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基于综合评判模型企业员工培训效果评估研究.pdf 84页
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基于综合评判模型的企业员工培训效果评估研究
研究生:张伟强
导师:韩瑞珠教授
随着企业之间竞争的日趋激烈,人力资源已成为企业赢得竞争优势的关键所
在,企业员工培训发挥着重要的作用并成为企业发展的战略性要求。如何对员工
培训的效果进行科学合理的评估,己成为人力资源管理的一个重要课题。
在我国,由于培训效果评估工作不甚完善,一定程度上影响了企业培训工作。
同时,由于长期以来缺乏有效的培训评估工具,企业经营者、管理者及员工本人
很难清楚地了解培训给企业和员工带来的价值,造成了经营者和管理者不能有效
地对企业培训的投入进行控制,员工也因此失去了参加培训的热情与动力。因此,
选择科学实用的评估工具对培训效果进行有效评估,对于企业加大培训力度、提
高培训质量以及增加培训对员工的吸引力,最终实施有效培训具有十分重要的现
笔者研究了国内外许多相关文献,发现其中很多培训评估模型都存在着一定
的不足,主要体现在评估不够全面、评估工具单一、评估工作与实际脱节、评估
流程不够完善和缺乏评估量化指标等。为此,本文进行了以下工作:
一、根据培训评估理论构建了员工培训效果评估指标体系,将培训评估过程
分为即时效果评估和后期效果跟踪评估两部分,使培训评估工作更趋系统化。
二、建立了培训效果综合评判模型,综合运用AHP.模糊综合评判模型和统
计分析的假设检验模型对培训总体效果作出综合评价,克服了过去培训评估工作
的主观随意性,使培训评估工作更具可操作性和可量化性,使企业员工培训效果
的评估更加科学和规范。在此过程中还应用了MATLAB和SPSS软件作为辅助工具对
论文中的相关数据进行了规范化处理。
三、结合本人工作实际,通过实际案例分析,将综合评判模型与企业原有的
评估方法进行了对比分析,得出综合评估模型具有评估流程规范及可操作性强、
评估指标设置合理、评估结果客观可信等优点这一结论。
本文的培训效果综合评判模型及方法已应用于工作实践中并得到了业内人
士的充分认可。
关键词:层次分析法(AHP)、模糊综合评判法、企业员工培训、效果评估、统
计分析、综合评判模型
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正在加载中,请稍后...海藻酸钙聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及在控制释放和分子印迹中的应用_美容护肤知识大全_百度攻略
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独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获褥云淫工业太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的浼明并表示了谢意。学位论文作者签名:7环识叹签字口魁?f妒;月哆[J学位论文版权使用授权书精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com奉学化论义作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论义的规定。特授权云i粗些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩E1J或扫描等复制于段保存、汇编以供畲阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复EIJ件和磁盘。(仪密的学位论文在解密后适用奉授权}兑明)学位论义作者签各:槲伏促精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com签‘,日勘I诲琴月I砷铆签名:惑也锪签‘,日期:五,r辱泪曲学位论文的主要创新点一、首次采用仿生矿化的方法制备了可用于蛋白质释放的磷酸/海藻精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com酸钙/聚丙烯酰胺(CP/A/PAM)凝胶膜。将制备的海藻酸钙/聚丙烯酰胺(CA/PAM)凝胶膜通过在不同浓度的磷酸氢二铵(D唧)溶液溶胀后,再经过牛血清白蛋白(BSA)和氯化钙混合溶液交联制备含矿化磷酸钙的负载BSA凝胶膜。含矿化磷酸钙的CP/A/PAM凝胶膜对BSA具有较好的缓释效果。研究了磷酸氢二铵浓度、丙烯酰胺与海藻酸钠的配比对其力学性能、溶胀性能和BSA释放的影响。二、通过紫外引发自由基聚合的方法制备聚丙烯(PP)纤维支撑的蛋白质印迹海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜。该BSA印迹PP支撑海藻酸钙/聚丙烯酰胺膜(PP-s—CA/PAMM【P)对模板蛋白质BSA具有很好的吸附I生能和识别性能,且具有很好的可重复利用性和生物相容性。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com摘要海藻酸盐是一种从天然褐藻中提取的多糖,是由p.D.甘露糖醛酸㈣和c【-L?古洛糖醛酸(G)组成的线形无支链的阴离子聚合物。海藻酸盐具有良好的成膜性、稳定性、生物相容性和可降解性,在温和的条件下即可与钙离子反应形成凝胶。丙烯酰胺聚合形成的聚丙烯酰胺(PAM)凝胶是惰性的,具有良好的生物相容性和低毒性。本文以由海藻酸钠(SA)和丙烯酰胺(AM)为原料制备的CA/PAM凝胶膜为研究对象,通过引入矿化磷酸钙和用PP支撑这两种方法,研究其在蛋白质控制释放和分子印迹方面的应用。具体研究工作主要围绕以下2个方面展开:以SA和AM为功能单体,紫外引发聚合制备CA/PAM杂化凝胶膜,将杂化凝胶膜在DHP溶胀后,将其在BSA和氯化钙的混合溶液中重新交联并吸附固定BSA。钙离子交联过程中在蛋白质的诱导下生成磷酸钙矿化材料和CP/A/PAM杂化材料,对BSA具有很好的缓释效果。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)证明磷酸钙矿化组分的生成。用红外光谱(FT.m)、热重分析(TG)和差式扫描分析(DSC)对杂化凝胶膜性能进行表征且研究了其力学性能。讨论了丙烯酰胺和海藻酸钠配比及溶胀介质对凝胶膜力学性能、溶胀性能和BSA释放的影响。研究结果表明,矿化膜仍具有较好的力学性能,配比为8:1且在0.2%磷酸氢二铵溶液溶胀后制备的矿化膜对BSA具有较好的缓释效果。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com以PP纤维为载体,采用表面印迹的方法,以BSA为模板蛋白质,制备了PP.S.CA/PAMMIP。通过SEM、FT-IR、TG和DSC分别对支撑后的表面形貌、化学结构、热稳定性进行了表征。讨论共价交联剂浓度、单体浓度和海藻酸钠浓度对PP.S.CMPAMMIP吸附性能的影响。研究了PP—S.CA/PAMMIP的重复使用性能和识别性能。结果表明吸附动力学和吸附热力学分别符合双常数方程和Freundlich等温吸附方程。吸附时间为900min时,PP.S.CA/PAMM口对BSA的吸附量达到27.02mg/g,是NIP的2.8倍。此外,其重复使用性能明显提高,5次重复利用后,PP.S.CA/PAMMIP的印迹效率仍能保持初始值的92.95%。