自然災(zāi)害,戰(zhàn)爭,手術(shù)和交通事故等是造成人體出血的主要原因。近幾年,生物止血材料在止血方面顯示出巨大的潛力,在止血速度和功能上都取得了較大的突破,但還存在一些不足,需改進(jìn)提高。多孔淀粉具有低毒性,可生物降解,親水性和吸收性等優(yōu)良特性,因而應(yīng)用于止血材料備受關(guān)注。此外,殼聚糖也具有生物相容性好,可生物降解,無毒性,抗菌和止血等多種優(yōu)異的生物學(xué)性質(zhì)。因此,將兩種止血材料復(fù)合,在止血性能方面會(huì)有潛在的優(yōu)勢,為了研究高效、安全、廉價(jià)的新型止血?jiǎng)?本實(shí)驗(yàn)以多孔淀粉和殼聚糖為原料,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):以玉米淀粉為原料,通過超聲酶解法制備多孔淀粉(PS),在液體體積與玉米淀粉質(zhì)量比為6∶1;糖化酶和淀粉酶的質(zhì)量比例為3∶2;超聲功率為550 W;酶解時(shí)間為10 h;酶用量為5%的時(shí)候,得到的多孔淀粉性能最佳,吸水率為120.49%,膨脹率為212.58%。該條件下制備的多孔淀粉以三偏磷酸鈉(STMP)為交聯(lián)劑,在多孔淀粉與液體體積比為30%、反應(yīng)溫度55℃~60℃、交聯(lián)劑與淀粉的質(zhì)量比為0.04:1、反應(yīng)體系pH值9.0、交聯(lián)時(shí)間50~60 min的時(shí)候,得到交聯(lián)多孔淀粉(SPS)的吸水率為154.33%,膨脹率為239.14%。通過鹽酸法降解殼聚糖(CS),將降解后的殼聚糖(分子量100-110 KDa)與多孔淀粉通過三偏磷酸鈉交聯(lián),并通過單因素實(shí)驗(yàn)考察。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上以固液比(10.0%,12.5%,15.0%)、多孔淀粉和殼聚糖質(zhì)量比(1∶1,2∶1,3∶1)、STMP與多孔淀粉殼聚糖總質(zhì)量的質(zhì)量比(6%,8%,10%)為自變量,以吸水率為響應(yīng)值,進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化。確定最佳工藝條件為:固液比12.5%、多孔淀粉與殼聚糖的質(zhì)量比為2∶1、STMP與多孔淀粉、殼聚糖質(zhì)量之和的比為8.0%。此條件下進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn),結(jié)合率為71.30%,平均吸水率為145.6%。用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察多孔淀粉和交聯(lián)多孔淀粉顆粒,表面都布滿孔隙,交聯(lián)多孔淀粉-殼聚糖(SPC)表面覆蓋著大量殼聚糖。傅里葉紅外光譜(FT IR)掃描表明,和原淀粉相比,PS和SPS的紅外譜圖中沒有新的吸收峰產(chǎn)生,SPC中出現(xiàn)殼聚糖的特征吸收峰。X單晶衍射掃描(XRD)表明多孔淀粉的交聯(lián)以及多孔淀粉和殼聚糖的交聯(lián)都是發(fā)生在淀粉的結(jié)晶區(qū)。以體重200-220 g、雄性SD大鼠為實(shí)驗(yàn)鼠,在全血凝固動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,相同時(shí)間內(nèi)和PS、SPS相比,SPC能形成更大的血凝塊;在與紅細(xì)胞相互作用實(shí)驗(yàn)中,和PS、SPS相比,SPC表面能吸附更多的紅細(xì)胞,而且這種吸附是成簇的、聚集的;在SPC與枸櫞酸鈉抗凝血相互作用時(shí)發(fā)現(xiàn)其表面大量的血細(xì)胞被吸附,甚至有少量的血小板偽足突起產(chǎn)生;我們得出結(jié)論SPC的止血機(jī)理是多孔淀粉與殼聚糖的協(xié)同止血作用。在大鼠斷尾和肝損傷實(shí)驗(yàn)中,交聯(lián)多孔淀粉-殼聚糖止血時(shí)間最短,僅為164.42 s(1 cm斷尾)、147.25 s(2 cm斷尾)、145.20 s(肝損傷),表現(xiàn)出更好的止血效果。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R318.08
【部分圖文】：

