絲素蛋白殼聚糖復(fù)合凝膠的制備和性能研究

1、2021-6-241 絲素蛋白絲素蛋白/殼聚糖復(fù)合凝膠的殼聚糖復(fù)合凝膠的 制備和性能研究制備和性能研究 系 別：物理與信息工程系 專業(yè)年級(jí)：2009級(jí)物理學(xué) 指導(dǎo)教師：盧志華 職稱：副教授 學(xué)生姓名：趙芳芳 學(xué)號(hào)：2009261012 2021-6-24 2 論文概況論文概況 結(jié)論結(jié)論 結(jié)果與性能分析結(jié)果與性能分析 材料與實(shí)驗(yàn)方法材料與實(shí)驗(yàn)方法 引言引言 2021-6-24 3 論文主要工作論文主要工作 第一第一第二第二第三第三第四第四 研究不同條研究不同條 件下對(duì)凝膠件下對(duì)凝膠 溶脹性能的溶脹性能的 影響，并探影響，并探 究其控釋特究其控釋特 性，考慮其性，考慮其 是否能作為是否能作為 胃腸

2、道定向胃腸道定向 運(yùn)輸載體。運(yùn)輸載體。 針對(duì)課題的要針對(duì)課題的要 求求,了解當(dāng)前了解當(dāng)前 SF/CS復(fù)合凝復(fù)合凝 膠的國內(nèi)外研膠的國內(nèi)外研 究進(jìn)展以及成究進(jìn)展以及成 果。果。 挑選材料，挑選材料， 利用各種儀利用各種儀 器采用最佳器采用最佳 方法制備復(fù)方法制備復(fù) 合凝膠合凝膠 。 對(duì)論文進(jìn)行對(duì)論文進(jìn)行 全面的總結(jié)，全面的總結(jié)， 提出本人對(duì)提出本人對(duì) 設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)過程中 各個(gè)方面的各個(gè)方面的 看法、建議看法、建議 與心得體會(huì)。與心得體會(huì)。 2021-6-24 4 1. 引言 研究背景：研究背景： 殼聚糖天然無毒、易降解，具有生物相容性，但殼聚糖天然無毒、易降解，具有生物相容性，但 其親水性較差

3、，僅能溶解在酸性溶液中，限制了其其親水性較差，僅能溶解在酸性溶液中，限制了其 在生物領(lǐng)域和生物大分子藥物傳輸遞送上的應(yīng)用。在生物領(lǐng)域和生物大分子藥物傳輸遞送上的應(yīng)用。 但可通過加入其它物質(zhì)來交聯(lián)制備殼聚糖凝膠彌補(bǔ)但可通過加入其它物質(zhì)來交聯(lián)制備殼聚糖凝膠彌補(bǔ) 自身缺點(diǎn)。絲素蛋白是一種良好的生物醫(yī)用材料，自身缺點(diǎn)。絲素蛋白是一種良好的生物醫(yī)用材料， 若使殼聚糖與絲素蛋白混合可能會(huì)制得理想產(chǎn)品。若使殼聚糖與絲素蛋白混合可能會(huì)制得理想產(chǎn)品。 2021-6-24 5 1. 引言引言 目的與意義：目的與意義： 本文將采用無毒的京尼平交聯(lián)殼聚糖和絲素蛋白本文將采用無毒的京尼平交聯(lián)殼聚糖和絲素蛋白 制備成制備

4、成pH 敏感型水凝膠載體，并考察不同條件對(duì)其敏感型水凝膠載體，并考察不同條件對(duì)其 性能的影響，并建立復(fù)合凝膠茶堿控釋體系，為功性能的影響，并建立復(fù)合凝膠茶堿控釋體系，為功 能性因子運(yùn)載釋放系統(tǒng)的開發(fā)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。能性因子運(yùn)載釋放系統(tǒng)的開發(fā)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2021-6-24 6 2.材料與實(shí)驗(yàn)方法材料與實(shí)驗(yàn)方法 材料與儀器：材料與儀器： CS 脫乙酰度脫乙酰度80%；蠶絲純度；蠶絲純度100%；胃蛋白酶；胃蛋白酶 （1 10000），胰蛋白酶（），胰蛋白酶（1:250）；京尼平（分析）；京尼平（分析 純）。純）。 Nicolet型傅立葉轉(zhuǎn)換紅外儀型傅立葉轉(zhuǎn)換紅外儀PHS-3C型型pH計(jì)計(jì) 2

