天津工业生物所壳聚糖酶酶解机制研究取得新进展

正壳寡糖是壳聚糖经降解处理后得到的一种聚合度为2~20的氨基寡糖产品,具有水溶性好、易吸收等优点,为目前所知的唯一碱性寡糖,具有抗肿瘤、抗菌、免疫激活以及保湿等特点,在医药领域具有广泛的应用前景。壳聚糖酶能特异性催化壳聚糖水解产生壳寡糖,催化条件温和,并具有较高的催化速率,有利于实现壳寡糖的绿色工业化生产。壳聚糖酶属     

两亲性壳聚糖/壳寡糖纳米材料的研究进展

综述了近年来制备的两亲性壳聚糖衍生物的结构特点及两亲性壳聚糖纳米材料在药物控释方面的应用。此外,还对两亲性壳寡糖纳米材料作为肿瘤药物载体的研究进展及纳米药物/基因递送系统的应用前景进行了展望。     

聚己内酯改性壳聚糖/壳寡糖生物材料的研究进展

综述了近年来国内外聚己内酯接枝改性壳聚糖生物材料的制备方法及在组织工程和药物释放载体方面的应用。此外,还对聚己内酯接枝改性壳寡糖的研究进展及应用前景进行了展望。     

O,O-双十二酰化壳寡糖的溶解性能及固态结构

采用甲烷磺酸保护壳寡糖的氨基,通过月桂酰氯与壳寡糖的羟基反应合成了O,O-双十二酰化壳寡糖。差示扫描量热(DSC)分析和热重分析(TGA)表明,随着月桂酰氯与壳寡糖的摩尔比增加,O,O-双十二酰化壳寡糖的DSC曲线出现了月桂酰基侧链的熔融峰,而且O,O-双十二酰化壳寡糖的热稳定性均低于壳寡糖。扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)分析表明,酰化反应改变了原壳寡糖的结晶结构,并且月桂酰基侧链能够形成新的结晶微区。溶解性实验结果表明,所有酰化壳寡糖在氯仿、吡啶、四氢呋喃中的溶解性得到改善。     

壳寡糖及其衍生物对大鼠受损心肌细胞和组织的保护作用

将壳寡糖及其衍生物羧甲基壳寡糖、N-乙酰氨基葡萄糖、氨基葡萄糖分别作用于异丙肾上腺素损伤的心肌细胞模型和心肌梗死动物模型,发现羧甲基壳寡糖对受损心肌细胞和组织有显著的保护作用,同时发现羧甲基壳寡糖具有抑制心肌细胞凋亡的现象,结果提示羧甲基壳寡糖在预防和治疗心肌梗死药物研究方面具有潜在的价值。     

壳寡糖对UCB-MSC细胞cyclinD1和RUNX2 mRNA表达的影响

以脐血来源的间充质干细胞(UCB-MSC)为研究对象,应用MTT方法观测壳寡糖对细胞增殖的影响,荧光定量PCR技术研究壳寡糖对细胞周期蛋白cyclinD1和骨特异转录因子RUNX2 mRNA表达的调控。结果显示壳寡糖还可促进脐血间充质干细胞增殖,且浓度为300μg/ml的壳寡糖作用最为显著。同时荧光定量PCR结果说明壳寡糖上调cyclin D1和RUNX2基因表达,即一方面壳寡糖通过提高cyclin D1的水平促进脐血间充质干细胞的增殖,另一方面其可通过上调RUNX2的表达促进细胞向成骨细胞分化。     

壳寡糖季铵盐型基因载体制备的新方法研究

首次以甲醇/水为溶剂合成壳寡糖季铵盐型基因载体,并采用1 H NMR表征技术对合成条件进行了研究。结果表明,反应溶剂、NaOH浓度、CH3I用量、反应时间、一步法/两步法合成步骤等都会影响壳寡糖季铵盐的合成。甲醇/水溶剂比NMP溶剂更有利于壳寡糖季铵盐产品的控制、减少副反应的发生;适量的NaOH浓度,有利于壳寡糖季铵盐的合成,NaOH浓度过低,不利于季铵盐的生成,NaOH浓度过高,易发生壳寡糖3,6位-OH的甲醚化副反应;足够量的CH3I和反应时间及两步法合成步骤有利于壳寡糖季铵盐的合成。本研究为具有潜在临床应用价值的壳寡糖季铵盐基因载体提供了一种低碳、绿色、经济、环境友好的合成新方法。     

壳寡糖修饰的纳米银作为抗菌材料的合成与制备

制备了一种壳寡糖(CSO)修饰的纳米银抗菌材料。将含有羧基和二硫键的硫辛酸(LA)共价接枝到壳寡糖上合成了壳寡糖-接枝-硫辛酸共聚物(CSO-g-LA)。利用硫辛酸分子上的二硫键与纳米银的共价螯合作用,将壳寡糖修饰到纳米银表面。这种经壳寡糖共价修饰后的纳米银,其粒径大小为96.4nm,分散均匀没有团聚现象,且在广泛p H值和高盐浓度条件下能够保持良好的稳定性,能够应用于环境复杂的工业领域。这种具有良好稳定性的复合材料,有机地将壳寡糖和纳米银各自的优良抗菌能力协同起来,使得其在抗菌领域中将具有潜在的应用价值。     

