论文部分内容阅读
本文选用来源广泛的具有良好生物相容性的多羟基和氨基的天然高分子化合物壳聚糖为原料,制备了大孔交联壳聚糖微球,并以此为载体,制备了一系列具有不同疏水链长间隔臂和氨基含量的低代数乙二胺(EDA)、己二胺(HDA)型PAMAM树枝状大分子,随后用阳离子化试剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)对整代PAMAM树枝状大分子末端氨基进行季胺化改性,并用于水溶液中胆红素的吸附,取得良好的效果,开发了一系列新型胆红素吸附材料。
具体内容如下:
1.壳聚糖微球负载的聚酰胺.胺(PAMAM)树枝状大分子的制备与表征(1)壳聚糖微球(CS)负载的乙二胺型PAMAM树枝状大分子的制备与表征以绵白糖做致孔剂,通过反相悬浮反应制备了戊二醛交联的大孔壳聚糖微球。以所制备的壳聚糖微球为载体,经环氧氯丙烷的羟丙基氯化,PAMAM-G1.0水溶液胺化制得CS-EDA-G1.0,接着按照PAMAM树枝状大分子的合成方法,与丙烯酸甲酯的迈克尔加成反应和乙二胺的胺化反应交替进行,制备了一系列CS-EDA-Cn树枝状大分子,并通过FT-IR红外光谱,SEM扫描电镜,氨基含量测定,氯含量测定等测试手段对产品进行了结构表征。结果表明CS,CS-1.0,CS-G2.0,CS-G3.0微球(100-200目)氨基含量分别为3.56,5.10,5.45,6.47mmol/g,随着代数的增加而增加。
(2)壳聚糖微球负载的己二胺型PAMAM树枝状大分子的制备与表征上述所制备的羟丙基氯化微球,经己二胺胺化反应后制得CS-HDA,接着按照壳聚糖微球负载的乙二胺型PAMAM树枝状大分子的制备方法,用己二胺代替乙二胺,制备了一系列CS-HDA-Cn树枝状大分子,并通过FT-IR红外光谱,SEM扫描电镜,氮元素分析,氨基含量测定,氯含量测定等测试手段对产品进行了结构表征。结果表明CS,CS-G0,CS-I.0,CS-G2.O,CS-G3.0,CS-G4.0微球(80-100目)氨基含量分别为3.45,4.93,5.30,5.10,4.91,4.66mmol/g,随着代数的增加氨基含量先增加后减少。
(3)季铵盐改性的壳聚糖微球负载的PAMAM树枝状大分子的制各与表征用CTA对上述所制备的CS-EDA-Gn.0和CS-HDA-Gn.0整代树枝状大分子末端氨基季胺化,制备一系列CS-EDA-Gn.0-CTA和CS-HDA-Cn.0-CTA季胺化树枝状大分子,通过氯含量的测定,对产品的功能基含量和接枝率进行了表征。结果表明,CS-EDA-Gn.0-CTA季胺化树枝状大分子的功能基含量分别为2.34,2.50,2.82mmol/g,接枝率分别为55.04%,61.03%,74.83%,功能基含量和接枝率随着代数和氨基含量的升高而升高。CS-HDA-Gn.0-CTA季胺化树枝状大分子的功能基含量分别为2.17,2.61,3.03,2.42,2.03mmol/g,接枝率分别为49.04%,65.56%,85%,57.96%,44.47%,功能基含量和接枝率随着氨基含量的升高而升高。
2.壳聚糖微球负载的聚酰胺.胺(PAMAM)树枝状大分子对胆红素的吸附性能研究(1)壳聚糖微球负载的乙二胺型PAMAM树枝状大分子对胆红素的吸附性能研究考察了该树枝状大分子对水溶液中胆红素的吸附行为,研究了溶液的pH值,离子强度,温度,胆红素初始浓度等因素对吸附的影响。考察了人体生理条件下该树枝状大分子,HDA改性的壳聚糖微球,CTA改性的壳聚糖微球对胆红素的吸附性能比较。结果表明壳聚糖微球负载的乙二胺型树枝状大分子对胆红素的最佳吸附条件为:pH=7.4,吸附达平衡时间2h,离子强度=0,平衡吸附率和吸附速率均随温度升高而升高,考虑到吸附剂将来在临床的实际应用,取T=37℃。胆红素初始浓度从50mg/L增加到300mg/L时,CS-G3.0微球平衡吸附率从100%下降到57.3%。平衡吸附量从5mg/g增加到14.69mg/g,基本达到饱和吸附。吸附剂对胆红素的平衡吸附率顺序是:CS-HDA>CS-CTA>CS-G1.0>CS-G2.0>CS-G3.0>CS。平衡吸附率分别为86.77%,82.41%,80.59%,78.92%,75.36%,52.38%.
