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凝胶多糖对果胶/百里香精油纳米乳液复合膜特性的改进

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食品与发酵工业 2023年第12期49卷 78-84页

作者：薛思雅张润峰李慧雪陈山广西大学轻工与食品工程学院广西南宁530000

该文利用凝胶多糖对果胶/百里香精油纳米乳液薄膜进行特性改进,探索不同质量凝胶多糖对薄膜耐水性、机械性能、表面结构、二级结构、热稳定性以及生物活性等的影响。结果表明,复合膜的耐水性和机械性能随凝胶多糖的增加得到提升(P<0.05)... 详细信息

该文利用凝胶多糖对果胶/百里香精油纳米乳液薄膜进行特性改进,探索不同质量凝胶多糖对薄膜耐水性、机械性能、表面结构、二级结构、热稳定性以及生物活性等的影响。结果表明,复合膜的耐水性和机械性能随凝胶多糖的增加得到提升(P凝胶多糖有助于改善果胶/百里香精油纳米乳液复合膜的网络结构,且几乎不影响抗菌活性;当添加1.2 g凝胶多糖时,复合膜综合性能最优。该研究证明凝胶多糖能够提升果胶/百里香精油纳米乳液复合膜的耐水性、热稳定性和机械性能,并提升其在活性包装中的应用潜力。

关键词：果胶凝胶多糖百里香精油纳米乳液复合膜抗菌活性

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凝胶多糖富勒烯衍生物的制备与抗自身免疫性肝炎作用研究

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凝胶多糖富勒烯衍生物的制备与抗自身免疫性肝炎作用研究

作者：费成龙内蒙古大学

学位级别：硕士

富勒烯独特的笼状结构赋予了其优异的理化性质,如良好的生物相容性和生物安全性、可高效清除自由基以及抵抗炎症等,在免疫调节、肿瘤治疗等生物医药领域具有广泛的应用;凝胶多糖是一种生物相容性高、巨噬细胞易吞噬和能够调控免疫的天... 详细信息

富勒烯独特的笼状结构赋予了其优异的理化性质,如良好的生物相容性和生物安全性、可高效清除自由基以及抵抗炎症等,在免疫调节、肿瘤治疗等生物医药领域具有广泛的应用;凝胶多糖是一种生物相容性高、巨噬细胞易吞噬和能够调控免疫的天然多糖。利用凝胶多糖进行富勒烯的亲水性修饰,不仅可以提高富勒烯的水溶性和生物相容性,而且能促进巨噬细胞的吞噬从而增强免疫调控作用。因此,本文设计合成了一种凝胶多糖富勒烯衍生物,并通过一系列细胞实验和动物实验对其在自身免疫性肝炎中的治疗作用进行了系统研究。首先对凝胶多糖和富勒烯分别进行初步化学改性,凝胶多糖进行叠氮化改性,富勒烯进行氨基酸化修饰;其次对凝胶多糖分子支链进行亲水性修饰,引入一端氨基一端炔基的小分子,其中炔基一端与凝胶多糖的叠氮基团通过Click反应连接,而氨基一端与富勒烯上的甘氨酸通过酰胺反应连接;最后利用Cy7作为荧光标记物,可定量观察后续小鼠体内的药物分布情况。通过核磁共振,质谱分析,红外光谱和元素分析等表征方法确认产物的结构和接枝率;通过紫外光谱和荧光光谱,明确了荧光标志物的连接;通过激光粒度和Zeta电位测试,明确了产物的粒径和电势;通过电子顺磁共振测试,评估了产物清除羟基自由基的效果。细胞水平上,对Cur-NH、C-gly和Cur-C三种纳米颗粒进行了细胞毒性实验、共聚焦观察RAW264.7细胞ROS水平实验、细胞抗氧化损伤实验以及RAW264.7细胞的内吞实验。细胞毒性实验结果表明,一定浓度下(0-200μM)的Cur-NH、C-gly和Cur-C没有细胞毒性;共聚焦观察RAW264.7细胞ROS水平实验结果表明,C-gly和Cur-C能够改善HO诱导的细胞内活性氧的增加,相比C-gly组,Cur-C组改善效果更明显;细胞抗氧化损伤实验结果表明,较高浓度下(200μM)的C-gly和Cur-C能够保护细胞抵抗HO导致的细胞死亡;共聚焦观察RAW264.7细胞内吞实验结果表明,相比C-gly组,Cur-C组吞噬效果更明显,说明凝胶多糖能够促进Cur-C在巨噬细胞的富集。动物水平上,首先通过小动物荧光成像检测Cur-C的组织分布,发现在静脉给药后Cur-C主要集中在肝脏和肾脏部位,其他器官分布较少,说明可以将Cur-C用于肝脏相关疾病的治疗研究;其次尾静脉注射Con A构建自身免疫性肝炎小鼠模型,脏器表观观察和病理染色表明Cur-C可以有效地减轻肝脏、脾脏和淋巴结的损伤;炎症因子的测试结果表明Cur-C能够显著抑制炎症因子的分泌,有效缓解自身免疫性肝炎;通过组织病理和血常规检测发现Cur-C没有显著的毒性,且有良好的生物安全性和生物相容性。综上所述,本文结合富勒烯和凝胶多糖在生物医药领域中优异的生物学效应,设计合成了一种生物相容性高、生物安全性好的巨噬细胞靶向的凝胶多糖富勒烯衍生物,并系统地研究了其在自身免疫性肝炎中的治疗作用,为未来自身免疫性肝炎药物递送体系的开发提供了新的思路。

