基于酵母发酵致孔的小麦麸质蛋白/聚丙烯酸钠复合多孔水凝胶的合成及溶胀性能

       摘要: 以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)活化丙烯酸(AA)羧基与小麦麸质蛋白(WG)接枝交联,酵母菌素分解 WG 中淀粉等多糖产生的 CO2作为孔模板,水溶液中自由基聚合制备了 WG/聚丙烯酸钠(PNaA)多孔复合水凝胶(WG/PNaA).FTIR 分析表明,WG链上—OH、—NH2等与 AA 成功接枝,并与中和的丙烯酸钠(NaA)在 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)存在下聚合交联.场发射 SEM(FESEM)证实,适量酵母菌素在 WG体系中产生的CO2可作为孔模板,在 WG/PNaA网络中形成蜂窝状多孔结构,这种孔状结构不仅提高了 WG/PNaA复合水凝胶在蒸馏水和生理盐水中的平衡溶胀倍率,也使其 Schott's 准二级动力学起始溶胀速率常数Kis提高至无酵母致孔样的 5 倍,Ritger半经验方程分析也证实其扩散系数n=0.5642,为 non-Fickian溶胀,即孔状网络在凝胶溶胀初期有利于水分子快速扩散.考察了 WG/PNaA 复合水凝胶在蒸馏水-生理盐水、pH 为2.2 和7.4 时磷酸缓冲溶液中的溶胀敏感性.结果表明,经过5 次反复溶胀-去溶胀循环后仍具有良好的响应性,即多孔WG/PNaA复合凝胶同时具有灵敏可逆的盐和pH敏感性,为该水凝胶在药物控释领域应用提供了潜在可能.

作者:
施小宁 陈晖 张浩波 戴红霞 段国建
单位:
甘肃省中医药大学 甘肃省中药质量与标准研究重点实验室,兰州 730000;甘肃中医药大学 药学院,兰州 730000 甘肃中医药大学 药学院,兰州,730000
出处:
《复合材料学报》
刊期:
2018年第35卷第6期
基金:
甘肃省中药质量与标准研究重点实验室培育基地开放基金(ZYZL16-011) 甘肃省科技计划资助项目(148RJZA074) 甘肃中医药大学中青年基金(2305016601)

基于酵母发酵致孔的小麦麸质蛋白/聚丙烯酸钠复合多孔水凝胶的合成及溶胀性能

摘要: 以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)活化丙烯酸(AA)羧基与小麦麸质蛋白(WG)接枝交联,酵母菌素分解 WG 中淀粉等多糖产生的 CO2作为孔模板,水溶液中自由基聚合制备了 WG/聚丙烯酸钠(PNaA)多孔复合水凝胶(WG/PNaA).FTIR 分析表明,WG链上—OH、—NH2等与 AA 成功接枝,并与中和的丙烯酸钠(NaA)在 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)存在下聚合交联.场发射 SEM(FESEM)证实,适量酵母菌素在 WG体系中产生的CO2可作为孔模板,在 WG/PNaA网络中形成蜂窝状多孔结构,这种孔状结构不仅提高了 WG/PNaA复合水凝胶在蒸馏水和生理盐水中的平衡溶胀倍率,也使其 Schott's 准二级动力学起始溶胀速率常数Kis提高至无酵母致孔样的 5 倍,Ritger半经验方程分析也证实其扩散系数n=0.5642,为 non-Fickian溶胀,即孔状网络在凝胶溶胀初期有利于水分子快速扩散.考察了 WG/PNaA 复合水凝胶在蒸馏水-生理盐水、pH 为2.2 和7.4 时磷酸缓冲溶液中的溶胀敏感性.结果表明,经过5 次反复溶胀-去溶胀循环后仍具有良好的响应性,即多孔WG/PNaA复合凝胶同时具有灵敏可逆的盐和pH敏感性,为该水凝胶在药物控释领域应用提供了潜在可能.

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