活性壳寡糖涂膜处理对鲜切苹果品质的影响

目的研究壳寡糖涂膜与植物精油复配涂膜处理对鲜切苹果品质的影响。方法将鲜切苹果样品分别经过蒸馏水、壳寡糖、壳寡糖+体积分数为0.25%的百里香油、壳寡糖+体积分数为0.06%的肉桂油、壳寡糖+体积分数为0.25%的百里香油+体积分数为0.06%的肉桂油涂膜处理2 min,然后在灭菌滤纸上晾干,置于托盘后用PVC保鲜膜密封,于4℃下贮藏。分别于0,3,6,9,12,15,18 d后取出并测定各项生理生化指标,即亮度(L~*)、彩度(C~*)、硬度、质量损失率、抗坏血酸含量、多酚氧化酶活性、过氧化物酶活性、脂肪氧合酶活性。结果壳寡糖+体积分数为0.25%的百里香油+体积分数为0.06%的肉桂油的涂膜处理可显著维持鲜切苹果的颜色、硬度和抗坏血酸含量,贮藏期内PPO和POD活性均低于其他处理组。壳寡糖涂膜可显著延缓鲜切苹果的质量损失速率,降低样品中脂氧合酶的活性,延缓样品的衰老速度。结论壳寡糖涂膜对鲜切苹果有很好的保鲜效果,复合精油的添加能更好地维持鲜切苹果在贮藏期间的品质。     

微波辐射法合成壳寡糖/有机累托石纳米复合材料及性能研究

采用高效快速的微波辐射法制备了壳寡糖/有机累托石(CTOOR)纳米复合材料,其中壳聚糖(CTS)经酶解处理得到低分子量壳寡糖(CTO),累托石(REC)用Gemini 18-3-18进行有机改性。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位分析表征了该纳米复合材料的微观形态和结构,比较了其与单一组分CTO热稳定性和抗菌性能的差异。结果表明,CTO插层进入有机累托石(OREC)层间,扩大了其层间距;CTO与OREC发生氢键和静电的相互作用;CTOOR的热稳定性及抗菌能力均优于CTO。     

壳寡糖可食性喷墨墨水的流变性

目的对可食性喷墨墨水的流变性进行研究,得到连接料壳寡糖的加入对墨水流变性的影响情况。方法通过剪切速率扫描实验和振幅扫描实验研究壳寡糖可食性喷墨墨水的流变性能,并且研究不同壳寡糖添加量对墨水流变性的影响。结果壳寡糖的质量分数由0变为4.2%时,墨水的剪切应力由3.823 Pa增加为4.837 Pa,剪切粘度由4.47×10-3 Pa·s增加为5.56×10-3 Pa·s,弹性模量由3.99×10-3 Pa减小为3.33×10-3 Pa,粘性模量由0.0199 Pa增加为0.0283 Pa,复数模量由0.0203 Pa增加为0.0285 Pa,应变相位差δ由78.75°增加为83.59°。结论壳寡糖的加入对于墨水剪切应力、剪切粘度、粘性模量、弹性模量和应变相位差δ都有一定的影响。     

生物医用功能材料前驱体壳寡糖接枝聚己内酯的制备与表征

采用邻苯二甲酸酐保护壳寡糖的氨基制备了N-邻苯二甲酰化壳寡糖中间体,又通过引发剂辛酸亚锡引发ε-己内酯开环接枝聚合和脱去保护基的方法制备了新型生物医用功能材料前驱体壳寡糖接枝聚已内酯共聚物,该前驱体可进一步进行活性氨基的化学修饰.采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)对N-邻苯二甲酰化壳寡糖接枝聚己内酯共聚物的化学结构、结晶性和热性能进行了表征.结果表明随着ε-己内酯与N-邻苯二甲酰化壳寡糖的摩尔比增加,接枝共聚物的DSC曲线出现了聚已内酯侧链的熔融峰,XRD也表明,壳寡糖分子不完善的结晶区被破坏,并在此基础上形成了新的均聚物聚己内酯(PCL)侧链的结晶区.     

胆甾醇支化的壳寡糖接枝聚己内酯热塑性生物材料的制备与表征

采用酰化反应将癸二酸胆甾醇单酯的羧基进一步与邻苯二甲酰化壳寡糖接枝聚己内酯(PHC-SO-g-PCL)的羟基反应制备了新型的胆甾醇支化的壳寡糖接枝聚己内酯热塑性生物材料(PHCS()-g-PCL-g-chol.).采用傅立叶红外光谱(FT-IR)对其化学结构进行了表征.通过偏光显微镜(POM)研究了癸二酸胆甾醇单酯(M)的液晶性能,表现为胆甾型液晶,同时可观察到该热塑性生物材料的熔融过程.采用示差扫描量热仪(DSC)对该生物材料的热性能进行表征,结果表明胆甾醇支化的壳寡糖接枝聚己内酯在89℃出现了熔融峰,因此具有热塑性,它克服了原壳寡糖分子间及分子内的强氢键作用,进而改善了壳寡糖的溶解性和功能性.     