关键词：凝胶多糖富勒烯自身免疫性肝炎药物递送

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凝胶多糖水溶性衍生物的制备和抗菌活性研究

凝胶多糖水溶性衍生物的制备和抗菌活性研究

作者：陈相相内蒙古大学

学位级别：硕士

细菌感染是威胁人类生命健康的危险因素,抗生素的使用是当前防治细菌感染最主要的方法。然而,抗生素的推广应用所致的细菌耐药性和环境污染已是当前公共卫生的突出问题。因此,开发安全高效的非抗生素类抗菌物质是一个重要而迫切的课题... 详细信息

细菌感染是威胁人类生命健康的危险因素,抗生素的使用是当前防治细菌感染最主要的方法。然而,抗生素的推广应用所致的细菌耐药性和环境污染已是当前公共卫生的突出问题。因此,开发安全高效的非抗生素类抗菌物质是一个重要而迫切的课题。本文以凝胶多糖(Curdlan)、三氟乙酸、巯基乙酸和亚硝酸钠为起始反应物,通过对Curdlan的叠氮化、氨基化、酰胺化和亚硝基化反应制备了水溶性的氨基化凝胶多糖(Cur-NH)、三氟甲基凝胶多糖(CNC)、硫醇基凝胶多糖(CNS)和亚硝基胶多糖(CNSN),利用核磁共振分析、红外光谱、电势电位、热重分析和紫外可见光分析系统进行物理化学性质测定后,采用CCK-8法和菌落计数法对水溶性衍生物做细胞毒性和抗菌活性研究。研究结果表明,CNC、CNS和CNSN对于HEK-A细胞的毒性均显著低于Cur-NH的,且以CNC的毒性为最低;CNC、CNS和CNSN对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有很好杀菌活性;当大肠杆菌和金黄色葡萄球菌浓度为10CFU/m L时,在4 mg/m L样品浓度下,CNC、CNS和CNSN对大肠杆菌的杀菌率分别为99.99%、94.68%和99.99%,对金黄色葡萄球菌的杀菌效率分别为99.99%、99.90%和99.99%。可见,CNC和CNSN对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有最优的杀菌效果,作为高效、低毒、稳定的水溶性抗菌化合物,极具开发潜质。本论文制备筛选得到三种安全有效的新型水溶性凝胶多糖类抗菌化合物,为高效低毒新型的非抗生素类抗菌材料的开发提供了有益的参考。