5、021-6-24 7 2. 材料與實(shí)驗(yàn)方法材料與實(shí)驗(yàn)方法 實(shí) 驗(yàn) 方 法 復(fù)合水凝膠的制備復(fù)合水凝膠的制備 核磁共振分析核磁共振分析 電鏡分析電鏡分析 茶堿溶液的曲線繪制茶堿溶液的曲線繪制 溶脹度的測(cè)定溶脹度的測(cè)定 不同釋放介質(zhì)中釋放性能的測(cè)定不同釋放介質(zhì)中釋放性能的測(cè)定 8 3.結(jié)果與性能分析結(jié)果與性能分析 電鏡分析電鏡分析核磁共振分析核磁共振分析 電鏡分析圖可看出凝膠的表面是緊密的片層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有電鏡分析圖可看出凝膠的表面是緊密的片層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有 明顯的均勻多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于在溶脹過程中水分的快速擴(kuò)散明顯的均勻多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于在溶脹過程中水分的快速擴(kuò)散 進(jìn)入水凝膠。進(jìn)入水凝膠。

6、核磁共振圖可看出同時(shí)出現(xiàn)了絲素蛋白和殼聚糖的化學(xué)位移，核磁共振圖可看出同時(shí)出現(xiàn)了絲素蛋白和殼聚糖的化學(xué)位移， 并且在并且在7.26ppm和和1.27ppm的化學(xué)位移處出現(xiàn)了新的峰，表明絲素的化學(xué)位移處出現(xiàn)了新的峰，表明絲素 蛋白和殼聚糖通過京尼平發(fā)生了交聯(lián)作用。蛋白和殼聚糖通過京尼平發(fā)生了交聯(lián)作用。 3.結(jié)果與性能分析結(jié)果與性能分析 9 不同條件對(duì)凝膠溶脹性能的影響不同條件對(duì)凝膠溶脹性能的影響 一、不同一、不同pH對(duì)凝膠溶脹性能的影響對(duì)凝膠溶脹性能的影響 從圖中不難看出復(fù)合水凝膠在不同模擬胃腸液中均呈溶脹特從圖中不難看出復(fù)合水凝膠在不同模擬胃腸液中均呈溶脹特 性，但受性，但受pH影響并不顯著，

7、在影響并不顯著，在pH1.2模擬胃液中的溶脹度要低模擬胃液中的溶脹度要低 于于pH6.8模擬腸液中的溶脹度。模擬腸液中的溶脹度。 10 20 30 40 50 60 swelling ratio /% 0 0 306090120150 htime / (a)pH1.2stimulated gastric solution SF:CS=2:1 SF:CS=1:1 SF:CS=1:2 0 0 306090120150 10 20 30 40 50 60 swelling ratio /% htime / （b）pH6.8 simulated intestinal solution SF:CS=2:

8、1 SF:CS=1:1 SF:CS=1:2 2021-6-24 10 3.結(jié)果與性能分析結(jié)果與性能分析 二、不同時(shí)間對(duì)凝膠溶脹性的影響二、不同時(shí)間對(duì)凝膠溶脹性的影響 前前24h24h內(nèi)溶脹度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而快速增加，而在內(nèi)溶脹度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而快速增加，而在24h24h后則達(dá)到平后則達(dá)到平 穩(wěn)期，但溶脹度并不高，這可能是由于加入交聯(lián)劑京尼平導(dǎo)致蛋白穩(wěn)期，但溶脹度并不高，這可能是由于加入交聯(lián)劑京尼平導(dǎo)致蛋白 鏈伸展性的下降限制了復(fù)合水凝膠的溶脹。在鏈伸展性的下降限制了復(fù)合水凝膠的溶脹。在120h120h后溶脹度基本保后溶脹度基本保 持不變。持不變。 三、三、SF/CSSF/CS不同比例對(duì)凝膠溶脹性的

