改性明膠蛋白與酪蛋白凝膠的制備與性能研究.pdf

1、本文分別以明膠蛋白(Gelatin)和酪蛋白(Casein)為原料，用乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)和醛基封端聚乙二醇(PEG-dial)對它們改性，再通過戊二醛(GTA)、雙醛淀粉(DS)交聯(lián)制備改性明膠蛋白凝膠和改性酪蛋白凝膠。探討了各改性蛋白凝膠制備的因素(如EDTAD、PEG-dial、GTA等用量)，對于其質(zhì)構(gòu)特性、溶脹過程的影響。以氯己定為模型藥物，研究了改性蛋白質(zhì)凝膠的釋藥性能。
　　 以Gelatin為原料，分別

2、用EDTAD和PEG-dial對其進行酰化改性和還原胺化改性，再經(jīng)GTA交聯(lián)制備了改性明膠蛋白凝膠。結(jié)果表明EDTAD增多，明膠蛋白改性程度增大，凝膠的平衡溶脹率(SR)與反應中引入的羧基和消耗的氨基的摩爾比(n羧基:n氨基)有關(guān)，其越接近3:1，SR越大，當mEDTAD：mGelatin=0．15：3，n羧基:n氨基=3．11:1，改性明膠蛋白凝膠的SRmax為160 g·g-1；同時EDTAD用量增多，凝膠的破裂強度(RS)由14g

3、逐漸增大至16．5g變化不大，而當PEG-dial用量增多，RS明顯提高，最大可達18g;隨GTA用量增多凝膠的RS由16g增大至23g，而SR則與其呈成反比關(guān)系由160 g·g-1下降至58 g·g-1。通過IR光譜表征，顯示改性前后明膠蛋白分子基團發(fā)生變化。改性明膠蛋白光譜中2887．3cm-1處的吸收峰明顯增強，顯示較多-CH2-的引入，1113．7 cm-1的吸收峰為分子鏈中C-O伸縮振動引起，說明還原胺化改性引入聚乙二醇(CH

4、2-CH2-O)n長鏈；1535．4 cm-1、1467．0 cm-1處出現(xiàn)了-COO-的伸縮振動特征峰表明酰化改性引入了更多的羧基。SEM結(jié)果發(fā)現(xiàn)，改性后的明膠凝膠分子排列有序微觀紋路更加清晰，凝膠微觀結(jié)構(gòu)與其性能有關(guān)，規(guī)整有序的紋路結(jié)構(gòu)使凝膠具有更好的功能特征。
　　 以Casein為原料，對其進行加熱和堿預處理后，分別用EDTAD和PEG-dial對其進行?；男院瓦€原胺化改性，再經(jīng)GTA、DS交聯(lián)制備了改性酪蛋白凝膠。預

5、處理的研究結(jié)果表明Casein溶液pH調(diào)至12，于70℃下水浴30min后在550nm處的透光率最大，即Casein分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，肽鏈得到伸展，在溶液中充分分散，有利于?；磻倪M行。?；男匝芯拷Y(jié)果顯示mEDTAD：mcasein=0．133：2時，n羧基:n氨基=2．90:1，酪蛋白凝膠的SR達到最大值267g·g-1，RS為17．0g；還原胺化改性結(jié)果表明引入PEG-dial可增強大凝膠的RS，且RS隨mPEG-dial：mc

6、asein增大而增大，RS(mEDTAD：mPEG-dial：mcasein=0．133：0.8:2)=22．0g；不同交聯(lián)劑對改性凝膠性能的影響亦不同，大分子的DS交聯(lián)的酪蛋白凝膠與GTA交聯(lián)的酪蛋白凝膠相比，RS增大，SR減小，即RSDS=20．0g而RSGTA=17．0g，SRDS=150g·g-1而SRGTA=267g·g-1。改性酪蛋白的紅外光譜亦顯示在1547．0 cm-1、1450．6 cm-1處出現(xiàn)了-COO-的反對稱和

7、對稱伸縮振動特征峰；引入(CH2-CH2-O)n長鏈產(chǎn)生2917．1cm-1處的吸收峰明顯增強，及1101．4 cm-1處的吸收峰明顯增強。SEM表征結(jié)果發(fā)現(xiàn)改性后酪蛋白凝膠斷面出現(xiàn)一定的紋路形態(tài)，說明EDTAD與PEG-dial對蛋白質(zhì)作用力有一定的調(diào)整，規(guī)整有序的紋路結(jié)構(gòu)使凝膠具有更好的功能特征。
　　 研究改性酪蛋白凝膠在去離子水、pH7．4、pH1．7緩沖液及氯己定藥液中的溶脹行為，改性凝膠在氯己定藥液中的溶脹過程與在前

8、三種介質(zhì)中的溶脹不同，凝膠在不同介質(zhì)中具有不同的溶脹規(guī)律。探討了改性組分、pH介質(zhì)、交聯(lián)劑對改性酪蛋白凝膠釋藥性能的影響，結(jié)果表明凝膠的釋藥性能與其溶脹性能相關(guān)，與其溶脹規(guī)律較為一致。同時探討Gelatin及Casein不同蛋白質(zhì)凝膠的釋藥行為，發(fā)現(xiàn)均具有一定的緩釋作用，改性酪蛋白凝膠(Modified Casein)藥物釋放以Fick擴散為主，改性明膠凝膠(ModifiedGelatin)的藥物釋放則是藥物分子擴散與凝膠骨架溶蝕協(xié)同作