关键词：凝胶多糖水溶性细胞毒性抗菌性能

羧甲基化和磷酸化凝胶多糖的制备及结构与抗氧化活性对比分析研究

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食品与发酵工业 2023年

作者：慈璐雨倪天颖蓝蔚冰广西大学轻工与食品工程学院北部湾大学食品工程学院广西大学广西糖业协同创新中心

通过借助羧甲基化和磷酸化2种化学修饰方法制备得到水溶性改善的羧甲基化凝胶多糖和磷酸化凝胶多糖，并对其多糖基本结构和体外抗氧化活性进行分析测定。结果表明，通过溶剂法和磷酸盐法分别制备了取代度0.375，分子质量为26 787的羧甲... 详细信息

通过借助羧甲基化和磷酸化2种化学修饰方法制备得到水溶性改善的羧甲基化凝胶多糖和磷酸化凝胶多糖，并对其多糖基本结构和体外抗氧化活性进行分析测定。结果表明，通过溶剂法和磷酸盐法分别制备了取代度0.375，分子质量为26 787的羧甲基化凝胶多糖；磷酸根含量为6.77%，分子质量为11 451的磷酸化凝胶多糖。经过羧甲基化修饰后的凝胶多糖水溶性提高了5.48倍，经过磷酸化修饰后的凝胶多糖水溶性提高了6.75倍。2种化学修饰后的凝胶多糖在水溶液中的构象变化不显著，仍具备三螺旋多糖结构，扫描电镜观察发现化学修饰后的凝胶多糖表面明显变得平滑，结构更加紧密。通过羧甲基化和磷酸化修饰后的凝胶多糖对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基和超氧阴离子的清除能力有显著提高。该研究对凝胶多糖及其衍生物的抗氧化活性和结构之间的影响关系进行了对比分析，为凝胶多糖的改性修饰开发提供了一定的理论基础。

关键词：凝胶多糖羧甲基化磷酸化抗氧化活性

凝胶多糖衍生物负载碳量子点材料的制备与发光性能研究

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凝胶多糖衍生物负载碳量子点材料的制备与发光性能研究

作者：冯梓航内蒙古大学

学位级别：硕士

作为一类零维的碳纳米材料,碳量子点因其低毒性和独特的光电性质在生物成像和荧光探针等领域的应用研究受到关注。利用无机或有机的各类载体对碳量子点进行稳定负载,能够显著改善其荧光寿命、发光效率和聚集猝灭等问题,极大提升发光性... 详细信息

作为一类零维的碳纳米材料,碳量子点因其低毒性和独特的光电性质在生物成像和荧光探针等领域的应用研究受到关注。利用无机或有机的各类载体对碳量子点进行稳定负载,能够显著改善其荧光寿命、发光效率和聚集猝灭等问题,极大提升发光性能。天然高分子与其功能化衍生物具有环境友好、可再生和稳定性高等优点,不仅可负载提升碳量子点发光性质,还能够赋予碳量子材料机械性能。本论文基于功能化凝胶多糖构筑了兼具碳量子点的荧光特性和天然高分子生物相容性的两种新型红光碳量子点材料。首先,论文对凝胶多糖(CD)进行取代反应制备羧甲基凝胶多糖(CCD),同时通过水热法制备以盐酸多巴胺和邻苯二胺为氮源的红光碳量子点(RCDs),而后将RCDs与CCD通过酰胺反应结合,再与溶菌酶热缩为羧甲基凝胶多糖负载碳量子点复合溶菌酶纳米球(RNMS),经NMR、FT-IR、UV-vis、TEM、XPS、XRD和FS系统进行了结构和发光性能研究。研究结果表明,在560 nm波长激发下,RNMS发出红色荧光,荧光寿命τ=2.4161 ns,绝对荧光量子产率为6.6%;在560 nm激光器照射500 s内平均升温27℃,具有良好的光热转换性能;对于25-600μg/m L浓度的RNMS,Ha Cat细胞存活率基本保持100%。此生物相容性极好的RNMS在体内成像和诊疗一体化方面具有开发前景。然后,论文通过凝胶多糖氧化获得凝胶多糖醛(CA),将RCDs与CA通过Schiff反应实现动态可逆结合,调节温度制备凝胶多糖醛动态可逆结合碳量子点凝胶(CRDG)。CRDG在560 nm激发下发出红光,平均荧光寿命为τ=2.4083 ns,绝对荧光量子产率为6.7%,pH=2-14时,其发光强度随pH增大先增后减,在pH=7-8处最强。响应机制在于CRDG内部亚胺键随pH变化发生断裂和恢复,且CRDG荧光可对于酸碱产生可循环的“开-关”响应作用,可用于发光油墨和动态信息加密,在信息安全和信息防伪上具有开发应用价值。

关键词：凝胶多糖碳量子点发光细胞毒性 pH响应

半乳糖基配体功能化的聚乙二醇化凝胶多糖的合成及其靶向性siRNA递送的研究

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半乳糖基配体功能化的聚乙二醇化凝胶多糖的合成及其靶向性siRNA...