关键词:海藻酸钙;聚丙烯酰胺;凝胶膜;控制释放;蛋白质分子印迹;磷酸钙AbstractAlginateis精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comunbranched0【-L—guluronicanon-toxicpolysaccharidefoundinnaturalbrownalgae.ItislinearpolymerconsistinghasofaanionicD?D—mannuronicacid(M)andacid(G).Sodiumalginateuniquepropertyofcross-tir】l(hgintheapresenceofcalciumiomtoformhydrogelundermildconditions.Alginatehas精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comstability,good胁forrningandproperty,biocompatibilityandbiodegradability.isinert,Polyacryhmide(PAM)hydrogelbiocompatibleformedbythethispolymerizationofacrylamidermtrixs—CMPAMnon-toxic.Inpaper,thehydrogelmembranespreparedbyrawmaterials—sodiumalginate(SA)and精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comwereacrylamide(A峋orrmdifiedbyintroductionofbiominemlizedcorcoosition-Calciumphosphatesupportingbyproteinspolypropylene口P)tostudytheirapplicationincontrollingreleaseofareandmolecularimprinting.Ourspecificstudiesconcentratedonthefollowingtwoaspects.CA/PAMhybridhydrogelmembranesweresynthesized精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comasthroughUVradiation-redmedpolymerizationuSiI玛AMandSABiomineralizedalginatemembranesthefunctionalmonorl置rs.arepreparedbyimmersingpolyacrylamide/calciumin(NH4)2HP04solutiontoreachswellingequilibriumandthenimmersed精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comre—crosslinkingthemintosolutionscontainingBSAandadsorbBSA.Proteininducedthe2.5%calciumchloridetoofandgenerationmineralizedmaterial-CalciumphosphateandCP/A/PAMhybridn[】aterialsintheprocessofcross—nnking.Releaseintris-HClwithpH8.32wereprofilesofBSAfrommineralizedmembranes精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comdetermined.TheresultsshowedmineralizedthatBSAwassustainedreleasefrommembranes.ThemembraneswereidentifiedthroughFieldEmissionScanningElectronElectronMicroscope(SEM),TransmissionMicroscope(TEM)andX—RayDiffraction精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comⅨRD)toprovetheforrmtionofbiomineralizedcomposition.mirchemicalfiT-m),structureandtherrmlpropertieswerecharacterizedbyInfraredSpectroscopyThermogravimetric(TG)andDifferentialScanningCalorimetry(DSC)analysis,respectively.Mechanicalpropertycharacterizationwasalsocarriedout.Westudiedtheeffectsofratioofacrylamideandalginateand(NH4)2HP04concentrationononthemechanicalproperty,swellingratioandBSAreleaseof精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comthatmembranes.Resultsof8:1andshowedthemineralizedmembranesstillhavegoodmassmechanicalratioproperty.BSAwasswellinginsustainedreleasefrommembranesillasswithdiammoniumphosphatewithl臣actionof0.5%.精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comBSAimprintednonwovenpolypmpylene(PP)fibresupportedcalciumalginate/polyacrylamide(CA/PAM)hydrogelfilm0'P-S-CA/PAMMIP)waspreparedbysurfaceimprintingusingnonwovenPPasrmtrix,BSAastemplatemolecule.membranewereSurfacemorphobgy,chemicalcharacterizedby精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comcross—linkerthestructureandthermalpropertiesoftheSEM,FT-IR,DSCandTGrespectively.Factorsandincludingcovalentconcentrations,1TlononlercapacitywereandconcentrationSAconcentrationaffectingofadsorptionimprintingefficiencytheBSA-imprintedPP-S-CA/PAMMIPsinvestigated.Theregenerationpropertyandrecognition精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comperformanceofPP-S-CA/PAMMIPswerealsostudied.TheadsorptiondynamiccurvesandtherrmdynamicandadsorptioncurvesofPP-S—CA/PAMⅧsweresimilartimetotwo—constantmodelFreundlichequation,respectiveUTheadsorptioncapacityofM/PforBSAreached27.02mg/gwhentheadsorption精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.8Was900min,whichWastimesofthenon-imprintedone.TheimprintingevenefficiencyofPP-S?CA/PAMMIPsmaintainedat92.95%oftheKeywords:Calcium精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comrelease;Proteinmolecularinitialvalueafterfiverepetitions.alginate;Polyacryhmide;Mineralizedimprinting;rrembmne;Controlled目录第一章绪论…………………………………………………………………………..1精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.1海藻酸盐水凝胶…………………………………………………………………11.1.1海藻酸盐简介……………………………………………………………………………l1.1.2海藻酸盐杂化水凝胶……………………………………………………一21.1.3海藻酸盐水凝胶的应用…………………………………………………..5精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.2聚丙烯酰胺水凝胶………………………………………………………………71.2.1聚丙烯酰胺水凝胶特性及其应用………………………………………….71.2.2聚丙烯酰胺水凝胶在蛋白质控制释放和分子印迹应用中的优缺点…………81.3分子印迹技术…………………………………………………………………一