氧化羧甲基纤维素钠改性胶原水凝胶的制备

以氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)为交联剂,结合胶原(Col)自组装和化学交联制备胶原水凝胶。当OCMC/Col(质量比)≤0.3∶1.0时,OCMC的加入促进胶原自组装,胶原纤维变粗,形成以"胶原纤维经交联所构建的网状结构"为主要结构的水凝胶;热变性温度、储能模量和形变回复率分别从50.2℃、34.0 Pa和69.82%提高至57.3℃、103.0 Pa和93.30%。当0.3∶1.0相似文献   

双醛纤维素对Ⅰ型胶原稳定性的研究

取自鼠尾肌腱纤维的Ⅰ型胶原用双醛纤维素交联后使基质稳定化。双醛纤维素(DAC)是用高碘酸盐氧化水解纤维素制得的。DAC在高压蒸汽下水解并得到低分子齐聚物片段。DAC与胶原纤维之间形成的交联网络,对胶原的耐热和耐酶解稳定性很有意义。在pH值8下进行高压蒸汽处理后的DAC与胶原纤维交联,可以使后者的湿热稳定温度提高20℃。这种胶原基质的交联可以提高收缩过程中胶原的变性温度(TD)以及它相变时的活化能(Ea)和焓变(ΔH),意味着分子间产生了共价交联作用。提高pH值和DAC的浓度使其热稳定性和交联效应增强。经DAC处理过的胶原抗水解性可到达93%。     

牛肌腱胶原纤维的提取及其性能表征

以牛肌腱为原材料,通过酸-酶结合方法提取胶原纤维,采用氨基酸分析仪、红外、DSC、电泳、原子力显微镜等研究了其结构和性能。研究结果表明:胶原纤维的热变性温度为68.7℃,其氨基酸组成与I型胶原相似,纤维在1239.28、1338.67、1404.45cm-1等处具有胶原的典型红外吸收峰,SDS-PAGE电泳中只含有α、β、γ4条分离带,该原纤维的直径约为35nm。     

基于超细粉碎技术的鱼鱼皮胶原热稳定性研究

利用醋酸及胃蛋白酶从经过超细粉碎的鮰鱼鱼皮中提取了胶原,并对其热稳定性进行了研究。通过差示量热扫描分析测定其变性温度和收缩温度,并将鱼皮胶原在变性温度和收缩温度下处理1h,在4℃下复性24h,后通过圆二色谱分析、傅立叶红外扫描分析和SDS-PAGE凝胶电泳分析其复性情况。结果表明:胶原蛋白的变性温度为36℃,收缩温度为65℃;SDS-PAGE凝胶电泳图谱表明所提取的胶原具备Ⅰ型胶原的特征;热处理后的胶原蛋白发生了一定程度的变性,且结构不能完全恢复;65℃处理比36℃处理的胶原蛋白复性效果好。本研究可为斑点鮰鱼鱼皮胶原的应用提供理论依据。     

鲨鱼皮胶原与罗非鱼皮胶原的理化性质及酶解特性研究

为了系统比较深海鱼和淡水鱼胶原的差异,利用酸法提取鲨鱼皮胶原和罗非鱼皮胶原,并对它们的理化性质和酶解特性进行了考察。氨基酸组成分析表明,鲨鱼皮胶原中异亮氨酸含量大约是罗非鱼皮胶原的2倍,但脯氨酸含量较少。鲨鱼皮胶原α肽链和β肽链的分子量,以及胶原热变性温度都低于罗非鱼皮胶原,但在紫外光谱和红外光谱中没有发现明显的差异。另一方面,电泳图谱和液相图谱都表明,鲨鱼皮胶原和罗非鱼皮胶原容易被胶原酶和胰蛋白酶酶解,不易被木瓜蛋白酶酶解。在胶原酶与底物质量比为0.05%,pH8.0和50℃的酶解条件下,经过240min酶解,鲨鱼皮胶原肽中小于1000u的肽含量达到23%,而罗非鱼胶原肽中却只有17%。     

天然胶原高提取率的皮预处理方法的研究

采用一步法和两步法对黄牛皮进行预处理以提取保留了天然结构的胶原,在比较了它们对黄牛皮的脱毛效果、皮纤维的分散情况以及天然胶原提取率的基础上,选用两步处理法对黄牛皮进行预处理。考察两步法中过氧化氢浓度、作用时间、pH值对皮胶原纤维分散的影响,所处理的皮采用酶法提取天然胶原时提取率较高。采用电泳及DSC分析了所得天然胶原的分子质量和变性温度,结果表明:所得天然胶原相对分子质量集中,其变性温度为38.5℃,为保持了三股螺旋结构的天然胶原。     

