鸡油菌多糖的分离纯化、硫酸酯化及其对材料表面修饰的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ai2676886
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生物医用高分子材料已成为广泛研究和最具有应用前景的功能材料之一。然而,大多数普通高分子材料与人体的生物相容性较差,在实际使用过程中往往会引发一系列不良生物反应,例如,血栓、肌体炎症反应等。由于医用高分子材料的表面性能决定了材料与人体血液、组织之间的生物反应,因而对材料的表面修饰就成为提高材料生物相容性的重要手段之一。目前,将一些在人体环境内能够相容的生物活性分子如多糖固定在材料表面是改善其生物相容性最为有效的途径之一。本论文首先从鸡油菌干品中提取多糖,然后制备硫酸酯多糖,再利用静电层层自组装技术将鸡油菌硫酸酯多糖固定到醋酸纤维素膜的表面,最后考察了改性醋酸纤维素膜的表面润湿性、血液相容性以及抗菌生物活性,主要研究内容和结果如下:(1)首先采用热水浸提、超声波强化提取、纤维素酶提取和纤维素酶-超声辅助提取四种方法对鸡油菌中的多糖进行提取,得率分别为:9.41%、8.99%、8.58%、9.96%,选取提取率最高的纤维素酶-超声辅助法对鸡油菌中的多糖进行提取。随后采用单因素、PB试验和响应面试验优化了纤维素酶-超声辅助提取法的工艺条件,得到最佳工艺参数为:固液比1:46(g/mL)、酶解pH5.5、超声功率210 W、超声温度50℃、酶解时间68 min、酶用量7.5 IU/g、酶解温度50℃、超声时间30 min。在此条件下,多糖得率高达11.96%。(2)多糖经过Sevage法脱蛋白、S-8大孔树脂脱色、透析去除小分子杂质后得到鸡油菌粗多糖(Cantharellus cibarius polysaccharides, CP),使用DEAE-52纤维素阴离子交换柱和SephadexG-100葡聚糖凝胶柱进一步纯化得到中性多糖CP-1A和酸性多糖CP-3A。分别对多糖的纯度、分子量及其一级结构进行了测定:UV-Vis光谱表明CP-1A和CP-3A在260 nm、280 nm处均没有明显的吸收峰,说明其中不含有核酸和蛋白质;FTIR谱图表明两者均具有多糖的特征吸收峰,且都具有吡喃型糖环,都同时存在α-糖苷键和β-糖苷键;HPLC结果表明CP-1A由甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha)、葡萄糖醛酸(GlcUA)、半乳糖醛酸(GalUA)、葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、木糖(Xyl)、阿拉伯糖(Ara)、岩藻糖(Fuc)组成,其摩尔比约为8.03:3.36:1:1.15:17.41:7.59:3.05:1.59:6.59,CP-3A由甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha)、葡萄糖醛酸(GlcUA)、半乳糖醛酸(GalUA)、葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、木糖(Xyl)和岩藻糖(Fuc)组成,其摩尔比约为53.34:4.19:9.98:5.40:57.9:27.01:1:5.73。(3)采用浓硫酸法对鸡油菌中性多糖CP-1A进行硫酸化,制备得到鸡油菌硫酸酯多糖(Sulfated Cantharellus cibarius polysaccharides, SCP),取代度为0.86。硫酸化修饰前后的鸡油菌多糖体外抗氧化测试表明,硫酸酯化修饰可以提高和改善鸡油菌多糖羟基自由基和DPPH自由基的清除活性;抗凝血实验结果显示鸡油菌硫酸酯多糖能明显延长血浆活化部分凝血酶时间(APTT)值、凝血酶时间(TT)值和凝血酶原时间(PT)值,表明其主要通过影响内源性凝血系统、外源性凝血系统和共同凝血系统来发挥抗凝血作用。(4)采用层层自组装技术,将壳聚糖(Chitosan, CS)和鸡油菌硫酸酯多糖(SCP)交替沉积到醋酸纤维素膜表面。采用XPS、UV-Vis、SEM和AFM对CS/SCP多层膜的增长方式、表面形貌进行分析表征,并分别考察了被修饰材料表面的生物相容性和抗菌活性。结果表明,CP/SCP多层膜在醋酸纤维素膜表面均匀的、连续的增长;多层膜的平均高度、表面RMS粗糙度随着层数的增加而增加;水接触角测试表明,表面修饰后的醋酸纤维素膜表面亲水性得到了改善;通过APTT、PT和TT的测试可知,经过修饰后的醋酸纤维素膜具有一定的抗凝血功能;溶血试验表明,被修饰材料具有良好的血液相容性能,当表面组装了(CS/SCP)10多层膜时,材料的溶血率仅为0.4%;抗菌活性测试表明,CS/SCP多层膜抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长的程度随着组装层数的增加而增大,且CS处于多层膜最外层时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果较佳。
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