探析改性明胶蛋白凝胶可控释材料的制备与性能研究

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1、广东工业大学硕士学位论文改性明胶蛋白凝胶可控释材料的制备与性能研究姓名：杨谷毅申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王飞镝20080401摘要明胶蛋白(Gelatin)来源于胶原蛋白，是天然多肽的聚合物，明胶蛋白分子链上带有等多种活性基团，其中明胶侧链上的e一氨基活性较高，通过改性可制得具有特殊用途的蛋白质类材料。乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)是一种小分子改性剂，本文用EDTAD对明胶蛋白进行酰化改性，通过戊二醛交联制得改性明胶蛋白凝胶，探讨了制各工艺的最佳条件和研究了凝胶溶胀过程规律，对改性明胶蛋白载药凝胶的释药性能及释药机制进行了初步探讨研究。首先，探讨了明胶蛋白的预

2、处理工艺条件，结果表明，将明胶蛋白溶液pH调节至10，置于65℃下水浴30min，在此条件下预处理，有利于与EDTAD进行酰化反应。研究了EDTAD改性对蛋白质分子赖氨基、羧基含量和分子量分布状态的影响；研究了EDTAD用量与戊二醛用量对改性明胶蛋白凝胶溶胀率的影响，发现当mEDTAD：mGelatin为1：15时，mG。l。tin：m戊二醛为50：1时制得的凝胶溶胀率最大，为199．309／g。通过红外光谱表征，结果显示EDTAD与明胶蛋白反应引入了更多羧基，￡一氨基发生酰胺化反应使酰胺键增加。从SEM表征结果可看出EDTAD改性、戊二醛交联及冷冻干燥使凝胶具有更细腻的结构

3、，凝胶内部更规整有序。其次，研究了改性明胶蛋白凝胶的溶胀性能及溶胀过程规律，结果显示当交联前蛋白质浓度为13％时，凝胶的溶胀率最大，为自重的199．30倍；温度对凝胶的溶胀性能没有明显的影响；溶液pH值越大，NaCl溶液浓度越小，凝胶的溶胀率越大·9在pill0．04和4．30的缓冲溶液中凝胶显示出具有pH敏感性。研究了改性明胶蛋白凝胶的溶胀动力学行为，发现凝胶在去离子水和pill0．04的缓冲溶液中的溶胀扩散过程为Fickian扩散，在pH4．30、pH7．00的缓冲溶液和生理盐水中的溶胀扩散过程为non．Fickian扩散。在研究了明胶蛋白凝胶对水的溶胀的基础上对改性明胶

4、蛋白凝胶的药物释放性进行了探讨。采用药物溶液浸泡物理吸附的方法，制备了改性明胶蛋白载药凝胶。不同mEDTAD：mG。1ati。和mG。1aIm：m旷薛改性的明胶蛋白凝胶住药物溶液中的溶胀规律与在水中的溶胀规律相似，但溶胀率下降。探讨了载药凝胶体外释放性能，随符EDTAD用量的增大，凝胶的累积释药率越大；释放介质的pH值对于凝胶广东T业大学T学硕Ij学位论文的释药有明显的影响：释放介质盼温度对凝胶的释药影响不显著。初步探讨了载药凝胶的释药动力学，载药凝胶在pHl．4的缓冲溶液中表现为non-Fickian扩散过程，在pH7．4的缓冲溶液中载药凝胶的释放表现为Fickian扩散过

5、程。关键词：明胶蛋白凝胶：乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)；溶胀性；药物释放AbstractGelatin，originatedfromCollagen，isanaturalpeptidepolymer．Therearevariousactivegroupsinthemoleculechain，andbecauseofthehil曲activityofthe￡-aminogroup，wecanpreparesomeprotein-basedmaterialswithspecialapplicationsbymodification．Ethylenediaminetetraace

6、ticdianhydride(EDTAD)isamicromoleculemodifyingreagent，inthisessay,amodifiedgelatingelwassynthesizedbyfirstlyacylatingthegelatinwithEDTAD，followedbycrosslinkingwithglutraraldehyde．Theoptimalconditionsofthepreparationtechnologywerediscussed，andthelawoftheswellingprocessWasstudied。Thedrug-rele

7、asepropertyandmechanicsofthemodifiedgelatingelwithdrug-loadedwereresearched．Firstly，Thepretreatmentsofgelatinsolutionwerediscussed，WhenthegelatinsolutionwasheatedatpH10／65。Cfor30rain，theresultsshowedthatit’Sfavoredforacylationtopretreatthegelatinsolution