作者：栗一峰内蒙古大学

学位级别：硕士

基因治疗是目前已被发现并证实的针对单基因遗传病和心血管疾病等重大疾病的有效治疗手段。RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由内源性或者外源性ds RNA介导使细胞内的目标信使RNA(m RNA)发生特异性降解后导致靶基因的沉默从而产生相... 详细信息

基因治疗是目前已被发现并证实的针对单基因遗传病和心血管疾病等重大疾病的有效治疗手段。RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由内源性或者外源性ds RNA介导使细胞内的目标信使RNA(m RNA)发生特异性降解后导致靶基因的沉默从而产生相应的功能表型缺失的一种机制,是一种沉默或抑制目标基因表达的现象。RNAi是一种具有广阔前景的基因治疗技术。然而,如何将外源基因递送至细胞内是RNAi面临的主要挑战。使用基因递送载体成为了较好的解决上述问题的方法,得益于其具有的高生物相容性、生物降解性、低毒性以及原材料价格低廉等优点,阳离子聚合物载体被广泛应用于RNAi领域。本论文针对上述问题开展了如下的科学研究:一、半乳糖基配体功能化的聚乙二醇化凝胶多糖的合成及表征课题组前期由凝胶多糖(Curdlan)改性后得到的衍生物6AC-100虽然具有较好的细胞转染效率,但是因其同时具有的过大的细胞毒性,限制了6AC-100在体内的应用。因此,为了降低6AC-100的细胞毒性以及增强其细胞靶向性,本论文使用具有还原性的D-(+)乳糖为原料,在硼酸缓冲液中使用吡啶硼烷对6AC-100的C6-NH和乳糖中的半缩醛羟基进行还原胺化反应,得到了6AC-100的C6位连接半乳糖残基的6AC-100-Lac。研究表明,半乳糖基对于肝脏细胞表面广泛存在的ASGPR受体具有靶向性。二硫键易被广泛存在于血液和细胞内的谷胱甘肽切断,从而使得阳离子聚合物纳米颗粒载体被缓慢释放,以达到提高转染效率的目的。因此,本论文分别使用连接二硫键的聚乙二醇化PEG(2S PEG)和对照组活化PEG,按照5%、10%、20%、40%四种投料比,经EDC缩合后通过酰胺键连接到6AC-100-Lac骨架上,得到了8种PEG化的6AC-100-Lac,分别命名为6AC-100-Lac-2S PEG和6AC-100-Lac-PEG。采用通过核磁共振波谱、激光粒度、电动电势、凝胶渗透色谱、元素分析对8种阳离子聚合物的结构、分子量、粒径、稳定性进行了测定,为下一步进行体外si RNA递送实验奠定了基础。二、半乳糖基配体功能化的聚乙二醇化凝胶多糖载体的性能研究基于上述表征,对合成的8种阳离子聚合物纳米颗粒载体进行小干扰RNA(si RNA)的结合以及体外递送能力进行了测定。实验结果表明,本论文合成的两种半乳糖化凝胶多糖纳米微球粒径均一、si RNA负载能力强、细胞毒性低、生物相容性高,且得益于二硫键的存在,6AC-100-Lac-2S PEG有着高于对照组6AC-100-Lac-PEG的转染能力并且远高于课题组前期合成的6AC-100-2S PEG,表明该si RNA载体对于表达ASGPR的肝脏细胞株(Hep G2细胞)具有靶向性。本论文为接下来的阳离子聚合物纳米颗粒递送载体的研究提供了思路,奠定了基础。

