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《广西植物》 2017年02期
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pH响应型蔗渣木质素水凝胶的制备及其对蛋白质的控释性能

袁志林  陈海珊  李子院  李海云  
【摘要】:该研究以蔗渣木质素和甲基丙烯酸为原料合成了pH敏感型蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶,对其合成条件、pH敏感性、溶胀-退溶胀性能以及对牛血清蛋白的控释等性质进行研究,并采用红外光谱、扫描电镜等对凝胶进行表征。结果表明:(1)对凝胶溶胀比影响的因素由大到小依次为甲基丙烯酸用量、交联剂用量、催化剂用量、反应的温度、木质素用量。当甲基丙烯酸单体浓度为1.75 mol·L~(-1)、木质素浓度为25 g·L~(-1)、交联剂浓度为3.25×10~(-2)mol·L~(-1)、引发剂浓度为1.25×10~(-2)mol·L~(-1)、反应温度为65℃时,所得水凝胶在模拟肠液中的溶胀比最大(28.16 g·g~(-1))。与不加木质素的聚甲基丙烯酸水凝胶相比,蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶的溶胀比有所下降,但其敏感pH由4~5碱移至6~8。(2)蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶的溶胀—退溶胀可逆性受组成的影响较大,但相对于聚甲基丙烯酸水凝胶,蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶对pH值的敏感响应性更强、响应速率更快,同时能在更短时间内达到溶胀平衡。(3)加入木质素可以提高水凝胶对牛血清蛋白的负载量,所试验的蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶样品对牛血清蛋白的最大负载量可达577 mg·g~(-1)。(4)牛血清蛋白在12 h后基本可达释放平衡;在模拟胃液中,牛血清蛋白的释放率仅10%,而在模拟肠液中释放率达92%。pH响应型蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶可以作为口服型蛋白类药物的潜在载体。
【作者单位】广西矿冶与环境科学实验中心 桂林理工大学化学与生物工程学院;广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所 广西植物功能物质研究与利用重点实验室;
【关键词】p H响应型水凝胶 蔗渣木质素 聚甲基丙烯酸 牛血清蛋白 控释
【基金】:国家自然科学基金(31460409) 广西科学研究与技术开发计划项目重大专项(桂科重14122003-5) 广西植物研究所基本业务费项目(桂植业12003) 广西矿冶与环境科学实验中心资助项目(KH2013YB013)~~
【分类号】:O648.17;R943
【正文快照】:
水凝胶是通过共价键、氢键、范德华力、物理缠绕等方式(Vermonden et al,2012)连接的一种高分子材料,具有吸水、保水、药物控释的功能(史艳茹等,2013),且因其良好的生物相容性而广泛应用于生物医学方面的研究(尹大伟等,2012)。目前研究最多的是一种能对环境响应特性的水凝胶,

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