胶原净电荷量对胶原与4-硫酸软骨素间相互作用的影响

采用差示扫描量热法(DSC)和二维红外分析(2D IR),研究胶原自身净正电荷量对胶原与4-硫酸软骨素(CSA)间相互作用力的影响。结果表明:与pH值为7.4时相比,降低pH值,即增加胶原自身净正电荷量,共混物热稳定性提高。CSA量影响热稳定性提高幅度:CSA含量小于50%时,降低环境pH值,有利于胶原与CSA间静电相互作用的发生,胶原与CSA间存在静电和氢键相互作用;升高环境pH值,即减少胶原自身净正电荷量,胶原与CSA间仅存在氢键相互作用。CSA含量大于50%时,不论pH怎样变化,胶原与CSA间均存在静电和氢键相互作用,但随着胶原净电荷量减少,两者间相互作用强度减弱。     

离子强度对胶原与4-硫酸软骨素间相互作用的影响

胶原与硫酸较骨素(CS)间相互作用力的研究具有重要的生理意义和病理意义,采用差示扫描量热法(DSC)和二维红外分析(2D IR)研究离子强度对胶原与4-硫酸软骨素(CSA)间相互作用力的影响。DSC结果表明:相同胶原/CSA质量比下,共混物热稳定性随着离子强度的增加而降低;相同离子强度下,共混物热稳定性随着CSA量的增加而增强。2D IR结果表明:CSA含量小于50%时,离子强度影响胶原与CSA间相互作用的强度和种类;离子强度为0.2 mol/kg时,胶原分子与CSA间存在氢键作用和静电相互作用;进一步增加离子强度,胶原分子带正电荷的基团与CSA离子化的硫酸根基团和羧酸根基团间的静电作用消失,仅存在胶原分子与CSA间的氢键作用。CSA含量大于50%时,离子强度仅影响胶原分子与CSA间相互作用的强度;离子强度增至0.3～0.4 mol/kg时,胶原分子与CSA间均存在静电作用及氢键作用。随着溶液离子强度的增加,胶原与CSA间相互作用的强度均随之减弱。     

离子强度对胶原与4-硫酸软骨素间相互作用的影响(续)

胶原与硫酸较骨素(CS)间相互作用力的研究具有重要的生理意义和病理意义,采用差示扫描量热法(DSC)和二维红外分析(2D IR)研究离子强度对胶原与4-硫酸软骨素(CSA)间相互作用力的影响。DSC结果表明:相同胶原/CSA质量比下,共混物热稳定性随着离子强度的增加而降低;相同离子强度下,共混物热稳定性随着CSA量的增加而增强。2D IR结果表明:CSA含量小于50%时,离子强度影响胶原与CSA间相互作用的强度和种类;离子强度为0.2 mol/kg时,胶原分子与CSA间存在氢键作用和静电相互作用;进一步增加离子强度,胶原分子带正电荷的基团与CSA离子化的硫酸根基团和羧酸根基团间的静电作用消失,仅存在胶原分子与CSA间的氢键作用。CSA含量大于50%时,离子强度仅影响胶原分子与CSA间相互作用的强度;离子强度增至0.3～0.4 mol/kg时,胶原分子与CSA间均存在静电作用及氢键作用。随着溶液离子强度的增加,胶原与CSA间相互作用的强度均随之减弱。     

pH值对儿茶素-大豆分离蛋白复合物结构与乳化性的影响

以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为原料,制备不同pH值荷载儿茶素的蛋白复合物,利用差示扫描量热法、紫外可见光谱、荧光光谱、圆二色光谱等技术探究儿茶素和SPI相互作用机理,解析蛋白复合物热稳定性、荧光淬灭类型、结合位点数、热力学参数和二级结构含量等信息,分析儿茶素和SPI间结合亲和力以及复合物的乳化性。结果表明:不同pH值处理的儿茶素对SPI荧光淬灭方式均为静态淬灭,当pH值为3.5、5.5、6.5时,二者间相互作用力主要为静电作用力,pH值为4.5时主要为氢键和范德华力,pH值为7.0、7.5、8.5、9.5时主要为疏水相互作用。随着pH值增加,复合物的热稳定性逐渐增加,且在pH值为9.5时,SPI变性温度升高至157.09℃。当pH值为7.5时,复合物乳化活性和乳化稳定性比相同pH值下对照组(SPI组)分别显著提高7.70%和13.44%(P＜0.05)。不同pH值处理会改变儿茶素-SPI复合物的结构,通过调控pH值可制备具有良好乳化性的大豆蛋白食品基料。     

