普鲁兰多糖-明胶基水凝胶的制备与性能研究

作     者：韩月瑛 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吕珊珊;高立东

授予年度：2019年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：普鲁兰多糖 明胶 1,1'-羰基二咪唑 纳米水凝胶 水凝胶 

摘      要：水凝胶在药物递送和组织工程领域的研究逐渐深化、应用逐渐拓宽。为了使水凝胶更适合在生物医疗领域应用,我们从其制备源头出发,选择生物相容性好、可生物降解的天然大分子材料——多糖和蛋白质作为原料制备水凝胶。本研究选择普鲁兰多糖和明胶作为水凝胶基质,使用1,1 -羰基二咪唑作为活化剂或交联剂,调整合成步骤得出以下研究结果:(1)“多步法制备普鲁兰多糖-明胶基纳米水凝胶:精制(除水)溶剂中普鲁兰多糖羟基经1,1 -羰基二咪唑活化、与维生素B6等反应得到普鲁兰多糖生物交联剂(PLPP),其中醛基与明胶中氨基经席夫碱反应形成亚胺基交联位点得到普鲁兰多糖-明胶纳米水凝胶。研究通过氨基酸分析、核磁氢谱、紫外-可见光吸收光谱、透射电镜对合成过程和成胶过程进行了表征和分析。(2)“两步法制备普鲁兰多糖-明胶基水凝胶:精制(除水)溶剂中普鲁兰多糖的羟基经1,1 -羰基二咪唑活化后再与明胶中氨基和羟基反应,经“活化和“交联两步形成多糖-蛋白质水凝胶,完全成胶时间超过24小时,其中交联位点是碳酸酯和氨基甲酸酯。(3)“一步法制备普鲁兰多糖-明胶基水凝胶:二甲基亚砜溶剂中普鲁兰多糖的羟基和明胶的氨基、羟基、羧基经1,1 -羰基二咪唑交联形成氨基甲酸酯、碳酸酯基和酯基的交联位点,完全成胶仅需4小时。该法制备的多糖-蛋白质水凝胶表现出实验操作简单、成胶时间短、力学强度高和稳定性好等优点,性能优于“两步法普鲁兰多糖-明胶水凝胶。同时,本研究报道使用“一步法制备了普鲁兰多糖水凝胶,并得到力学性能优良适宜组织工程应用的可降解水凝胶。