草鱼鱼鳔胶原性质的研究

为了有效利用鱼类废弃物,从草鱼鳔中提取酸溶性胶原(ASC)和酶溶性胶原(PSC)并对其部分性质进行研究。ASC 和PSC 的提取得率以干基计分别为4.7% 和11.1%;ASC 和PSC 的紫外光谱表明,最大吸收峰都接近于230nm;氨基酸组成分析表明,ASC 和PSC 中羟脯氨酸和羟赖氨酸的总含量分别为16.87% 和17.55%;十二烷基硫酸钠- 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱显示草鱼鳔胶原至少由两条不同的α链(α1 和α2)组成,与I 型胶原相似;ASC 和PSC 热变性温度(Td)分别为33.0、34.8℃,比猪皮胶原的热变性温度(37℃)低3～4℃。结果表明,草鱼鳔胶原有可能替代或作为补充陆生动物胶原广泛应用于工业领域。     

皮胶原-TiO2纳米复合材料的制备与表征

以盐酸为催化剂，钛酸丁酯为前驱体，采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2在制革常规工艺的基础上加强复灰处理，制备了山羊皮酸皮作为复合材料的皮胶原来源。皮胶原直接浸入前驱体溶液，水浴振荡，制备了皮胶原——TiO2纳米复合材料．原子力显微镜的测试结果表明，纳米TiO2已经均匀渗透到皮胶原纤维当中；合材料表面电性测定表明，此种复合材料带强正电性；菌防霉实验表明，所得复合材料有一定的抗菌防毒性能，缩温度和抗张撕裂强度的测试表明，纳米材料与胶原的化学结合较弱，TiO2与皮胶原可能是物理吸附。     

酶法提取猪皮胶原及其结构表征

利用胃蛋白酶提取猪皮胶原 ,并测定了所提取猪皮胶原的分子量、等电点、变性温度、紫外及红外吸收光谱 ,结果表明 :提取的猪皮胶原最大程度地保持了其天然结构 ,适合用作生物医学材料。     

猪皮不溶性胶原的特性研究

探讨了猪皮不溶性胶原的可溶化率和可溶化物的结构,分别比较了猪皮和牛皮两种试样。由于动物的年龄不同,胶原的性质变化显著,不溶性胶原在pH7.5、60℃水中加热时,4个月龄猪皮和幼牛皮在1h可溶化60%,22h可溶化90%,但1年龄猪皮和成牛皮可溶化率减少30%~40%。用20℃2mol/L氯化钙或45℃1mol/L尿素使其溶化时的可溶化率也有类似的现象。不溶性胶原用胃蛋白酶处理后,由于动物年龄差异引起的可溶化率差别明显减小,猪皮80%以上,牛皮60%以上可溶化。这种可溶化物的SepHarosecl-4B凝胶过滤图谱与胃蛋白酶未处理区比较,显示α成分的比例显著增加,而且猪皮的这种变化较牛皮更大。     

牛蛙皮中未变性Ⅰ型胶原蛋白的提取及性能表征

观察了胶原蛋白在牛蛙皮肤组织中的分布形态。分别采用酸法和酸酶法提取得到酸溶胶原(ASC)和酶溶胶原(PSC)。理化性质分析结果表明:所提取得到的胶原为未变性Ⅰ型胶原;紫外吸收峰在233 nm处;ASC的变性温度(32.60℃)高于PSC的变性温度(32.22℃),而ASC的等电点(6.79)低于PSC的等电点(7.15);牛蛙皮胶原的氨基酸组分中,亚氨基酸的含量较牛皮的低,较鱼皮的高,同时,牛蛙皮胶原中含有牛皮胶原中没有的半胱氨酸。     

热处理对罗非鱼皮酸溶性胶原性质的影响

考察热处理时间对罗非鱼皮酸溶性胶原(acid-soluble collagen,ASC)理化性质和成膜能力的影响。结果发现,热处理时间对胶原的紫外吸收和分子质量分布没有明显影响;随着热处理时间的延长,ASC的比浓黏度发生下降,变性温度和热转变温度分别从32.6℃和38.15℃下降至27.0℃和29.19℃。浊度实验结果表明,当ASC在42℃条件下热处理超过10 min后,ASC不具备成纤维能力。而且,热变性的胶原还会阻碍天然胶原的纤维形成。另一方面,随着热处理时间的延长,胶原膜的抗拉伸强度从30.81 MPa增加至41.33 MPa,断裂延伸率从8.95%增加至11.59%,透明度值从2.42增加至3.33。根据扫描电子显微镜观察的结果,发现胶原膜的纤维状网络结构随着热处理逐渐转变成类似皱纹的纹理结构。以上研究结果表明,经过热变性后,罗非鱼皮ASC的成纤维能力下降,但成膜能力却出现上升。     

儿茶素对胶原膜的染色性能研究

研究了儿茶素作为一种天然植物染料对胶原膜的染色性能。采用正交试验考察了儿茶素染色反应条件对胶原膜染色效果的影响,结果表明,儿茶素浓度是染色反应的主要影响因素。最优染色工艺为:在儿茶素浓度2%、温度40℃及pH值为4的染浴液中反应3h。研究了儿茶素染色后胶原膜的天然结构、耐热性能和机械强度。红外光谱分析表明:儿茶素分子中的酚羟基与胶原分子发生了氢键结合,但胶原的三股螺旋结构没有发生变化。电镜分析结果证明胶原纤维的结构没有发生明显变化,且排布更加有序。染色后胶原膜的热变性温度提高了18℃,耐热性得到了较大的改善,机械强度有所提高。     