丙烯酸-丁烯醛共聚物与明胶相互作用的研究

以明胶为皮胶原的模型化合物,采用紫外-可见光谱、FT-IR光谱、DSC等表征方法,研究了丙烯酸-丁烯醛共聚物与明胶的相互作用,并对其作用机理进行了探讨。试验结果表明:丙烯酸-丁烯醛共聚物与明胶间的相互作用是共价键、侧基-侧基库仑作用和多点氢键的协同作用。共价键增加了明胶的热稳定性,而在丙烯酸-丁烯醛作用后,明胶的变性温度也升至15·4℃,其中的侧基-侧基库仑作用方式、大小与介质的pH值有关,静电吸引力在pH值为4·5附近为最大,静电排斥力在pH值大于7时为最大。     

六氟异丙醇对I型胶原分子结构完整性的影响

六氟异丙醇(HFIP)通常作为制备I型胶原纳米纤维的溶剂,然而,其对I型胶原分子结构的影响还需全面的论证。以HFIP为溶剂,配制质量浓度为3%、5%、7%的I型胶原溶液,室温(约20℃)下搅拌3d,冷冻干燥制得准变性胶原(PDC)。采用凝胶电泳法、紫外光谱法、傅里叶红外光谱法、热重法、超灵敏差式扫描量热法和X射线衍射法,对PDC分子结构进行表征。结果显示:HFIP的2个三氟甲基有助于打破疏水作用的联系,HFIP的醇羟基有助于打断I型胶原的氢键,使其三股螺旋结构遭到破坏,分子间氢键作用减弱,形成了与明胶不同的多肽链聚集结构,HFIP中的酸性二级醇羟基降低了I型胶原的热变性温度,且热稳定性均降低。结果表明,HFIP可能不适合作为I型胶原的良溶剂。     

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%。     

胶原/高分子量壳聚糖复合纤维的制备及其性能

为提高纯胶原纤维的强度,在相容性分析的基础上,采用高分子量壳聚糖与胶原进行共混,通过湿法纺丝技术制备不同壳聚糖含量的胶原/ 壳聚糖复合纤维,并借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等对其结构和性能进行表征。结果表明：胶原与壳聚糖在一定范围内由于氢键作用具有良好的相容性;棒状胶原分子的有序排列和一定的自组装结构随复合纤维中壳聚糖的含量的变化而变化,随着壳聚糖含量的增加,胶原分子的有序排列程度降低;与纯胶原和壳聚糖纤维相比,复合纤维的结晶性降低,胶原纤维分子链间距离的衍射峰约在6.7°和7.5°之间出现偏移;当胶原与壳聚糖质量比为8：2时,二者相容性最好,复合纤维断裂强度与纯胶原纤维相比提高了31.3%。     

圆二色法研究水解胶原与不浸酸铬鞣剂的作用

通过圆二色谱法对水解胶原在不同pH值条件下α-螺旋等构象的变化及不浸酸铬鞣剂与水解胶原作用后对胶原构象的影响,研究表明：Fasman概率统计预测出水解胶原的α-螺旋结构的存在,在高pH条件下,α螺旋结构有所降低,反平行β折叠片结构有增加趋势。水解胶原在pH4．6时,与不浸酸铬鞣剂作用,其α螺旋结构数量均减少,无规卷曲增加明显,水解胶原较稳定的氢键结构减少。在高pH条件下,不浸酸铬鞣剂的加入,元规卷曲变化不大,但平行β折叠增加明显。     