关键词：基因治疗 siRNA递送载体纳米颗粒 ASGPR受体凝胶多糖

以乙酰乙酸化凝胶多糖为基质稀土发光体系的制备与性能研究

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以乙酰乙酸化凝胶多糖为基质稀土发光体系的制备与性能研究

作者：吕锋内蒙古大学

学位级别：硕士

稀土配合物中的有机配体能够将所吸收的能量有效转移给稀土离子,从而敏化稀土离子发光,使稀土配合物不仅具有稀土离子的锐线发射、荧光寿命长及色纯度高等优点,还可提升对光子能量的吸收效率和光电性能等。本文基于乙酰乙酸化凝胶多糖... 详细信息

稀土配合物中的有机配体能够将所吸收的能量有效转移给稀土离子,从而敏化稀土离子发光,使稀土配合物不仅具有稀土离子的锐线发射、荧光寿命长及色纯度高等优点,还可提升对光子能量的吸收效率和光电性能等。本文基于乙酰乙酸化凝胶多糖构筑研究了两种稀土离子复合发光体系,对于高效新型的稀土荧光传感器开发具有重要的实践价值。通过乙酰乙酸叔丁酯与凝胶多糖的酯交换反应合成了乙酰乙酸化凝胶多糖(CACD),经NMR、FT-IR、UV-vis及XPS等进行结构确定,碱性条件下与稀土Tb和Eu 配位制备了Tb@CACD发光体系和双稀土发光体系Tb&Eu @Phen@CACD,通过FT-IR、XPS、TEM、TGA和FS等表征分析,系统的研究了发光材料的化学结构、热稳定和光学特性。研究结果显示,在315 nm紫外灯激发下,Tb@CACD发出明亮的绿色荧光,荧光强度在0.2-1.8m M的浓度范围内对Cu呈线性响应,检出限为140μM,且具有很好的选择性。双稀土发光体系Tb&Eu @Phen@CACD的荧光颜色和强度在223 K-393 K间对温度变化产生灵敏响应,随温度升高发光逐渐由绿色变为红色;进一步通过平均荧光寿命的分析研究表明,随着温度的递增,Tb(D → F )→Eu( D →F )之间发生了能量转移,从而引起荧光强度和颜色对温度的响应,对宽量程荧光温度计开发极具应用价值。本论文合成了一种新型功能化凝胶多糖类高分子基质,并据此开发出两种稳定高效的稀土发光材料,对于进一步荧光传感器的开发应用具有重要的技术指导价值。

关键词：凝胶多糖乙酰乙酸叔丁酯稀土发光荧光探针

基于配体功能化凝胶多糖制备Eu3+/Tb3+配合物凝胶与发光性能研究

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基于配体功能化凝胶多糖制备Eu3+/Tb3+配合物凝胶与发光性能研究

作者：夏璠内蒙古大学

学位级别：硕士

稀土配合物具有锐线发射、荧光寿命长和高荧光量子产率等优点,在催化、信息技术和照明等领域具有广泛的应用前景。而高分子配体不仅可以提高光吸收能力,还可显著提升稀土发光材料的热稳定性和可加工性等。本文基于β-酮酸凝胶多糖酯和... 详细信息