9、影響不同比例對(duì)凝膠溶脹性的影響 從圖中可看出從圖中可看出SF:CS=1SF:CS=1：2 2時(shí)溶脹度最大，同時(shí)隨著殼聚糖含量時(shí)溶脹度最大，同時(shí)隨著殼聚糖含量 的增加，復(fù)合水凝膠在模擬胃腸液中的溶脹度隨之增大。原因可能的增加，復(fù)合水凝膠在模擬胃腸液中的溶脹度隨之增大。原因可能 有兩點(diǎn)：一是凝膠在不同的微環(huán)境（有兩點(diǎn)：一是凝膠在不同的微環(huán)境（pH1.2pH1.2模擬胃液和模擬胃液和pH6.8pH6.8模擬腸模擬腸 液）中殼聚糖的溶脹度要高于絲素蛋白凝膠；二是絲素蛋白含量的液）中殼聚糖的溶脹度要高于絲素蛋白凝膠；二是絲素蛋白含量的 加大使其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的剛度增強(qiáng)，限制了復(fù)合水凝膠的溶脹。加大使其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

10、的剛度增強(qiáng)，限制了復(fù)合水凝膠的溶脹。 2021-6-24 11 3.結(jié)果與性能分析結(jié)果與性能分析 復(fù)合凝膠體外釋放實(shí)驗(yàn)的研究復(fù)合凝膠體外釋放實(shí)驗(yàn)的研究 從圖中可看出，不同比例的從圖中可看出，不同比例的 復(fù)合水凝膠的釋藥性能與其溶脹復(fù)合水凝膠的釋藥性能與其溶脹 性能及其微觀結(jié)構(gòu)的結(jié)果是一致性能及其微觀結(jié)構(gòu)的結(jié)果是一致 的。絲素蛋白含量高的凝膠強(qiáng)度的。絲素蛋白含量高的凝膠強(qiáng)度 較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)較致密的凝膠相對(duì)于較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)較致密的凝膠相對(duì)于 茶堿在不同釋放介質(zhì)中的釋放相茶堿在不同釋放介質(zhì)中的釋放相 對(duì)緩慢；相反，殼聚糖含量高的對(duì)緩慢；相反，殼聚糖含量高的 凝膠強(qiáng)度較低，結(jié)構(gòu)較疏松的復(fù)凝膠強(qiáng)度較低，結(jié)構(gòu)較疏松的復(fù) 合凝膠對(duì)于茶堿的釋放較為迅速。合凝膠對(duì)于茶堿的釋放較為迅速。 復(fù)合水凝膠的總體釋藥速率非常復(fù)合水凝膠的總體釋藥速率非常 緩慢，緩慢，120后基本釋放完全。后基本釋放完全。 2021-6-24 12 4. 結(jié)論結(jié)論 在不同釋放介在不同釋放介 質(zhì)中水凝膠均質(zhì)中水凝膠均 程溶脹狀態(tài)，程溶脹狀態(tài)， 模擬腸液中溶模擬腸液中溶 脹度高。脹度高。 具有具有pH 響應(yīng)性，響應(yīng)性， 模擬腸液中釋放模擬腸液中釋放 率最大，率最大，120h后后 釋放完全。釋放完全。 可以通過改變可以通過改變 時(shí)間、時(shí)間、pH或或 者兩者比例來者兩者比例來 調(diào)節(jié)凝膠的溶調(diào)節(jié)凝膠的溶 脹性能和釋藥脹性能和釋藥 性能性能