91.3.1分子印迹技术起源及发展概况……………………………………………91.3.2分子印迹原理………………………………………………………………91.3.3蛋白质印迹的研究进展…………………………………………………101.4蛋白质控制释放……………………………………………………………….141.5课题的研究意义及研究内容…………………………………………………..16精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com第二章磷酸膊藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及在蛋白质控制释放的应用.172.1引言……………………………………………………………………………一172.2实验试剂和仪器…………………………………………………………………172.2.1实验试剂……………………………………………………………………………………172.3海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜(CA/PAM)的制备………………………………182.4磷酸/海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备和BSA的负载、释放…………………192.5CA/PAM凝胶膜的表征………………………………………………………一19精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.5.1扫描电镜(SEM)分析…………………………………………………一192.5.2红外光谱(F■IR)分析…………………………………………………192.5.3差示扫描量热(DSC)分析…………………………………………….202.6CA/PAM水凝胶膜力学性能测试………………………………………………202.7溶胀性能研究…………………………………………………………………一202.8BSA体外释放研究…………………………………………………………….212.9结果与讨论……………………………………………………………………2l2.9.1SEM表征……………………………………………………………….212.9.2TEM表征………………………………………………………………….22精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comFT-IR分析…………………………………………………………………………………..23DSC分析…………………………………………………………………………………….242.9.3Ⅺ①分析…………………………………………………………………232.9.42.9.52.9.6精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.9.72.9.8TG分析……………………………………………………………………………………25CA/PAM膜的力学性能…………………………………………………….25AM与SA的配比对凝胶膜在DHP中溶胀性能的影响……………………27AM与SA的配比对BSA释放的影响……………………………………292.9.9溶胀介质对CA/PAM凝胶溶胀性能的影响………………………………282.9.10精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.9.11吸附时蛋白质浓度对BSA释放的影响…………………………………一302.9.12荧光标记BSA在Tris.HCI中的释放荧光显微镜照片…………………一312.9.13释放溶液的pH对BSA释放的影响……………………………………322.9.14溶胀介质对BSA释放的影响…………………………………………一32CA/PAM膜对BSA的重吸附…………………………………………一33精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.10本章小结………………………………………………………………………342.9.15第三章蛋白质印迹PP支撑海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及吸附性能研究……………………………………………………………………………………………………………………..353.1引言……………………………………………………………………………………………….353.2实验试剂和仪器………………………………………………………………36精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com3.2.1实验试剂……………………………………………………………….363.2.2实验仪器及规格………………………………………………………….36MIP)的制备…一373.4蛋白质印迹聚合物PP-s.CA/PAMM/P的表征………………………………….383.3BSA印迹PP支撑海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜(PP~S精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com3.4.13.4.23.4.3精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com3.4.4CA/PAMSEM分析…………………………………………………………………………………….38FT-IR分析…………………………………………………………………………………..38DSC分析…………………………………………………………………………………….38TG分析……………………………………………………………………383.5平衡溶胀性能……………………………………………………………………………393.6吸附实验………………………………………………………………………………………….393.7识别性能实验…………………………………………………………………….393.8PP-s-CA/PAM的细胞培养实验…………………………………………………403.9.13.9.2精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com3.9.33.9.43.9结果与讨论………………………………………………………………………………………40SEM表征…………………………………………………………………………………….40FT-IR分析…………………………………………………………………………………..4lDSC分析…………………………………………………………………………………….42TG弓子析………………………………………………………………………………………433.9.5共价交联剂浓度对PP.S.CA/PAMMIP和NIP吸附性能的影响…………一433.9.6单体浓度对PP.S.CA/PAMMIP和NIP吸附性能的影响…………………443.9.7SA浓度对PP-s.CA/PAMMIP和NIP吸附性能的影响……………………453.9.8吸附动力学…………………………………………………………………………453.9.9吸附热力学……………………………………………………………………………….473.9.10重复使用性能…………………………………………………………483.9.11识别性能………………………………………………………………493.9.12细胞培养………………………………………………………………503.10本章小结……………………………………………………………………..51第四章全文结论……………………………………………………………………53参考文献……………………………………………………………………………..55硕士期间发表论文…………………………………………………………………..61致{射…………………………………………………………………………………………………………….63精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com第一章绪论第一章绪论1.1海藻酸盐水凝胶精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.1.1海藻酸盐简介海藻酸是一种无支链的多糖,它包含了两个结构单元,1_4链接的p.D.甘露糖醛酸(M)和它的差向异构体C.5Q.L.古洛糖醛酸(G)。作为一种天然共聚物,海藻酸是藻类中重要的组分(如巨藻),同时也是一种细菌的表多糖(如铜绿假单胞菌)。它由M嵌段、G嵌段以及穿插着的MG嵌段构成。