圖 2-1 液固比對(duì)吸水率和水解率的影響2-1. Effects of liquid-solid ratio on hydrolysis rate and water absorption -1 中可以看出隨著反應(yīng)體系中水含量的增加，多孔淀粉吸水率減少的趨勢。淀粉乳的液固比從 3∶1 增加到 6∶1 時(shí)候，吸水，水解率也增加到 59.14%。可能是隨著水量的增加，粘度減均一穩(wěn)定，有利于酶和底物的反應(yīng)，因此淀粉表面的成孔數(shù)目。當(dāng)液固比再繼續(xù)增大到 8∶1 時(shí)，水解率繼續(xù)增加，但是吸甚至有緩慢下降的趨勢，可能是淀粉表面水解過度，影響了吸水時(shí)，水解率下降，吸水率也下降。可能是酶液被稀釋，與淀相對(duì)減少，因此選擇液固比為 6∶1。與淀粉酶的質(zhì)量比對(duì)吸水率和水解率的影響 份玉米淀粉 5 g 于錐形瓶中，加入 pH 為 5.0 ± 0.5 的去離子水 W 功率下超聲 15 min，在 55 ℃條件下預(yù)熱 10 min 后，加入中淀粉酶與糖化酶的比例分別為 0∶5、1∶4、2∶3、3∶2、恒溫條件下酶解 24 h 后，滅酶活終止反應(yīng)，然后過濾，洗滌，

圖 2-2 糖化酶與淀粉酶的質(zhì)量比對(duì)吸水率和水解率的影響re 2-2. Effect of amount of glucoamylase /amylase ratio on hydrolysis rawater absorption rate已經(jīng)表明兩種酶的協(xié)同作用有利于多孔淀粉的制備[59]。糖化酶，是一種外切型淀粉酶，它主要是催化淀粉鏈非還原端的α-1 糖苷鍵的水解。α-淀粉酶是一種內(nèi)切型淀粉酶，可以隨機(jī)水解-1, 4 糖苷鍵，但不能切開α-1, 6 糖苷鍵[9]。從圖 2-2 中可以看出況下隨著糖化酶酶量的增加，吸水率基本呈現(xiàn)先增加后減少的是淀粉酶的時(shí)候，淀粉的水解率很低，僅為 22.85%，因此孔數(shù)但是加入糖化酶以后，水解率和吸水率明顯增加，當(dāng)糖化酶與∶2 時(shí)，多孔淀粉的吸水率最大。繼續(xù)增大糖化酶的比例時(shí)，可以達(dá)到 80%以上。但是吸水率卻明顯下降，可能是淀粉水解孔隙被破壞，因此吸水率下降。因此選擇糖化酶和淀粉酶的比率對(duì)吸水率和水解率的影響

圖 2-3 功率對(duì)吸水率和水解率的影響Figure 2-3. Effect of power on hydrolysis rate and water absorption rat在溶液中產(chǎn)生空化作用并引起微氣泡。當(dāng)微氣泡破裂時(shí)，高能高壓和高溫，并且可以產(chǎn)生物理和化學(xué)效應(yīng)。超聲處理主要影形區(qū)域，誘導(dǎo)顆粒上產(chǎn)生孔隙和裂縫，從而改變淀粉的酶水解性 可以明顯看出，超聲功率在 150～700 W 范圍內(nèi)，隨著超聲功粉的吸水率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。當(dāng)超聲功率達(dá)到 550 粉的吸水率達(dá)到最高為 112.33%，而水解率變化不大，這可能用增加，酶能更好的進(jìn)入淀粉顆粒表面的裂縫中，淀粉成孔數(shù)目。再繼續(xù)增加功率時(shí)，淀粉�？赡馨l(fā)生破裂，破碎成粒度更小的所下降，但是淀粉和酶作用接觸面積會(huì)有所增加，使得水解的此選擇超聲功率為 550 W。間對(duì)吸水率和水解率的影響 份玉米淀粉 5 g 于錐形瓶中, 加入 pH 為 5.0 ± 0.5 的去離子水 550 W 功率下超聲 15 min, 在 55 ℃條件下預(yù)熱 10 min 后，再
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