油酰海藻酸钠合成条件优化及纳米粒的制备和性质研究

摘要

海藻酸钠及其衍生物是细胞固定化、组织工程材料、药物输送、控释、微生物的固定培养、食品行业应用等领域的热门研究对象。目前已经有大量文献证实，将海藻多糖进行化学修饰可以引入新特性，可以使其符合对应用材料物理化学性质等的特定要求。而在本论文中，在海藻酸钠上进行了酰胺化修饰，并利用超声辅助自组装制备了油酰海藻酸钠纳米粒子，随后从形态学、稳定性等各方面考察了粒子的理化性质，最后实验分析了纳米粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附行为。
　　首先在水相条件下合成油酰海藻酸钠纳米材料，通过交联剂EDC和NHS的作用下在羧基位置引入疏水油酰基团。随后利用红外光谱法验证酰胺键的生成和利用能谱仪测定N元素含量并计算所制备材料的取代度。然后进行响应面分析对合成条件进行优化，以粒径和得率为响应值，得到最佳实验参数为：加入油酰胺与海藻酸钠质量比8.70，海藻酸钠溶液体积100ml，反应时间24h和反应体系pH值3.5。此时所制材料自组装纳米粒粒径为302.6nm，产率80.95％，并且经实验验证，此优化结果基本符合实际试验结果，即产物的纳米粒粒度为318.2nm，产率81.77%。
　　选取所制纳米材料中具有不同疏水取代度的五份样品，在冰浴条件下超声辅助制备自组装纳米粒子，分别记为 OA-a、OA-b、OA-c、OA-d、OA-e。利用动态激光散射、微电泳仪、荧光光谱、透射电镜等方法对纳米粒子的性质进行表征。实验结果表明，得到粒径介于200－300 nm，形态近似为球形且较为完整的纳米粒子；在其水溶液中，纳米粒子分散均匀粒径均一，其zeta电势呈负，并且具有良好的储存和稀释稳定性。与取代度实验结果相联系，发现随着海藻酸钠酰胺化修饰的加强，所选样品疏水取代度增大（从12.7%增大到13.79%），所制备自组装纳米粒子粒径减小（从485.20nm减小到284.74nm），纳米粒的临界聚集浓度减小（从0.0103mg/ml降为0.0043 mg/ml）。
　　以纳米粒溶液与一定浓度的BSA溶液混合孵育诱导吸附过程，而以稀KOH溶液重溶离心作解吸附处理，对OA纳米粒子对BSA的吸附行为进行表征。改变孵育时间进行吸附动力学研究，发现所有纳米粒子的蛋白吸附浓度均随时间的累计而增大，在12小时达到平衡和吸附最大值，且同一孵育时间下吸附量与纳米粒子粒径成反比。以OA-a、OA-b、OA-c、OA-d、OA-e为研究对象，改变孵育体系的pH值和加入BSA的浓度，构建吸附等温线，发现达到平衡时吸附浓度的大小与蛋白初始浓度、体系pH值成正相关；同一吸附条件下，与纳米粒子粒径成负相关。改变超声条件制备相同粒径不同取代度的三种粒子，记为OA-1，OA-2，OA-3，同样构建吸附等温线，发现平衡时吸附量与取代度呈正相关。在保持吸附条件一致时，吸附浓度最大值与纳米粒子的粒径大小呈负相关，与取代度呈正相关，且吸附行为受粒径的影响较大，疏水取代度次之。利用差示扫描量热法比较BSA在原始状态、吸附态和解吸附态下的热稳定性，实验结果说明吸附过程对蛋白质热稳定性的影响并不明显。SDS-PAGE电泳检测实验则证明了OA纳米粒子的吸附作用和解吸附实验过程对BSA蛋白分子的大小、体积均无明显影响。

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0 前言

0.1 氧化反应

0.2 还原胺化反应

0.3 硫酸化修饰

0.4 环糊精接枝反应

0.5 共聚合修饰反应

0.6 酯化反应

0.7 Ugi反应

0.8 酰胺化修饰

0.9 乙酰化修饰

1油酰海藻酸钠材料的制备及其工艺优化

1.1材料

1.2方法

1.3结果与讨论

1.4小结

2 油酰海藻酸钠纳米粒的制备及表征

2.1 材料

2.2 方法

2.3 结果与讨论

2.4 小结

3 油酰海藻酸钠纳米粒对牛血清白蛋白的吸附性研究

3.1 材料

3.2 方法

3.3 结果与讨论

3.4 小结

总结

参考文献

致谢

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