它可以从藻类和细菌中提取,商用的海藻酸盐一般来源于各种藻类并具有不同的单体组分和嵌段结构。海藻酸的组成,序列和分子量因其来源和种类而有所不同。由于水体中藻类非常丰富,自然界中存在大量藻酸盐材料。工业生产的藻酸盐大约30,000吨/每年,其中生物合成的藻酸盐材料小于lO%。1966年,Larsen等人首次报道藻酸盐的化学结构,详细描述了海藻酸的部分水解以及随后通过分馏得到的含有不同共聚物组合的藻酸盐川。海藻酸盐中古罗糖醛酸上的钠离子能与二价阳离子例如钙,锶,钡交换,与古罗糖醛酸残基间(GG嵌段)静电绑定形成‘‘蛋盒’’结构,从而生成凝胶如图1.1。成胶条件温和,室温下即可进行,不需要加有机溶剂。当海藻酸盐水溶液的pH值以一种高度可控的方式低于糖醛酸的pKa值,会形成海藻酸凝胶。这种凝胶通过分子间的氢键网络而稳定。海藻酸盐凝胶的成胶能力和物理性质(包括渗透性、孔径大小和机械强度)取决于引入阳离子的种类和浓度、海藻酸盐的分子量和浓度以及海藻酸盐链内糖醛酸的比例和化学组分。一般G嵌段含量高的海藻酸盐形成的凝胶强度大,脆性好并具有良好的热稳定性。M嵌段含量高的海藻酸盐形成的凝胶强度小,弹性好,热稳定性低但冷冻/解冻稳定性好。图1.1海藻酸钙凝胶的蛋盒模型‘2】天津工业大学硕士学位论文精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com单独海藻酸钠并不会降解,但是在周围介质中流失二价离子能够使海藻酸钙凝胶发生降解,通过共价交联各种类型的分子和不同的交联密度,可以控制海藻酸盐凝胶的机械或溶胀性质。然而共价交联所用的溶剂几乎都为有机溶剂,能够引起蛋白质的变性。而海藻酸钙凝胶由于其良好的生物相容性,低毒性,非免疫原性以及相对低的价格和简单的成胶条件已广泛应用于药物传递和组织工程领域。由于分子量常用的藻酸盐大于肾脏的肾清除率的阈值,低分子量的藻酸盐及其衍生物被开发出来制备水解常用的可降解凝胶。调节水介质的pH值和温度可以使轻微氧化海藻酸盐发生降解。由不同分子量的部分氧化的藻酸盐组成的二元海藻酸盐凝胶可用于凝胶的机械刚度和降解速率的去耦p】。1.1.2海藻酸盐杂化水凝胶尽管海藻酸盐有很多优点,但是离子交联的海藻酸钙水凝胶机械强度差,在体外不稳定,且在生理环境中,海藻酸钙中的钙离子很容易与生理环境中的单价离子发生离子交换,导致凝胶不稳定甚至破裂。为了提高海藻酸盐的性能,通常将海藻酸钠与多糖类,蛋白质类,有机高分子和无机类等材料进行杂化,不仅保持了海藻酸钠和其他材料的优点,同时还提高了凝胶的机械性,稳定性等,改善了海藻酸盐凝胶的物理性质,扩大其在生物医药领域的应用。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com(1)海藻酸盐一多糖类杂化水凝胶壳聚糖是部分甲壳素脱乙酰作用后提取的阳离子多糖,无毒并具有良好的生物相容性,具有粘膜粘附性能,能够延长传递药物与膜上皮细胞的相互作用,促进药物更有效的吸附。纯海藻酸钙凝胶微球作为药物传递系统,包埋率低,在磷酸盐缓冲溶液中,微球容易发生溶胀,微球内的孔径较大,导致包埋的药物的渗漏以至于发生突释现象,将海藻酸钠与壳聚糖复合,通过戊二醛交联,制备的微球减少了溶胀率,提高了在肠道碱性环境的稳定性,可用于胰岛素的口服给药【4】。双交联的海藻酸.壳聚糖凝胶微球提高了微球的抗溶胀性,对BSA的包埋率可达到97%以上,在模拟胃液中培养10天,对BSA的释放不到50%,在模拟结肠液中的释放率大于模拟小肠液的释放率,有望用于定点定量给药系统【弱。张凤菊等【6J将海藻酸钠干重5%的羟乙基纤维素加入到海藻酸钠中通过氯化钙和戊二醛交联的方法形成互穿网络聚合物,这种互穿网络能够抑制样品在氯化钠中的溶胀,提高了微球的机械稳定性,以BSA为乳液模板,将其包埋在海藻酸基聚合物微球内,所制备的微球能吸附更多的BSA。羰甲基纤维素也具有成胶的能力,由它形成的凝胶产品具有很好的保水性能,广泛用于食品添加剂中。将羰甲基纤维素与海藻酸钠杂化形成的凝胶明显提高了乳糖酶的固定,且保存了固定酶的特定的生物活性17J。肝素是一种高度硫酸化的糖胺聚糖,由于它能够通过分子间的相互作用结合精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com第一章绪论许多生长因子而被广泛使用。可将甲基丙烯酸化的海藻酸钠与甲基丙烯酸化的肝素混合制备光交联水凝胶【引。这种光交联水凝胶溶胀缓慢,在水中8周后质量会减少起始重量的72%,对生长因子的释放可持续到3周且能保持生长因子的活性,可引发周围骨组织的形成。(2)海藻酸盐.无机类杂化水凝胶精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com硅酸钙(CS)陶瓷作为骨再生和骨组织工程支架已引起广泛关注,并已被证明具有亲水性,可降解性和生物活性。CS生物陶瓷具有优异的骨再生能力,生物降解性和诱导血管生成的能力。然而,CS具有脆性,很难成型。且当其与流体接触时,CS会迅速溶解释放钙、硅离子导致不良的细胞反应。将CS加入海藻酸钠中,因其在物理环境下可释放钙离子,使海藻酸钠在原位形成凝胶,制成可注射复合水凝胶。该复合水凝胶所具有良好的生物活性,在模拟体液中可诱导类骨磷灰石在其表面生成。此外,复合水凝胶及其离子萃取物不仅可以保持细胞的正常生长,还能刺激成骨的分化。此外,该复合水凝胶的离子提取物可促进血管内皮细胞的血管生成【9】。将羟磷灰石加入海藻酸钠溶液中,通过缓慢加入GDL促使羟磷灰石中的钙离子释放引发内部凝胶化可制成复合支架。在模拟体液中测其溶胀性能,发现溶胀没有明显改变复合支架的形状和大小,且没有明显的降解,机械性能测试其力学性能明显提高,人类骨瘤细胞系能在其表面正常的增殖,维持成骨细胞样表型,以及在支架结构上大量增殖。良好的机械性能使得复合支架能有效支撑细胞的粘附和增殖【1uJ。单纯的无机材料用于分子印迹中因其脆性导致模板分子洗脱困难,且很难制备大面积的薄膜。将海藻酸钠与磷酸钙杂化制成杂化膜,其浓密均一的杂化网络减少了材料在水相的溶胀率,保持了印迹位点的形状,对D型结构类似物具有很好的分离性能…】。赵孔银等【12】将磷酸氢二铵与海藻酸钠混合采用反向悬浮法制备了蛋白质印迹磷酸钙/海藻酸杂化微球,该印迹微球对模板分子具有更高的吸附量和更好的识别性能。Ribeiro等【13】制备磷酸钙牌藻酸钙微球用于酶传递基质。在凝胶形成前采用两种方法将葡糖脑苷脂酶植入陶瓷海藻酸基质中,一是酶和陶瓷粉末分别分散在海藻酸基质中,二是先将酶预吸附在陶瓷粉末上,后分散在海藻酸基质中。结果发现后者的方法制备的微球对酶的突释减少,且具有较慢的释放率。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com将CaC03加入到海藻酸钠中通过压缩C02的方法,以聚丙烯酸作为晶体生长添加剂,脂肪族聚氨酯为热敏感成分制备的杂化膜,具有很好的稳定性,在pH为7.4的磷酸盐缓冲液中溶胀8h仍能保持完整而不破裂,对药物具有很好的缓释效果且具有温度和pH敏感性【14J。天津工业大学硕士学位论文(3)海藻酸盐.蛋白质类杂化水凝胶精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com明胶强度低,脆性大,很少单独使用。将海藻酸钠与明胶混合,通过铸造/溶剂挥发法制备成海藻酸/明胶杂化膜,相对于海藻酸钙膜,机械性能明显提高,通过对不同的条件进行优化对盐酸环丙沙星具有很好的控制释放效果【1川。将其与海藻酸钠制成交联微球能延长药物心得静在肠道的释放【16】。(4)海藻酸盐.有机高分子类杂化水凝胶聚(乙烯醇)(PVA)是一种广泛使用的亲水性聚合物由于它的可加工性,强度和pH值,以及温度稳定性。除此之外,它还具有良好的生物相容性和可降解性,在制药方面具有广泛的应用。将聚乙烯醇与海藻酸钠制备成互穿网络凝胶膜,将盐酸哌唑嗪包埋在凝胶膜内,通过皮肤进行药物传递,皮肤刺激和组织病理学评估表明该凝胶膜具有良好的生物相容性,可用于经皮给药传递系统【17】。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com采用水相碳化二亚胺活化化学的方法将N一(3一氨基丙基)吡咯共价绑定在海藻酸钠链上,形成吡咯藻酸共轭物,通过凝胶化过程和吡咯基的电化学聚合,采用物理包埋的方法,将多酚氧化酶固定在电极表面,制成生物传感器,其对邻苯二酚具有很快的响应能力,且其产生的最大电流是纯海藻酸传感器的4.4倍【18】。BorisPolyak等【19】采用类似的方法制备了生物素/海藻酸光纤传感器,对丝裂霉素C具有很好的生物发光响应。将丙烯酰胺加入海藻酸钠中,能大大的提高海藻酸盐凝胶的机械强度。Jeong-YunSun等t20】通过将离子交联的海藻酸钙与共价交联的聚丙烯酰胺结合在一起合成了高弹性和高韧性的水凝胶。这种水凝胶具有很好的弹性,可拉伸到其初始长度的20倍以上仍不断裂,且之后能够慢慢恢复原状。