葡聚糖是一種常用的生物大分子材料,在水凝膠領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,但是葡聚糖主鏈上均為羥基,所以其反應(yīng)活性不高,改性較為困難,因此為了提高其在應(yīng)用中的實(shí)用性賦予其一定的智能響應(yīng)性,在本文中嘗試將羧基引入葡聚糖中,不僅保留了葡聚糖的生物相容性還提高了它的溶解性,為后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行提供了可能。本實(shí)驗(yàn)中以二氯乙酸作為羧化劑向葡聚糖中引入了羧基,成功制備了羧甲基葡聚糖。在羧甲基葡聚糖的制備過(guò)程中通過(guò)改變NaOH的濃度、羧化劑的用量、反應(yīng)的溫度及反應(yīng)時(shí)間探究影響?hù)燃谆暇厶侨〈鹊囊蛩�。研究結(jié)果表明:當(dāng)NaOH濃度為50%、二氯乙酸的用量為15ml、反應(yīng)溫度在60℃、反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)制備了取代度較高的羧甲基葡聚糖。通過(guò)將硫代甘油氧化形成二硫鍵,并將其作為交聯(lián)劑將羧甲基葡聚糖與果膠交聯(lián)在一起形成大分子水凝膠。通過(guò)傅里葉紅外光譜,拉曼光譜,掃描電鏡,流變測(cè)試,溶脹性能測(cè)試,釋藥行為及降解性能等表征手段對(duì)含有二硫鍵的水凝膠的物理和化學(xué)性能進(jìn)行表征,綜合紅外和拉曼的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)氧化后的硫代甘油的巰基紅外吸收峰消失,且在拉曼光譜中的500cm^-1左右處可以檢測(cè)到屬于二硫鍵的特征峰,表明... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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石墨烯-聚合物復(fù)合物組成的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠

第1章緒論31.3.3離子相互作用交聯(lián)眾所周知海藻酸鹽是可以通過(guò)離子相互作用交聯(lián)的聚合物的實(shí)例如圖1.2所示。海藻酸鹽是帶有甘露糖醛酸和葡萄糖醛酸殘基的多糖，可以通過(guò)鈣離子交聯(lián)[7]，交聯(lián)是在室溫和生理pH下進(jìn)行。因此，藻酸鹽凝膠經(jīng)常被用做活細(xì)胞的包裹[8]和蛋白質(zhì)的釋放[9]。有趣的是，可以通過(guò)用螯合劑從凝膠中提取鈣離子破壞凝膠的穩(wěn)定性。將海藻酸鈉溶液噴灑到氯化鈣水溶液中，得到由海藻酸鈉微粒子釋放的蛋白質(zhì)，可以用陽(yáng)離子聚合物，如殼聚糖和聚賴(lài)氨酸[10]，來(lái)調(diào)節(jié)這些微粒子的釋放。聚[二-（羧基苯乙氧基）磷腈]（PCPP）也是可以像藻酸鹽一樣與Ca2+交聯(lián)的合成聚合物，凝膠微珠就是通過(guò)將PCPP水溶液噴灑在氯化鈣水溶液中制備而得的，這種離子水凝膠在生理?xiàng)l件下會(huì)降解。圖1.2離子交聯(lián)水凝膠1.3.4結(jié)晶交聯(lián)聚乙烯醇（PVA）是水溶性聚合物，當(dāng)PVA水溶液在室溫下保存時(shí)，它們會(huì)逐漸形成凝膠，但機(jī)械強(qiáng)度較低。有趣的是，一旦這種聚合物的水溶液經(jīng)歷了凍融過(guò)程，就會(huì)形成堅(jiān)固而高彈性的凝膠[11]。凝膠的性質(zhì)取決于PVA分子量、PVA在水中的濃度、凍結(jié)的溫度和時(shí)間以及凍結(jié)的次數(shù)。凝膠的形成歸因于PVA晶體的形成，該晶體在聚合物中成為物理交聯(lián)點(diǎn)，使用優(yōu)化條件制備的凝膠在37℃下可穩(wěn)定6個(gè)月[12]。物理交聯(lián)的水凝膠通常由多嵌段共聚物或接枝共聚物獲得。后者可以由水溶性聚合物主鏈組成，例如連接有疏水單元的多糖，或包含水溶性接枝的疏水鏈。其他報(bào)道的交聯(lián)方法包括氫鍵[6]，懸浮聚合[13]，相同基團(tuán)的輻照化學(xué)反應(yīng)[14]和蛋白質(zhì)交聯(lián)[15]，但涉及到交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑通常有毒且會(huì)影響凝膠的穩(wěn)定性。由于這些原因，現(xiàn)在存在可以通過(guò)幾種交聯(lián)方法制備物理交聯(lián)的水凝膠，例如離子相互作用結(jié)晶，氫鍵，蛋

乃??捍俳?嗽諫?物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。劉云霄等[40]研究了一種新型的基于明膠-葡聚糖的水凝膠，適用于平滑肌細(xì)胞（SMC）的3D封裝和內(nèi)皮細(xì)胞（EC）的2D培養(yǎng)。在這項(xiàng)研究中，用甲基丙烯酸酯和醛基修飾的雙功能右旋糖酐（Dex-MA-AD）與明膠混合，并在紫外線下交聯(lián)，生成可以包裹血管SMC的IPN水凝膠。這些水凝膠可促進(jìn)2D培養(yǎng)中血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，并支持3D培養(yǎng)中血管SMC的擴(kuò)散和增殖長(zhǎng)達(dá)14天。新型IPN水凝膠優(yōu)異的機(jī)械性能，以及與血管細(xì)胞的2D和3D生物相容性，使其成為用于血管組織工程和再生的3D支架的有前途的材料。圖1.3雙網(wǎng)絡(luò)互穿水凝膠1.5葡聚糖及其改性方法1.5.1葡聚糖簡(jiǎn)介多糖是具有結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性的大分子。葡聚糖（即僅包含葡萄糖重復(fù)單元的多糖）就屬于多糖大家族中的一員，它具有多種結(jié)構(gòu)，這是由于異頭碳原子的立體化學(xué)，糖苷鍵的區(qū)域化學(xué)和支化模式所致。然而，在中性多糖家族當(dāng)中，用于醫(yī)學(xué)和工業(yè)應(yīng)用中最重要的多糖是由細(xì)菌菌株生產(chǎn)的葡聚糖。1861年，巴斯德（Pasteur）發(fā)現(xiàn)了一種可以產(chǎn)生粘液的細(xì)菌，后來(lái)范·蒂格姆（vanTieghem）于1878年將其命名為“Leuconostocmesenteroides”，Scheibler將該細(xì)菌分離出的碳水化合物命名為“葡聚糖”。從化學(xué)家的角度來(lái)看，右旋糖酐確實(shí)是一種有趣的多糖，可作為起始生物聚合物來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而通過(guò)類(lèi)似聚合物的反應(yīng)來(lái)設(shè)計(jì)其特性。由d-葡萄糖單元組成的右旋糖酐的均聚物結(jié)構(gòu)沒(méi)有任何相關(guān)的缺陷，并且可獲得具有窄分子量分布的許多右旋糖酐樣品對(duì)于化學(xué)修飾是有利的。取決于引入的取代基，可以制備具有可調(diào)性質(zhì)的多功能葡聚糖衍生物。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]果膠凝膠在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用上的研究進(jìn)展[J]. 韓健,王永春,黃震.  農(nóng)產(chǎn)品加工. 2015(04)



本文編號(hào)：3133100