仿生壳聚糖基纳米纤维的自组装构建EI北大核心

通过天然阳离子型高分子壳聚糖与三聚磷酸钠的静电自组装,制备模仿细胞外基质纳米结构的仿生壳聚糖基纳米纤维。研究了介质、壳聚糖浓度、反应物比例、添加胶原等因素对自组装复合产物的影响;并采用透射电镜、X射线衍射和红外光谱等技术表征了纳米纤维的结构。结果表明,介质对壳聚糖基纳米复合物的结构和形态的影响很大;以己二酸溶液为介质,在温和条件下,可获得结构可控的壳聚糖基纳米纤维,有望用于构建模仿天然细胞外基质的组织工程支架。     

仿生壳聚糖基纳米纤维的自组装构建

通过天然阳离子型高分子壳聚糖与三聚磷酸钠的静电自组装,制备模仿细胞外基质纳米结构的仿生壳聚糖基纳米纤维。研究了介质、壳聚糖浓度、反应物比例、添加胶原等因素对自组装复合产物的影响;并采用透射电镜、X射线衍射和红外光谱等技术表征了纳米纤维的结构。结果表明,介质对壳聚糖基纳米复合物的结构和形态的影响很大;以己二酸溶液为介质,在温和条件下,可获得结构可控的壳聚糖基纳米纤维,有望用于构建模仿天然细胞外基质的组织工程支架。     

壳聚糖对β—FeOOH微晶生成的影响研究

采用尿素中和沸腾强迫水解法在壳聚糖的存在下合成了β－ＦｅＯＯＨ微晶,研究了壳聚糖对β－ＦｅＯＯＨ微晶的影响,发现随着壳聚糖用量的增加,β－ＦｅＯＯＨ的长轴径增大,随着体系ＰＨ值的升高,产物的长轴径减小,认为壳聚糖在ＰＨ〈４．２时具有微晶生长促进作用,而在ＰＨ〉４．２时则具有微晶生长抑制作用。本工作利用ＴＥＭ、ＸＲＤ和ＩＲ技术对产物进行了特性表征,发现其亚晶态结构针状空管的外径在１－４ｎｍ范围。对壳     

水溶性壳低聚糖快速制备的方法及其性能表征

针对天然壳聚糖不溶于水的特点,采用微波辅助下的H_2O_2/UV体系快速氧化降解壳聚糖,制备得到不同低分子质量的水溶性壳低聚糖,并对壳低聚糖的相对分子质量、分子结构和水溶性进行表征。实验结果表明,天然壳聚糖在微波辅助下的H_2O_2/UV体系中5 min内发生快速降解,制备得到的壳低聚糖在较宽的p H值范围内都具有良好的水溶性。FTIR结果表明,水溶性壳低聚糖的化学结构和功能基团与壳聚糖原料一致;XRD结果表明H_2O_2会对壳聚糖的结晶结构造成破坏,从而使壳低聚糖的水溶性得到提升;TG结果表明水溶性的壳低聚糖结晶区被破坏后,热稳定性变差。     

水溶性壳低聚糖抑菌性能研究

壳聚糖及其衍生物壳低聚糖均具有广谱抑菌性能,但相对分子质量对壳聚糖衍生物抑菌活性的影响仍存在分歧。选取几种不同相对分子质量的水溶性壳低聚糖对金黄色葡萄球菌（staphyloccocus aureus）、大肠杆菌（escherichia coli）和黑曲霉菌（aspergillus niger）进行抑菌实验,探究相对分子质量对壳低聚糖抑菌活性的影响。实验结果表明：相对分子质量对水溶性壳低聚糖的抑菌活性有一定影响,但无特定的变化规律,其中相对分子质量为2.00×103的壳低聚糖表现出相对较好的抑菌活性;壳聚糖及其壳低聚糖对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最好,黑曲霉菌次之,对大肠杆菌的抑菌活性最差。 关键词：壳聚糖;水溶性壳低聚糖;相对分子质量;抑菌性能     

纳滤对壳寡糖制备液的纯化性能研究

对壳寡糖制备液进行了NF-40纳滤膜脱盐纯化试验研究和理论分析.结果表明,纳滤膜对溶质的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定,同号离子在纳滤过程中存在膜竞争透过;在酸性条件下纳滤膜对壳寡糖制备液中阳离子的截留次序依次为壳寡糖>二糖和单糖>Na~+>H~+;在碱性下阳离子竞争趋势因膜污染严重而不再明显.此外,操作压差过大不仅分离效率下降而且膜污染加剧.温度升高有利于脱盐而不利于纯化.     

壳聚糖基聚合物的生物医学研究进展

综述了在壳聚糖特性，壳聚糖基聚电解质配合物，壳聚糖凝胶和ＰＨ响应壳聚糖基网络聚物等方面的研究进展。