稀土配合物具有锐线发射、荧光寿命长和高荧光量子产率等优点,在催化、信息技术和照明等领域具有广泛的应用前景。而高分子配体不仅可以提高光吸收能力,还可显著提升稀土发光材料的热稳定性和可加工性等。本文基于β-酮酸凝胶多糖酯和乙酸凝胶多糖醚制备研究了三种稀土复合发光凝胶,为新型信息防伪和荧光传感材料的构筑开发进行了创新性的研究尝试。本论文,利用乙酰乙酸叔丁酯与凝胶多糖的酯化反应和乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)交联的方法,首先制备了β-酮酸凝胶多糖酯水凝胶(CGDE),之后,利用β-酮酸凝胶多糖酯作为高分子配体,分别与氧氟沙星(OFX)或水杨酸(Sal)和Eu/Tb共配位,再以EGDGE进行交联制得两种稀土配合物凝胶(Eu@OFX@CGDE和Tb@Sal@CGDE),并通过NMR、FT-IR、UV-vis、SEM、TEM元素分析、XPS和FS等对水凝胶组成、结构、形貌和发光性能进行了系统地测试研究。研究结果表明,CGDE、Eu@OFX@CGDE和Tb@Sal@CGDE凝胶均具有丰富的三维孔道结构,孔壁薄而柔韧;对于Eu@OFX@CGDE凝胶,其中Eu含量为2.51%(w%),396 nm紫外光下发出明亮的红光、量子产率为6.1%(Eu@OFX的是4.9%)、荧光寿命0.8975 ms(Eu@OFX的为0.2567 ms),其光强和颜色对pH感应敏感,在2-13的pH范围内,随着pH值的降低发光颜色逐渐由红光渐变为绿光,且可循环可逆,可用于信息加密;对于Tb@Sal@CGDE凝胶,其中Tb含量为2.57%(w%),348 nm紫外光下发出明亮的绿光、量子产率为5.8%(Tb@Sal和Tb@CGDE的分别为4.3%和5.1%),荧光寿命为0.3312 ms(Tb@Sal和Tb@CGDE的分别为0.2663 ms和0.3087 ms),其发光颜色在pH=6.0-7.6随着pH值降低发光颜色从绿光区移向蓝光区,且能够作为天冬氨酸的荧光感应探针,对于10-70μM浓度的Asp具有灵敏的线性响应性,检出限为0.96μM,选择性好。此外,本论文利用邻菲罗啉对乙酸凝胶多糖醚(CMC)的酰胺反应制得邻菲罗啉酰胺化乙酸凝胶多糖醚(CPH),之后,以CPH为高分子基质配体,以4,4,4-三氟-1-苯基-1,3-丁二酮(TNB)为小分子配体,水溶液中以锂皂石(Lap)为媒介,制备了Eu@TNB@Lap@CPH四元体系凝胶,并通过NMR、FT-IR、UV-vis、TEM元素分析、XPS和FS对其结构、元素组成和光学性能做了系统研究。研究表明,Eu@TNB@Lap@CPH在392 nm紫外激发光下发出明亮的红色荧光,Eu含量为2.62%,荧光量子产率为6.9%(Eu@TNB@Lap的为5.2%),荧光寿命为0.5426 ms(Eu@TNB@Lap的为0.3380 ms),对于20-220μM浓度的Fe具有选择性线性响应,检测限为5.3μM,对1-9μM浓度的四环素具有良好的选择性和线性响应,检测限为33.7 n M。本论文基于凝胶多糖衍生物,构筑研究了三种新型发光稳定的稀土多元发光凝胶,为稀土新型荧光传感器和防伪软材料的开发提供了有价值的数据积累和技术参考。

关键词：凝胶多糖稀土发光发光凝胶荧光传感

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采用CUSOC工艺精制凝胶多糖

华南理工大学学报（自然科学版） 2007年第4期35卷 46-51页

作者：赵振刚陈山卢家炯于淑娟华南理工大学轻工食品工程学院广东广州510640 广西大学糖业工程技术研究中心广西南宁530004

为得到高纯度的凝胶多糖,采用分级膜(30 ku,100 ku)超滤同时耦合溶析结晶的方法——循环超滤-溶析结晶(CUSOC)法对凝胶多糖粗品进行了分级纯化,制备出了纯度分别达96.5%和93.3%的凝胶多糖产品,并对100 ku膜截留液所精制的多糖(CUD3)的... 详细信息

为得到高纯度的凝胶多糖,采用分级膜(30 ku,100 ku)超滤同时耦合溶析结晶的方法——循环超滤-溶析结晶(CUSOC)法对凝胶多糖粗品进行了分级纯化,制备出了纯度分别达96.5%和93.3%的凝胶多糖产品,并对100 ku膜截留液所精制的多糖(CUD3)的组成进行了初步分析.结果表明,整个工艺过程的多糖截留率都在95%以上,多糖聚合物总收率约为93.10%.紫外光谱和纸层析鉴定表明,CUSOC方法能有效除去大部分小分子色素及核酸类杂质,凝胶多糖的水解物为单一葡萄糖.红外光谱分析表明,该多糖属β-D-糖苷键构型.

关键词：凝胶多糖分离纯化超滤溶析结晶过程耦合

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