【摘要】：細(xì)菌纖維素(Bacterial cellulose,BC)是一種新型的天然生物高分子聚合材料,具有許多獨特的優(yōu)良特性而被廣泛地應(yīng)用在多個領(lǐng)域。但BC存在結(jié)構(gòu)官能團(tuán)較為單一的缺陷,且表面大量的羥基導(dǎo)致了強(qiáng)吸水傾向,這些性質(zhì)限制了其在食品包裝、醫(yī)用材料等方面的進(jìn)一步應(yīng)用。本文通過玉米醇溶蛋白(Zein)對BC進(jìn)行復(fù)合改性修飾,制備了三種玉米醇溶蛋白/細(xì)菌纖維素復(fù)合膜材料,并分別對其在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的可能性進(jìn)行了相關(guān)的探究。具體研究內(nèi)容如下:(1)以BC為基質(zhì)層,通過靜電紡絲技術(shù)得到的Zein納米纖維為夾心層,制備了一種高阻水性細(xì)菌纖維素基玉米醇溶蛋白復(fù)合夾心膜材料,并通過掃描電鏡(SEM)、機(jī)械性能測試、熱穩(wěn)定性(TG)、動態(tài)滲透分析、水阻隔性試驗等手段對Zein/BC夾心膜材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明,在微觀結(jié)構(gòu)上,Zein/BC夾心膜各層之間粘合性較好。在物理特性上,Zein/BC夾心膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和熱穩(wěn)定性變化不大,但其楊氏模量從9.2 GPa提高到15.5 GPa;在功能特性上,Zein/BC夾心膜在氋濕環(huán)境下的水阻隔性得到明顯地提高,可延長食品的保質(zhì)期,適用于食品包裝材料。(2)通過反溶劑技術(shù)制得的荷載生物活性分子的水溶性Zein顆粒,與經(jīng)高壓微射流均質(zhì)制得的BC納米纖維進(jìn)行均一復(fù)合,制備了一種高強(qiáng)度的生物活性BC-Zein復(fù)合膜材料。主要研究了荷載生物活性分子的Zein納米顆粒添加對復(fù)合膜的物理及功能性質(zhì)的影響;結(jié)果表明,在一定濃度范圍內(nèi),添加Zein納米顆�？梢蕴岣遉ein/BC復(fù)合膜的機(jī)械性能,活性成分紅霉素的添加對復(fù)合膜的微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等影響不大,但賦予復(fù)合膜顯著的抗菌特性;細(xì)胞毒性試驗顯示荷載生物活性物質(zhì)紅霉素的Zein-BC復(fù)合膜對L929小鼠成纖維細(xì)胞沒有毒性,且有利于細(xì)胞的生長與增殖,適用于傷口敷料等醫(yī)用領(lǐng)域。(3)基于玉米醇溶蛋白在溶劑蒸發(fā)時可自組裝形成蛋白顆粒的原理,制備了一種可控性高疏水細(xì)菌纖維素/玉米醇溶蛋白復(fù)合膜材料;通過改變Zein的濃度來調(diào)控其溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)的自組裝過程,從而獲得具有不同表面結(jié)構(gòu)的Zein/BC疏水膜材料,并對其表面特性、機(jī)械性能、功能特性等進(jìn)行研究,探討并揭示了Zein/BC疏水膜表面微觀結(jié)構(gòu)與物理性能、功能特性之間的關(guān)系。結(jié)果表明,Zein濃度為0.5%時,疏水膜材料的綜合性能較好,膜表面接觸角達(dá)到最大為109°,實現(xiàn)了膜表面疏水性的可調(diào)控性。在材料的細(xì)胞親和性試驗中,Zein/BC疏水膜較BC膜更有利于細(xì)胞的黏附、增殖和生長,適用于組織工程支架材料。
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【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O636.11;TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2470509