它还具有很好的韧性,若将其掰断,需要耗费与掰断一块天然橡胶差不多的能量。它的性能很好的符合软骨等组织的要求,有希望用于相关医疗设备的制造。后来,她们又对该水凝胶的生物相容性进行了研究,用其培养小鼠骨髓充质干细胞,该细胞具有很好的存活率和代谢活性【2¨。JinchenFan等[22】又将氧化石墨烯植入到海藻酸钠与丙烯酰胺的混合溶液中,制备了机械强度更好的三嵌段氧化石墨烯/海藻酸钠/丙烯酰胺纳米复合水凝胶,该凝胶不仅机械性能好,对不同的染料也具有较好的吸附性能。尤其是对阴离子染料玫瑰红,对其吸附量能达到6.227mg/g。CanHuiYang等【23】用不同的多价阳离子制备了一系列的海藻酸/聚丙烯酰胺凝胶。这些凝胶都展示了非常好的力学性能。研究发现,经过三价阳离子交联制备的凝胶比二价阳离子交联的凝胶具有更好的强度和模量。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com聚天冬氨酸,是具有羧酸侧链的合成的水溶性聚合物,经常被作为药物载体,将聚天冬氨酸与海藻酸钠复合制备的水凝胶具有很好的染料吸附性能。每克凝胶能吸附300-700毫克的染料(亚甲基蓝和孔雀石绿)[24】。第一章绪论1.1.3海藻酸盐水凝胶的应用精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com海藻酸盐来源丰富且价格低廉,具有良好的增稠性、稳定性、螯合性、可成膜性、絮凝性、生物相容性和可降解性,因此引起大量的科研工作者对其进行广泛研究,极大地促进了其在组织工程、药物传递、生物传感器、食品工业和水处理等领域的广泛应用。(1)海藻酸盐在组织工程方面的应用海藻酸盐凝胶由于其具有良好的生物相容性、免疫原性和可降解性,可以通过调节其降解来释放生长因子,同时具有多孔性有利于细胞的生长和增殖。此外,海藻酸盐凝胶能够提供干细胞生长所需要的微环境。将海藻酸与其他天然高分子复合制备的多孔支架,具有良好的生物相容性,可降解性,以及类似于天然组织和宏观上和细胞水平类似的微环境。它的多孔结构有利于细胞的生长、迁移和增殖【251。KerenZiv等【261N备了一种机械性能可调控的蚕丝/海藻酸凝胶骨架,这种新型的生物材料克服了凝胶在可再生性和药物应用方面存在的生物力学的限制,成功应用于干细胞的培养和移植。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.comJiashingYu等【27】将人骨髓间充质干细胞包埋在RGD改性的海藻酸微球中,体外细胞培养证明RGD改性后的海藻酸微球提高了细胞的粘附、增长和增加血管生成生长因子的表达。RGD改性后的海藻酸微球有效的传递了干细胞到心肌层并修复心肌梗死。将人视网膜色素上皮细胞包埋在海藻酸基微型胶囊内,该细胞在钙离子和钡离子交联的海藻酸胶囊内能保持细胞活性至少110天,可用于细胞治疗。海藻酸钙还可作为医药中的外伤创面止血剂和敷料。将氧化的海藻酸盐在绷带上快速与明胶交联,在原位上形成凝胶,这种凝胶无毒并具有生物降解性,同时还起到明胶具有的止血剂效果,其含有自身重力90%的水能够防止分泌物的累积,这种湿润的环境有助于伤口的改善和上皮细胞的迁移,不会有明显的不良反应,非常适合做伤口敷料【28】。(2)海藻酸盐在药物传递方面的应用精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com离子交联的海藻酸钙水凝胶机械强度较差,且在在生理环境中因钙离子被置换而不稳定,单纯的海藻酸钙凝胶包埋药物极易发生突释。海藻酸具有pH敏感性,在胃部的酸性pH下能够保持稳定,但在肠道碱性pH下会发生溶胀并降解。海藻酸与聚乙烯醇制备的双交联凝胶微球具有很好的pH敏感性,将其包埋双氯芬酸钠,可明显改善药物的突释情况,有望用于肠部特定药物传递【291。将亲水性药物心得静包埋在海藻酸钠与明胶混合制备交联的海藻酸.明胶微球中,可延长心得静的释放至50h130】。海藻酸盐还可用于包埋胰岛素用于口服给药。通过调控药物在肠胃的中转时间,制备的包埋药物的pH敏感性海藻酸盐可以实现靶天津工业大学硕士学位论文向给药。采用漂浮剂量的形式,将药物包埋在海藻酸盐凝胶内,使药物在胃内的滞留时间延长至5.5h以上p¨。将海藻酸盐进行疏水改性,通过酯化反应,将长烷基链化学共价绑定在多糖主链上,形成双亲海藻酸钠衍生物凝胶。相对于传统的海藻酸钙凝胶,所制备的凝胶的稳定性明显提高。将其包埋BSA,Hb和疫苗蛋白质,通过添加表面活性剂(作为分子间疏水连接的破坏剂)或添加酯酶如脂肪酶(用于水解烷基链和多糖主链之间的酯键)引发物理疏水网络的降解实现对蛋白质的控制释放。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com(3)海藻酸盐在食品和水处理方面的应用海藻酸盐凝胶的特性是形成热不可逆性凝胶,凝胶的形态近似于果冻,可以食用。海藻酸钠是一种优良的食用添加剂,可作为冰淇淋、果汁乳饮料和啤酒的稳定剂。海藻酸钠还具有一定的增稠性,可以作为乳制品中的增稠剂和乳化剂。将包含肉桂酸甲酯和香芹酚两种抗菌剂的海藻酸制成可食用抗菌涂层,通过优化这两种抗菌剂的浓度制备的海藻酸涂层具有不仅可以确保食品微生物安全,而且可以更好的保持草莓的质量13引。涂层海藻酸由于海藻酸盐水凝胶制备过程简单,且制备的凝胶孔径分布均匀,可作为吸附材料应用于水处理。Daniela精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com于水中染料和重金属离子的去除。(4)海藻酸盐在高吸水性材料的应用SgarbiCocenza等【33j制备了海藻酸/壳聚糖生物聚合物膜用于吸附水中的百草枯除草剂。此外,海藻酸盐凝胶还可用制备高吸水性材料需要具有可降解性和环境友好型,海藻酸盐不仅具有以上条件而且制备条件温和,因此可用于制备高吸水性材料。BoilNi等134J制备了海藻酸接枝聚丙烯酸超吸附聚合物用于涂层材料,这种吸附材料具有很好的保水性能和可降解性。kjak-BrakG等先将海藻酸钙凝胶中的Ca2+脱除,再用环氧氯丙烷代替Ca2+形成共价键交联海藻酸盐凝胶,干燥后吸水时,它们表现出独特的溶胀性能【35j。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com6)海藻酸盐在酶固定方面的应用海藻酸盐凝胶在水中容易溶胀,溶胀后力学性能会变得很差。通过多巴胺改性的海藻酸盐微球,抗溶胀性好,机械性能能提高到海藻酸钙凝胶的3倍,对乙醇脱氢酶的固定效率能达到100%[361。将勃姆石微粒包埋在海藻酸钙网络中制各的杂化微球对酵母乙醇脱氢酶的固定达到99.4%且均匀的分散在杂化微球内,包埋后的杂化微球在培养67h后几乎达到“零渗漏”,循环利用12次后,脱氢酶能保持86.6%的活性I”J。除此之外,海藻酸盐水凝胶在生物传感器,催化等领域也有广泛的应用。第一章绪论精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.2聚丙烯酰胺水凝胶1.2.1聚丙烯酰胺水凝胶特性及其应用聚丙烯酰胺水凝胶是一种含氮的丙烯酸酯系列聚合物,聚丙烯酰胺水凝胶因其惰性和生物相容性而著称,它们具有水凝胶所特有的性质即能吸收和保持大量水的能力,而且他们是通过交联反应而形成的网络,因此也能呈现像固体一样的性质。在聚丙烯酰胺链中含有大量的酰胺官能团,即使在有机溶剂中也具有很好的形成氢键的能力。聚丙烯酰胺由于以上特性,已被应用于电泳、农业、环境、生物传感器、医药和组织工程领域。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com因像聚丙烯酰胺这样的凝胶能感知外界物理,化学和生物环境的变化,并且可以以可控的方式回应外界的刺激。针对外界的各种刺激的突然变化,它们能够通过快速的较大的体积变化来做出响应并且可以通过电场来驱动。因此聚丙烯酰胺经常被制成凝胶电泳用于对蛋白质的快速有效的分离【38j。聚丙烯酰胺凝胶也经常应用水中有机物和农药等的提取和移除。阴离子聚丙烯酰胺是一种有机絮凝剂,在高电荷密度下,阴离子聚丙烯酰胺的分子链会发生拉伸,帮助诱导吸附量的增加,有效除去有机颗粒。通过絮凝作用,阴离子聚丙烯酰胺能有效移除水中的邻苯二甲酸二辛酯【391。通过分子印迹的方法,制备交联的分子印迹聚丙烯酰胺,可以实现水中草甘膦和氨甲基膦酸的萃取和富集m】。通过铈离子引发溶液聚合的方法接枝共聚海藻酸钠和丙烯酰胺制备成新型的絮凝剂,通过改变接枝丙烯酰胺链的数量和长度来调控他的絮凝行为,她们的性能比商用的絮凝剂要稍微好一些且接枝后的产品中,接枝长的聚丙烯酰胺链比接枝短的聚丙烯酰胺链的絮凝效果更好14¨。此外,聚丙烯酰胺水凝胶还被用于土壤调节和食品加工。聚丙烯酰胺含有大量的水,一致的柔软性和激活模式,这些都类似于天然组织,其次其具有生物相容性但不具有可生物降解性。第三,它的物理和化学性质随化学组分的变化而变化,因此可以通过调节组分设计成所需要的性能。