(2)壳聚糖微球负载的己二胺型PAMAM树枝状大分子对胆红素的吸附性能研究考察了该树枝状大分子对水溶液中胆红素的吸附行为,研究了溶液的pH值,离子强度,温度,胆红素初始浓度,牛血清白蛋白等因素对吸附的影响,与乙二胺型树枝状大分子进行了相应的比较。结果表明壳聚糖微球负载的己二胺型树枝状大分子对胆红素的最佳吸附条件与乙二胺型树枝状大分子相同。胆红素初始浓度从50mg/L增加到500mg/L时,CS-G2.0微球平衡吸附率从100%吸附率下降到85.56%,平衡吸附量从5mg/g增加到42.78mg/g,仍未达到饱和吸附。随着吸附液BSA浓度的升高,微球对胆红素的吸附率有一定下降,吸附速率减慢,达平衡时间延长,但是微球对BSA本身吸附率几乎基本为零。吸附剂对胆红素的平衡吸附率顺序是CS-G2.0,CS-G3.0,CS-G1.0,CS-G4.0>CS-G0>CS,平衡吸附率分别为94.61%,93.44%,92.97%,91.15%,86.47%,52.38%。CS-G1.0-4.0整代微球的平衡吸附率基本接近。
(3)季铵盐改性的壳聚糖微球负载的乙二胺型PAMAM树枝状大分子对胆红素的吸附性能研究考察了该季胺化树枝状大分子在人体生理条件下对水溶液中胆红素的吸附行为。结果表明各微球的平衡吸附率顺序是:CS-G1.0-CTA>CS-G2.0-CTA>CS-G3.0-CTA,平衡吸附率分别为94.18%,92.88%,90.98%,CS-G1.0-CTA,CS-G2.0-CTA,CS-G3.0-CTA微球的平衡吸附率基本接近,0.5h吸附率均在80%以上,接近平衡吸附率的90%。
(4)季铵盐改性的壳聚糖微球负载的己二胺型PAMAM树枝状大分子对胆红素的吸附性能研究考察了该季胺化树枝状大分子在人体生理条件下对水溶液中胆红素的吸附行为。不同于其他几种吸附剂的是胆红素吸附液浓度为150mg/L,其他的为100mg/L。结果表明平衡吸附率顺序是:CS-G2.0-CTA>CS-G3.0-CTA>CS-G1.0-CTA>CS-G4.0-CTA>CS-G0-CTA,平衡吸附率分别为94.41%,93.44%,92.43%,91.45%,85.6%。所有CTA季胺化的CS-HDA-Gn.0树枝状大分子除了CS-G0外,对胆红素0.5h吸附率均在80%以上,接近平衡吸附率的90%。
实验表明,上述四种吸附剂对于胆红素的吸附性能:CS-EDA-Cn.O树枝状大分子明显优于CS微球,CS-HDA-Gn.0明显优于CS-EDA-Gn.0,CS-EDA-Gn.0-CTA优于CS-EDA-Gn.0,CS-HDA-Gn.0-CTA优于CS-I-IDA-Gn.0,CS-HDA-Gn.0-CTA是所有产品中吸附性能最好的。