超高压时间对胶原明胶化及成品明胶品质的影响

以1%(w/v)HCl溶液为传压介质,研究不同时间(0~45min)的超高压(300MPa)处理对胶原的热稳定性及成品明胶的分子量分布、凝胶强度、流变学特性等的影响,以分析超高压时间在胶原明胶化过程中的作用及其对明胶品质的影响。结果显示:经5~45min的超高压处理的明胶化胶原的热稳定性高于传统酸处理组,但是低于未处理组(超高压时间为0min);结合前期工艺研究结果,可以发现超高压处理组胶原的热稳定性较低、明胶提取率较高,说明超高压处理能够破坏链间氢键、松散胶原三螺旋结构,有利于胶原明胶化;且超高压组明胶的亚基组分(α、β)得到很好的保留,而传统酸法明胶亚基组分相对含量很低(小于10%),超高压明胶中高分子量组分(亚基组分)使超高压明胶组明胶具有较好的胶凝特性和粘弹性能。     

水溶性聚氨酯树脂与胶原相互作用的紫外研究

本文采用紫外光谱法研究了阴、阳、非离子型水溶性聚氨酯树脂与胶原的相互作用。实验结果表明：阴离子型、阳离子型水溶性聚氨酯树脂与胶原间有较强的静电相互作用,且形成非等物质的量比的聚电解质复合物。非离子型水溶性聚氨酯与胶原间则观察不到明显的相互作用。     

表面活性剂和胶原间的相互作用

研究了十二烷基硫酸钠（SDS），二十烷基苯磺酸钠（SDBS），溴化十六烷基吡啶翁（CPB）和Igepal CA-720等表面活性剂与胶原（来源于牛跟腱）间的相互作用，发现了不同的反应条件下，上述离子性表面活性剂的吸附等温线，得到了适当条件下的吸附等温线，同时发现在等电条件下等温线呈对数关系，Igepal没有吸附，表面活性剂与胶原的作瓿 其质量的变化是相互关联的，这种变化取决于反应条件，即pH值和反应溶液中的离子强度，胶原的膨胀程度（am)被用来描述这种变化，在pH3.0，无SDBS存在且在低的离子强度下，胶原得到了大的膨胀；加入SDBS将会导致强烈的消肿作用，并且当胶原对SDBS的结合量达到1mmol/g时，am的值将不再随SDBS结合量的进一步增加而变化，在高的离子强度下，am与SDBS的平衡吸附量无关，在等电条件下am的变化明显小于在酸性条件下的变化，两种条件下am具有相反的特点。     

微生物发酵牛骨粗胶原蛋白制备胶原多肽

将筛选的安全无毒高产胶原蛋白酶的蜡状芽孢杆菌用于牛骨粗胶原蛋白发酵制备牛骨胶原多肽,结果表明该菌株发酵能显著提高牛骨粗胶原蛋白溶液中游离氨基酸的含量,以水解度和胶原多肽的含量为指标,针对影响发酵的五因素(接种量、pH、牛骨粗胶原蛋白的添加量、发酵温度和发酵时间),在单因素实验确定了较优化的参数范围的基础上,经响应面分析法确定了最佳发酵条件为:接种量1%,pH值6.0,牛骨粗胶原蛋白添加量30.0 g/L,发酵温度27℃,发酵时间42 h,同时获得最大胶原多肽含量的实验值为5.54±0.09 mg/mL。     

胭脂虫红色素对胶原膜的染色性能研究

采用胭脂虫红色素对胶原膜进行染色,通过单因素实验考察了不同染色条件对胶原膜染色效果的影响,并对染色后的胶原膜进行了相关表征。研究结果表明,最佳染色工艺为:在胭脂虫红色素浓度0.15%、温度50℃及pH值为5的染浴液中反应60 s。红外光谱分析表明,胭脂虫红分子的引入增强了胶原氢键的作用。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10.5℃,起始分解温度升高了约90℃,耐热性得到了较大的改善。接触角和吸水率测定表明,染色后胶原膜的亲水性增加。机械性能测试结果显示,染色后胶原膜的机械强度有所提高。     

非共价作用力对鱼明胶-果胶复合凝胶体系的影响

通过调节pH值(4、5、6、7、8、9)改变鱼明胶-果胶复合凝胶体系的非共价相互作用状态,研究氢键、疏水相互作用和静电排斥作用对鱼明胶-果胶复合胶体凝胶特性的影响.结果 表明,鱼明胶-果胶在pH 5时形成超大分子的复合聚集体,疏水相互作用最强,且复合体之间也具有强烈的静电引力.鱼明胶-果胶在pH 7时氢键较强.鱼明胶-...     