第四它可以制备成各种形状,且相对于其它电活性材料,它的制备成本低。这一系列优点使得聚丙烯酰胺被广泛应用于人工肌肉【421。聚丙烯酰胺也由于其良好的生物相容性而被用于控制释放、生物传感器、组织工程等领域。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com将葡聚糖接枝丙烯酰胺后再与聚乙烯醇复合制成的半互穿微球,可实现对硫酸阿巴卡韦的控制释放【43l。将植入了肌红蛋白的聚丙烯酰胺凝胶膜涂覆在热解石墨电极上,形成的膜电极提高了电子传输速率,可以催化减少氧气、三氯乙酸和亚硝酸盐且肌红蛋白仍能保持自身活性,有望应用于自由调制生物传感器【441。将聚乙烯醇和丙烯酰胺复合制备的带正电的互穿双网络水凝胶用于细胞培养时,天津工业大学硕士学位论文12h后超过94%的细胞仍能保持细胞活性}45|。将海藻酸钠和丙烯酰胺混合制备的选择性渗透的微胶囊可以提高脂肪酶的选择性,通过改变添加剂异丙基丙烯酰胺在微胶囊壳中的量可以调节固定在微胶囊中脂肪酶的特异性,并且包埋在微胶囊中的脂肪酶具有很好的稳定性,经过连续5次反应周期大约240h后,脂肪酶仍能保持起始酶催化活性的90%【461。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.2.2聚丙烯酰胺水凝胶在蛋白质控制释放和分子印迹应用中的优缺点丙烯酰胺和其衍生物的聚合物因其良好的亲水性和天然的惰性而著称,这些性质使它们适合用于医学和药学领域。聚丙烯酰胺已广泛用于隐形眼镜并且作为持续释放的伤口敷料材料得到了很好的评估。Fernandez等已经评估了加载葡萄糖氧化酶的聚丙烯酰胺水凝胶可被用作葡萄糖传感器。而Patton和Palmer已经报道了可以作为高效的氧载体的基于血红蛋白和聚丙烯酰胺的水凝胶。聚丙烯酰胺也已经广泛地接枝到天然的和合成的聚合物如明胶,羧甲基纤维素,聚(1,.1.谷氨酸),聚乙烯醇,胶原蛋白,以获得具有良好性能的复合水凝胶。然而聚丙烯酰胺水凝胶很少被单独应用于蛋白质的释放,因单独的聚丙烯酰胺水凝胶因交联剂含量的不同影响其膜孔的结构大小,应用于蛋白质释放时,因蛋白质分子量大,聚丙烯酰胺水凝胶需要有大孔结构才有利用蛋白质的释放,此时水凝胶就必须具有低交联度,低交联度又造成其力学性能差,在模拟人体的环境中很容易溶解从而限制了其进一步的应用。通过交联反应而形成的网络低交联度的聚丙烯酰胺水凝胶具有软湿特性,并且具有大孔结构,这些特性有利于蛋白质分子的进出。在聚丙烯酰胺链中含有大量的酰胺官能团,即使在有机溶剂中也具有很好的形成氢键的能力有利于对蛋白质的吸附和结合。聚丙烯酰胺水凝胶已被确认为是一种适用于生物分子的印迹基质,而且它是水溶性的,价格便宜,容易制造并且可被改造成具有吸引力的结构参数。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com然而,聚丙烯酰胺凝胶一般通过本体聚合的方法来制备,这种方法会产生整块聚合物材料。这些整料必须粉碎,过筛以产生用于进一步使用所需尺寸的颗粒。这个过程不仅费时费力而且还产生不规则形状的碎片,不利于材料的应用。除此之外,在整块聚丙烯酰胺凝胶材料包埋蛋白质的过程中存在两个问题。一是一些蛋白包埋在更深部分的PAM凝胶中不能成功移除从而导致蛋白质的浪费,特别是对于一些昂贵的模板蛋白质。事实上,有效的印迹位点主要存在于表面或凝胶的浅层部分。二是由于聚丙烯酰胺凝胶质地柔软,具有差的再生性能,即在接下来的使用和洗涤过程中,凝胶将失去选择性。为避免本体聚合所产生的问题,庞兴收等采用反相悬浮聚合的方法,以BSA为模板蛋白质,制备了蛋白质印迹软第一章绪论湿聚丙烯酰胺凝胶微球【47】。制备的凝胶具有大孔结构,有利于蛋白质的吸附和洗脱。由于印迹微球与模板蛋白之间形成多重氢键且构型互补,使得印迹凝胶微球对BSA的吸附量是非印迹微球的4倍且具有良好的选择识别性。然而,由于凝胶的软湿特性不能有效固定结合位点,导致凝胶在多次重复利用后,印迹凝胶微球的可重复使用性能几乎完全消失。为提高聚丙烯酰胺水凝胶的重复使用性能,庞兴收等人仍采用反相悬浮聚合的方法,以高交联度的凝胶微球为球核,低交联度的聚丙烯酰胺凝胶为球壳,制备了BSA印迹的聚丙烯酰胺凝胶微球。该微球表面具有明显的大孔结构,相对于非印迹微球,其对模板蛋白质BSA具有更高的吸附量和更好的识别性能,并且其可重复使用性能明显提高郴J。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.3分子印迹技术1.3.1分子印迹技术起源及发展概况分子印迹技术(MolecularImprintingTechnology,MIT)是通过利用自然界中已发现的分子识别的基本原理来制备对特定目标分子具有特异识别能力的高分子化合物即分子印迹聚合物(MolecularImprintedPolymer,M口)的技术。1940年,pauling提出了为分子印迹理论的产生奠定基础的抗原.抗体理论即通过利用抗原作为模板来制备抗体的空间结合位点。从Pauling理论出发,科学家对生物分子能用于天然识别的模拟研究产生了很大兴趣,并对其进行了各种尝试。但直到七、八十年代这一技术才真正有所突破。1972年WuffG小组首次报导并成功制备出MIP[49-50】,使分子印迹的研究取得了突破性进展。80年代后,瑞典大学的Mosbach教授对非共价模板聚合物方面做了许多开创性工作,其对茶碱分子印迹聚合物相关的研究报道,极大的促进了MIT及其理论的发展【5l_53】。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com分子印迹技术在经过了二三十年的努力后才日渐成熟,并在分离提纯、固相萃取、化学仿生传感器、免疫分析、模拟酶、催化以及膜分离技术等方面显示出其广泛的应用前景。1.3.2分子印迹原理分子印迹技术是一种制备在空间结构和结合位点上与模板分子相互匹配的聚合物的技术。它是通常通过以下3个阶段来实现:(1)首先选择能够与模板分子之间相互作用的具有适当功能基的功能单体,它与模板分子通过共价键或非共价键(包括氢键、范德华力、亲水疏水和静电作用等)的相互作用形成单体.模板分子复合物;(2)加入适当的交联剂和引发剂,通过引发剂进行光和热引发,将功能单体相互交联形成共聚物,从而使功能单体上的功能基在空间排列和空间定向上固定下来;(3)通过合适的方法将模板分子从聚合物中脱去。从而在高分子共聚精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com天津工业大学硕士学位论文物中留下与模板分子在空间结构上相匹配,且含有与模板分子功能基互补的三维孔穴(如图1.2)。洗脱后留下的三维孔穴与模板分子特异性结合,即对模板分子具有特异性识别作用。MIPs具有良好的物理刚性和柔性,高的机械强度、机械稳定性和热稳定性,并且抗酸抗碱等,一系列优于天然聚合物的特点,使得MIPs被形象地描绘为‘‘万能的分子识别材料”。■。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com_◆麓羹二冀oj-二'乏cro辅tirlker精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com4擘瓣融n班∞n越lIlono:魏efs图1-2分子印迹原理图【54】精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com1.3.3蛋白质印迹的研究进展由于分子印迹技术具有三大特点,分别为广泛实用性,构效预定性和特异识别性,基于该技术制备的MPs具有亲和性、选择性高、稳定性好和可重复利用性好等特点,使得M]T发展迅速,特别是小分子印迹如糖,药物和氨基酸等,并已成功应用于色层分析、药物分离、化学仿生传感器、模拟酶催化、临床诊断以及膜分离技术。但是蛋白质印迹仍面临诸多问题。(1)蛋白质的特性精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com自1972年分子印迹技术成立以来,作为最重要的生物大分子之一,蛋白质已经被广泛地作为分子印迹模板来研究,但进展一直很缓慢。蛋白质的自然属性造成了这一技术的瓶颈。蛋白质是生物体的重要组成部分,一切生物体中都含有蛋白质,蛋白质与生命活动有着密切关系,在生命过程的物理和化学活动中主要起到组织结构和生物调节作用。蛋白质是生物大分子,分子量范围为六千到几百万道尔顿,而且它的结构非常复杂,具有一级、二级、三级和四级结构,不同的结构决定了它不同的功能。蛋白质分子基本组成单位是氨基酸,蛋白质的一级结构主要是指蛋白质肽链上的的氨基酸残基的排列顺序。这一定义只适用于含氨基酸的简单蛋白。除了氨基酸外,还有很多复合蛋白还有其他的组成。