pH响应型蔗渣木质素水凝胶的制备及其对蛋白质的控释性能

作     者：袁志林 陈海珊 李子院 李海云 YUAN Zhi-Lin;CHEN Hai-Shan;LI Zi-Yuan;LI Hai-Yun

作者机构：广西矿冶与环境科学实验中心桂林理工大学化学与生物工程学院广西桂林541004 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质研究与利用重点实验室广西桂林541006 

出 版 物：《广西植物》 (Guihaia)

年 卷 期：2017年第37卷第2期

页      面：248-254页

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070305[理学-高分子化学与物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(31460409) 广西科学研究与技术开发计划项目重大专项(桂科重14122003-5) 广西植物研究所基本业务费项目(桂植业12003) 广西矿冶与环境科学实验中心资助项目(KH2013YB013)~~ 

主　　题：pH响应型水凝胶 蔗渣木质素 聚甲基丙烯酸 牛血清蛋白 控释 

摘      要：该研究以蔗渣木质素和甲基丙烯酸为原料合成了pH敏感型蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶,对其合成条件、pH敏感性、溶胀-退溶胀性能以及对牛血清蛋白的控释等性质进行研究,并采用红外光谱、扫描电镜等对凝胶进行表征。结果表明:(1)对凝胶溶胀比影响的因素由大到小依次为甲基丙烯酸用量、交联剂用量、催化剂用量、反应的温度、木质素用量。当甲基丙烯酸单体浓度为1.75 mol·L^(-1)、木质素浓度为25 g·L^(-1)、交联剂浓度为3.25×10^(-2)mol·L^(-1)、引发剂浓度为1.25×10^(-2)mol·L^(-1)、反应温度为65℃时,所得水凝胶在模拟肠液中的溶胀比最大(28.16 g·g^(-1))。与不加木质素的聚甲基丙烯酸水凝胶相比,蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶的溶胀比有所下降,但其敏感pH由4~5碱移至6~8。(2)蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶的溶胀—退溶胀可逆性受组成的影响较大,但相对于聚甲基丙烯酸水凝胶,蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶对pH值的敏感响应性更强、响应速率更快,同时能在更短时间内达到溶胀平衡。(3)加入木质素可以提高水凝胶对牛血清蛋白的负载量,所试验的蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶样品对牛血清蛋白的最大负载量可达577 mg·g^(-1)。(4)牛血清蛋白在12 h后基本可达释放平衡;在模拟胃液中,牛血清蛋白的释放率仅10%,而在模拟肠液中释放率达92%。pH响应型蔗渣木质素/聚甲基丙烯酸水凝胶可以作为口服型蛋白类药物的潜在载体。