静电纺丝制备胶原蛋白肽/普鲁兰共混纳米纤维膜

利用静电纺丝法将胶原蛋白肽与普鲁兰共混,以水为唯一溶剂,制备纳米纤维膜,研究不同胶原蛋白肽添加量对纺丝效果的影响。分析不同胶原蛋白肽/普鲁兰配比对纺丝液溶液性质的影响,使用扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试,分析纤维膜的微观形貌及分子间相互作用。利用高级综合热分析系统和单纤维强力仪研究纤维膜的热学及力学性能。结果表明,胶原蛋白肽含量对溶液电导率影响显著,在胶原蛋白肽/普鲁兰配比为60/40时可以得到均匀度高的纳米纤维,平均直径为300 nm,纤维膜的应力、应变值与COP含量成反比。拟合结果显示,胶原蛋白肽与普鲁兰之间的分子间相互作用力以分子间氢键为主,纳米纤维膜DSC曲线上的热焓值较单一成分小,热稳定性得到改善。     

乙烯基类聚合物/蒙脱土纳米复合鞣剂鞣制机理的研究 -复合鞣剂与皮胶原模型物的作用

选用聚酰胺和聚乙烯醇作为皮胶原模型物,分别模拟皮胶原分子中的肽基和羟基,将乙烯基类聚合物/蒙脱土纳米复合鞣剂在不同用量和pH条件下与之作用,以复合鞣剂与胶原模型物的结合量,考察它们相互作用的方式和程度;并以乙烯基类聚合物与皮胶原模型物的相互作用作为对照,考察乙烯基类聚合物与蒙脱土的复合是否具有协同效应.结果表明复合鞣剂主要以物理吸附、氢键及电价键或酯键的方式与胶原模型物作用,且有少量的共价键结合;pH在3.8左右,复合鞣剂用量在25%左右,复合鞣剂与2种胶原模型物的作用效果较好;乙烯基类聚合物与蒙脱土的复合,具有较好的协同鞣制效应.     

胃蛋白酶提取猪皮胶原的研究

采用酶法提取猪皮胶原,找出最佳工艺条件。在此基础上,以酶用量为主要参数设计试验,对水解过程进行了在线检测,同时用数学方法对该过程进行了模拟分析。结果表明,酶法水解的最佳条件是:酶用量2.0%、pH值2.2、液比50及4℃条件下水解作用8h最为理想。所得到的胶原海绵的总蛋白质含量为(80.62±2.03)%,羟脯氨酸含量为(8.65±0.76)%。     

天然植物单宁酸交联改性胶原膜

采用单宁酸对胶原膜进行改性,考察不同浓度的改性剂(0.4~1.8 g/L)对胶原膜性能的影响,通过测量其热变性温度、吸水率、酶解后的质量保持率及机械强度,来表征改性前后胶原膜性能的变化,结果表明:当单宁酸浓度为1.2 g/L时,改性后膜的性能最优。红外光谱分析表明,单宁酸分子的酚羟基与胶原分子发生了多点氢键结合,并且胶原的三股螺旋结构未被破坏;最佳浓度改性后胶原膜的热稳定性提高,耐酶解性能增强,机械强度增加,但吸水率却降低,说明单宁酸作为改性剂可以有效改善胶原膜的性能。     

琥珀酰化改性鱼胶原的制备及性质研究

为了拓展鱼胶原的应用范围,研究了采用琥珀酸酐酰化改性制备水溶性鱼胶原,并结合氨基酰化率测定、凝胶电泳、红外光谱、差示扫描量热、表面张力分析、等电点和溶解性测试等手段考察了改性对鱼胶原结构性质的影响。结果表明:当琥珀酸酐的用量为0.2(质量比)时,胶原的氨基酰化率达到约80%,之后酰化率增长缓慢;随着胶原酰化程度的提高,改性胶原的相对分子质量增加,但其热稳定性和等电点逐渐降低;改性前后胶原的红外光谱与表面活性都没有明显变化;当酰化率大于70%时,改性鱼胶原的等电点约为4,在中性条件下具有良好的水溶性。