蛋白质的二级结构主要指肽链中局部肽段骨架形成的构象,其有不同的结构类型,主要为0【螺旋和B型结构,这两种结第一章绪论精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com构具有严格的规整度。肽链中的规则的二级结构的链折叠成球状构成的完整立体结构即为蛋白质的三级结构。由此可以看出,二级结构是构成蛋白质三级结构的元件。三级结构链间的疏水键是维持三级结构稳定的主要作用力。若链间的疏水键被切断,三级结构即被破坏而导致蛋白质变性。血红蛋白就是具有多个这样三级结构的蛋白质分子。在二级结构和三级结构之间还存在一些过渡的结构层次如超二级结构等。三级结构的肽链通过非共价键而形成的大分子体系时的立体结构为蛋白质的四级结构。组成蛋白质四级结构的肽链间的相互作用大部分是非共价键【55】。蛋白质体积大,空间结构和化学性质复杂,构象脆弱,维持和稳定蛋白质结构的因素主要有氢键、配位键、二硫键、范德华力、静电作用和残基的亲水性和疏水性。(2)蛋白质分子印迹的特点和难点由于蛋白质体积大,空间构型复杂,价格昂贵且容易变性失活,导致蛋白质印迹面临诸多挑战。静电作用、疏水作用和氢键是在蛋白质印迹聚合物制备过程中起非常重要作用的非共价键作用力。(1)由于蛋白质体积庞大,需要设计具有合适交联度足够孔径结构的1V[IPs便于大分子蛋白质的传输。(2)为了准确‘记忆”印迹分子的形状,MIPs必须具有一定的刚性,其在印迹过程中的空间构象应尽量保持较小变化最好保持不变,这对于形成良好识别能力的作用位点非常重要。从这一点来讲,水溶性的蛋白质由于其结构柔软和构象多变具有明显的不足。由于其构象多变,在MIVs制备过程中,很难产生明确的识别位点。(3)蛋白质通常与大多数MIP的合成中使用的有机溶剂不相容,这样大大限制了反应性官能团的单体和交联剂的选择。为了保证印迹分子与功能单体之间有充分的接触机会和作用环境,选择与蛋白质具有良好的互溶作用的合适的单体和交联剂是必须的,这样才能为特定的识别作用取得合适的空间排列和组合方式。(4)为了保证蛋白质的活性,对制备条件的要求也非常苛刻。非生理条件下进行聚合(如有机溶剂和试剂,热或紫外线照射)制备1V[IPs,都会导致蛋白质分子的构象(三维结构)的改变和(四级结构)聚集,从而影响识别位点的形成。因此,在蛋白质分子印迹聚合物的制备和识别过程中,温和的反应条件,如含水介质,低温和正常压力都是必须的【56J。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com(3)蛋白质分子印迹的方法策略尽管蛋白质的印迹仍然面临很多问题,到目前为止,科学家们对蛋白质印迹仍进行了有效的尝试,主要通过功能单体与蛋白质分子的螯合,印迹孔穴与蛋白质分子间的氢键、范德华力或疏水作用以及抗原抗体原理这三个策略为基础进行蛋白质的印迹。根据蛋白质的印迹部分和片段(即整个蛋白,部分蛋白或蛋白的抗原决定基的-d,部分),将蛋白质分子印迹聚合物的制备方法有分为包埋印迹天津工业大学硕士学位论文精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com法、表面印迹法和抗原决定基法【57|。包埋印迹法是将印迹分子包埋在整个块状聚合物中,将块状聚合物经过研磨和过筛等粉碎成小颗粒,选择一定粒径范围的聚合物对其进行模板洗脱,通过功能单体识别和绑定整个蛋白质分子。包埋法制备过程简单,印迹聚合物具有较好的特异识别性和较高的吸附量,印迹孔穴的损耗相对较少。然而,相对于小分子,蛋白质的体积庞大,包埋印迹法制备的聚合物具有高交联度、高密度和低的孔隙率,使得蛋白质难以到达或离开结合位点,扩散和解吸困难。采用蛋白质包埋法主要有水凝胶类、溶胶一凝胶类丙烯酸衍生物类等。聚丙烯酰胺和它们的衍生物广泛的应用于本体印迹蛋白质的聚合物材料中,其聚合过程在水相中且条件温和,所得到的多孔结构有利于大分子的迁移。聚丙烯酰胺已成功用于印迹血红蛋白,溶菌酶和BSA[58-60]。然而,这些聚合物通常是通过减少聚合物网络的密度来促进蛋白质转移。而低密度的MIPs是不稳定的。凝胶由于其良好的生物相容性,温和的制备条件和多孔性已广泛作为蛋白质印迹材料。将凝胶成功应用于蛋白质印迹需要考虑凝胶结构和聚合物链潜在的灵活性,从而限制由于溶剂化或去溶剂化导致的聚合物链的膨胀或塌陷。同时也取决于与官能单体的种类数相关的模板分子的数目,官能单体与模板蛋白相互作用的多样性,单体.模板相互作用的强度以及聚合反应。用于蛋白质的本体印迹的另一组高级聚合物材料为溶胶.凝胶。它们是二氧化硅颗粒的胶体悬浮液凝胶化形成固体。溶胶.凝胶过程中由于水的参与和温和的条件(即pH值和离子强度)等优点已将其成功开发应用于BSA,血红蛋白,肌红蛋白(MB)和脲酶的印迹。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com表面印迹能避免蛋白质包埋在交联的聚合物中,使印迹位点位于材料表面或在材料表面的附近,克服空间位阻的影响,使蛋白质容易接近聚合物的识别位点,还能确保模板分子的完全移除,传质阻力小,容易获得模板分子。表面印迹技术通常应用到各种基质上包括膜,二氧化硅颗粒,石墨烯和无机材料等。一种方法是利用金属螯合单体将蛋白质印迹在纳米颗粒的表面。用溶菌酶作为模板蛋白质,铜离子螯合N.(4.乙烯基).苄亚氨基--.-K,酸作为配位单体,在高稀释单体溶液中,蛋白印迹聚合物纳米壳通过表面聚合在乙烯基改性的二氧化硅纳米粒子形成。所得到的核一壳印迹粒子展示了快速的结合动力学,高的重吸附量和选择性【61】。采用表面印迹以胰岛素为模板蛋白合成自组织受体层,对胰岛素具有很好的选择识别性1621。抗原决定基法是以蛋白质中的一小部分抗原决定基为模板,他可以被免疫系统识别,特别是被抗体,B细胞或细胞毒性T细胞所识别,所得到的M/P能够识别整个蛋白质。采用抗原决定基法具有以下优点。首先,与蛋白的一小部分或片段更具体和更强的相互作用可以减少非特异性结合,提高亲和力。第二,有机第一章绪论精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com溶剂可用于聚合过程中,因为小肽模板在这些溶剂中更稳定。最后,合成短肽链作为抗原决定基较便宜。然而,改性和官能化多肽如磷酸化多肽难以纯化或合成。(4)蛋白质分子印迹聚合物水凝胶水凝胶是由亲水性均聚物或共聚物组成的不溶性的交联聚合物网络结构。它具有能吸附大量的水,并保持其形状而不溶解的能力。交联点(或被称为交叉点或结点)可以是共价键,永久物理缠结,非共价相互作用或掺入各种链的微晶区域,因为有交联点的存在,聚合物在水中才不会溶解。水凝胶具有弹性、韧性和一定的强度,且其网状结构有利于大分子的进出。水凝胶的溶胀具有可逆性,可以通过改变体积对外部刺激如pH,温度,离子强度,电场,或特定的分析物的浓度梯度做出响应行为I63|。为了提高蛋白质在水凝胶网络中的运输,提高洗脱和重新绑定蛋白质的效率,刺激响应性水凝胶可以用于蛋白质印迹。刺激响应性凝胶由体积变化响应外界刺激,如温度,溶剂组分,离子强度,pH值,光,和特定的化学物质等。与传统的具有刚性基质的MIP相比,模板的识别是构象上的特异性识别。印迹水凝胶保持类似于印迹状态的三维结构,而外界的刺激打破印迹状态时,蛋白质的记忆丢失,导致水凝胶溶胀或收缩。整个过程非常相似于天然系统中对蛋白质的识别。因此,可以将刺激作为开关,以控制目标分子的吸收和释放。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com将蛋白质.金属离子配位印迹的方法用于水凝胶,可以提高单体和靶蛋白在含水介质中的相互作用。LeiQin等通过金属与蛋白质之间的螯合作用制备了大孔热敏蛋白质印迹水凝胶。将金属螯合单体时一(4.乙烯基).苄亚氨基二乙酸和模板蛋白质溶菌酶在铜离子的存在下形成配位络合物,以N,N-亚甲双丙烯酰胺为交联剂,与异丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺共聚制备而成。通过冷冻聚合的方法形成大孔结构。印迹凝胶对外部刺激和溶菌酶都能做出响应,将其用于蛋白质混合物的纯化时,对溶解酶具有很高的选择性【641。海藻酸钙水凝胶制备过程简单,条件温和,不需添加有机溶剂,且具有大孔结构有利于蛋白质的进出,除此之外,海藻酸钙水凝胶具有无毒,生物相容性,生物可降解性等诸多特点,因此海藻酸钙水凝胶已被应用于大分子印迹。张凤菊等向海藻酸钠中添加羟乙基纤维素,提高了海藻酸钙微球对模板蛋白质BSA的吸附量,同时还增加了它的机械稳定性。这个系统具有致密的聚合物网络,网孔大小减少,交联点增加从而增加其稳定性。这样可以创造更多的印迹位点,使得相互作用位点更稳定,绑定孔穴与模板更加互补【6】。杨春霞等采用反相悬浮钙离子交联的方法,分别设计和制备了粒径约为200.3001.tm的基于海藻酸钠和聚乙烯基毗咯烷酮的聚乙烯基吡咯烷酮/海藻酸钙和水解聚乙烯基吡咯烷酮侮藻酸钙聚合物微球。