天然染色可食胶原膜的制备及表征

为改善胶原膜的使用性能,采用胭脂虫红和高粱红色素复配着色剂对其染色,考察染料质量分数、温度、pH值以及时间等染色条件,确定最佳染色工艺。结果表明：在质量分数3%、温度40 ℃、pH 5的染液中上染8 min染色效果最佳。对染色后胶原膜的天然结构、耐热性能和机械强度进行分析,接触角和吸水率测定显示,染色后胶原膜的亲水性增加;红外光谱分析表明,染料分子与胶原纤维产生了结合;差示扫描量热分析和热重分析表明,染色后胶原膜的热变性温度提高了20 ℃左右,起始分解温度升高了约100 ℃,耐热性得到了较大的改善。拉力测试结果显示,染色后胶原膜的机械强度提高。     

胶原-聚乙烯醇共混溶液的可纺性研究

将猪皮中提取的保持天然结构的胶原,与聚乙烯醇(PVA)复配后测定胶原-PVA共混溶液的黏度和流变性能以及共混膜的力学性能。在此基础上,以硫酸钠为凝固剂,对胶原-PVA共混溶液进行湿法纺丝,制备了胶原-PVA复合纤维。结果表明,所提取的胶原相对分子量大约为30万;胶原与PVA共混后,能使胶原的可纺性、机械强度等性能得到较大程度的改善,从而弥补了单一成分胶原材料的不足。     

非胶原酶对热处理后胶原的水解特性分析

研究了皮胶原纤维以及胶原溶液经热处理后,再用胰酶、胰凝乳蛋白酶和木瓜蛋白酶等非胶原酶进行酶解的特性,用凝胶电泳测定水解物的分子质量及分子质量分布。结果表明:热处理温度超过胶原纤维或胶原溶液的热变性温度后,非胶原酶能够在温和的水解温度下对其进行水解。胰酶、胰凝乳蛋白酶在中性pH值下,对热变性胶原在常温下几分钟之内即可表现出良好的水解作用,而在pH值5.5以下对变性胶原的水解作用微弱;但木瓜蛋白酶在pH值5.5左右却具有良好的水解变性胶原的作用,但其水解时间需要控制在90min以上。不同的非胶原酶对胶原的酶切位置不同,会导致其水解物分子质量分布不同。研究结果表明热-酶处理有可能实现胶原纤维分子质量及分子质量分布的定向调控。     

甘油对草鱼皮胶原的稳定性作用研究

测定了不同浓度的甘油与草鱼皮胶原混合后胶原的热变性温度，并测定其圆二色性。结果表明：胶原的热变性温度与甘油浓度呈线性关系，随着甘油浓度的增加，草鱼皮胶原的变性温度也升高，但是增加幅度较小。圆二色谱表明，甘油的加入没有改变胶原天然的三股螺旋结构。     

牛跟腱胶原与草鱼皮胶原的结构表征及自组装行为比较

以牛跟腱和草鱼皮为原料，采用“酸-酶”结合法提取I型胶原，研究两种胶原的结构特性及其自组装行为差异。结果表明：牛跟腱胶原和草鱼皮胶原均具有I型胶原的典型结构特点，具有相似的相对分子质量和二级结构，但氨基酸含量有所差异，其中牛跟腱胶原亚氨基酸（脯氨酸+胫脯氨酸）含量要高于草鱼皮胶原。胶原的自组装结果表明，当胶原质量浓度为2 mg/m L、温度为37℃时胶原自组装速率最高。而当温度过高（>42℃）时，相比牛跟腱胶原，草鱼皮胶原的组装受到更大地抑制，这可能归因于牛跟腱胶原中更多的亚氨基酸含量赋予了其更好的热稳定性。此外，增大胶原浓度可以提升胶原凝胶的存储模量，整体而言，牛跟腱胶原凝胶的存储模量优于草鱼皮胶原凝胶。     

丙烯酸-丁烯醛共聚物与浸酸皮相互作用研究

研究了丙烯酸-丁烯醛共聚物与浸酸皮之间的相互作用。试验结果表明:丙烯酸-丁烯醛共聚物可明显提高浸酸皮胶原的收缩温度和热变性温度,并使皮胶原纤维软段的玻璃化转变温度升高,而丙烯酸-丁烯醛共聚物与浸酸皮胶原之间的共价键交联主要发生在皮胶原原纤维的极性区,是由丙烯酸-丁烯醛共聚物中,醛基与皮胶原纤维软段中极性氨基酸残基上的氨基反应而获得的。     

大豆蛋白对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

将大豆分离蛋白经不同的变性温度及变性时间处理后,与鲢鱼肌原纤维蛋白以不同的比例混合制备热诱导凝胶。通过测定混合蛋白体系的凝胶强度及保水性,分析热变性大豆分离蛋白对混合凝胶特性的影响。结果表明,热变性后的大豆分离蛋白可以改善混合蛋白凝胶体系的凝胶强度及保水性,其中,大豆分离蛋白经过100℃变性180 min后,二者以1∶4的比例混合,得到的混合凝胶强度及保水性最佳。