两种印迹微球相对于非印迹微球对模板蛋白质表现出精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com天津工业大学硕士学位论文更高的重结合量和特异性。赵孔银等【12】将磷酸氢二铵掺杂在海藻酸钠中制备了蛋白质印迹磷酸钙/海藻酸杂化凝胶微球。通过采用表面印迹和包埋印迹的方法,制备的印迹微球相对于非印迹微球展现了更好的印迹效率和更高的吸附量。然而,其制备微球的过程中使用了有机溶剂,这对于蛋白质活性的保持具有不利影响。CarolynL.Bayer等采用水相印迹的方法合成了蛋白质印迹海藻酸钙膜,并将其整合成生物大分子传感器。相对于之前制备的微球,其制备的海藻酸钙膜提高了对模板蛋白质BSA的吸附量。通过调节交联溶液中溶液的pH值,讨论了海藻酸钙膜中的羧酸基团与模板分子的功能基团的非共价作用165】。1.4蛋白质控制释放精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com控制释放就是将小分子或蛋白质药物与高分子载体通过不同方法结合,在人体内通过扩散、渗透等释放动力学方式,使小分子或蛋白质药物以适当的浓度持续缓慢地释放出来,从而更好的发挥药物功效达到治疗的目鲥66】。通过将小分子或蛋白质药物以适当的浓度局部定点释放,不仅可以减少给药次数延长药物作用时间而且能够提高药物疗效、降低毒副作用,减轻患者多次用药的痛苦,对于疾病的治疗和病人康复具有重大意义。现代生物科技技术的研究进步使得生产的各种多肽和蛋白质药物达到了治疗的目的,然而在研究过程中仍遇到很多挑战,包括酶或蛋白质的高分子量和空间结构的敏感性,存储过程中的稳定性以及植入体内所产生的药效。因此通过解决延长蛋白质在体内的生物活性和选择适合的基质或载体在很长一段时间局部的控制蛋白质药物的释放的问题,可以达到维持药物的稳定性提高药效的目的【67j。药物缓释基质能够保护蛋白质水解,避免抗体中和,延长蛋白质在体内的活性。聚合物作为药物缓释的基质,其生物相容性、多孔性,电荷、机械强度,疏水性等性质都可以很容易的通过改变单体的组分,控制聚合条件以及引入功能基团加以改性。在现在所用的药物载体中,水凝胶由于其独一无二的性质非常适用于蛋白质药物的控制释放。水凝胶具有三维聚合物网络结构,能够吸附大量的水或生物流体而保持结构不变。它们可以通过提供一种蛋白质可以被包埋和避免降解的增溶环境来改善治疗功效。而且,水凝胶网络可以根据包埋大分子的释放速率和释放曲线而调控。根据蛋白质的直径的数量级可以调控水凝胶的孔径,从而使得蛋白质在空间控制的网络内缓慢扩散和接下来随着时问从凝胶内的释放。还可以设计凝胶以固定蛋白质和随着聚合物网络的降解释放治疗药剂。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com海藻酸盐水凝胶具有良好的生物相容性、亲水性、多孔性和可降解性,且海藻酸盐凝胶制备条件温和,不需要添加有机溶剂,这些优点使得其广泛应用于生14第一章绪论物医学领域。然而在生理环境下,由于磷酸和柠檬酸盐离子会从海藻酸盐凝胶中提取钙离子造成凝胶的溶解,因此单纯的海藻酸盐凝胶在这种环境下是不稳定的。而且作为药物载体,海藻酸盐凝胶的力学性能较差。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com海藻酸盐是亲水性多糖。除了从两个羟基所得的亲水性外,羧酸根离子在pH为5及以上时也能增强水溶性。将海藻酸盐凝胶进行疏水改性,提高了其力学性能并且能够应用于蛋白质的控制释放。疏水改性主要把具有亲水特性的多糖转化成具有双亲或疏水特性的多糖。实现这种改性最简单的方式是通过将疏水基团(如长的烷基链或芳族基团)共价结合到聚合物主链上。M.Leonard等【68j通过酯化反应,将长烷基链化学共价绑定在多糖主链上,形成双亲海藻酸钠衍生物凝胶。相对于传统的海藻酸钙凝胶,所制备的凝胶的稳定性明显提高。此将凝胶制备成微粒用于包埋BSA,Hb和疫苗蛋白质。通过添加表面活性剂(作为分子问疏水连接的破坏剂)或添加酯酶如脂肪酶(用于水解烷基链和多糖主链之间的酯键)引发物理疏水网络的降解延缓对蛋白质的释放。实验表明,因疏水基团共价绑定在海藻酸盐链并与蛋白质相互作用,能明显控制BSA的释放,不管微粒大小如何,能保持BSA五天内零释放。离子交联的海藻酸钙水凝胶机械强度差,在体外不稳定,且在生理环境中,海藻酸钙中的钙离子很容易与生理环境中的单价离子发生离子交换,导致凝胶不稳定甚至破裂。将海藻酸盐水凝胶应用到农业中,其不稳定性也限制了其进一步的应用。为了提高海藻酸钙凝胶的性能,采用化学交联的方法对海藻酸钙进行改性可以创造更稳定更强健的网络克服离子交换的缺点。Sa-AdRiyajan等【69】采用化学交联的方法,根据海藻酸钠与戊二醛中的羟基发生化学反应而凝聚的原理,将农药印楝素.A包埋在海藻酸与戊二醛化学交联形成的胶囊微球内,并在微球表面涂覆了一层天然橡胶层,通过改变交联度,农药加载量和橡胶涂层数量优化配方,通过增加在戊二醛溶液中的时间减少了微球的溶胀率,调节制备条件实现了对印楝素.A的控制释放。生物矿化海藻酸盐凝胶也能提高其稳定性,同时矿化后的海藻酸盐凝胶膜兼具有机无机材料的优点。通过一步法就可制备矿化的海藻酸盐膜。将多孔的壳聚糖牌藻酸电解质沉积在海藻酸钙膜表面,同时通过离子逆扩散至多糖界面控制磷酸钙沉淀的形成。生物矿化组分(CaHP04)和带正电荷的壳聚糖与带负电荷的藻酸盐之间形成的聚电解质都存在于最终制备的膜中。随着时间的延长,由于磷酸钙的沉积外壳变得更坚硬但仍然能透过钙离子,在60分钟内由于海藻酸钠网络与钙离子的交联,膜内部也变得稳定。此外,磷酸钙矿化组分不仅存在膜的表面同时也存在于膜的外部涂层。此方法的优点是与控制传递相关的需求可以通过调控矿化的过程来满足。此方法制备的生物矿化海藻酸膜具有多重响应药物传递精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com天津工业大学硕士学位论文特性。矿化的多糖组分可以阻止包埋药物的渗透【701。1.5课题的研究意义及研究内容精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com药物缓释能够增加药物治疗稳定性,减少给药次数,并能延长药物作用时间,在减轻患者痛苦的同时,还有利于提高药物疗效、降低毒副作用,对于提高临床用药来说具有重大意义。作为药物缓释载体的材料,必须具有的特性为生物相容性和生物可降解性,即能在体内降解为小分子化合物,从而被机体代谢、吸收或排泄,对人体无毒副作用,并且降解过程发生的时机要合适。海藻酸钠是从褐藻中提取的一种天然多糖,具有来源丰富价格低廉,成膜成球性好,良好的生物相容性和可降解性,稳定性好等优点,是很有前途的缓控释给药载体。而钙离子交联形成的海藻酸钙膜机械性能较差,在体内不稳定,使得其包埋或吸附的药物容易发生突释,无法达到缓释的效果。美国哈佛大学的研究人员开发出了一种新型的高弹性和高韧性的水凝胶,其成分主要是海藻酸盐和聚丙烯酰胺。这种水凝胶具有很好的力学性能。目前尚未有将这种水凝胶用于蛋白质控制释放的报道。本论文将制备的CA/PAM水凝胶进行矿化,并且首次将其应用于蛋白质控制释放领域。矿化后的凝胶膜兼具有机无机材料的优点,且具有很好的稳定性。矿化膜通过将其在磷酸氢二铵溶胀后再交联的方法制备而成。溶胀后钙离子与磷酸钙离子螯合在膜表面生成了磷酸钙,再交联的过程中,BSA诱发新的磷酸钙的生成,磷酸钙与BSA具有良好的相互作用,因此矿化膜对BSA具有很好的缓释效果。论文研究了丙烯酰胺和海藻酸钠配比及不同溶胀介质对凝胶膜力学性能、溶胀性能和BSA释放的影响。纤维材料具有良好的柔韧性和机械强度,传质距离短,吸附速率高,比表面积大,使用方便,因此在分离分析、离子交换、催化等领域具有广泛应用。以PP为支撑制备的蛋白质阴极聚丙烯酰胺.海藻酸盐凝胶膜还未见到这方面的报迫。、j上精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com本论文以BSA为模板分子,通过紫外辐射引发聚合,制备PP.S.CA/PAMMIP。通过SEM、FT-IR、TG和DSC分别对支撑后的表面形貌、化学结构、热稳定性进行了表征。讨论共价交联剂浓度、单体浓度和海藻酸钠浓度对PP.S—CA/PAMMIP吸附性能的影响。研究了PP.S.CMPAMMIP的重复使用性能和识别性能。第二章磷酸/海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及在蛋白质控制释放的应用第二章磷酸/海藻酸钙僳丙烯酰胺凝胶膜的制备及在蛋白质控制释精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com放的应用2.1引言海藻酸钠,一种从褐藻类或马尾藻中提取的一类无支链多糖,在多价阳离子的存在下很容易形成凝胶,且成胶条件温和,不需要添加有机溶剂。海藻酸钠含有大量的.COO。,具有pH敏感性。海藻酸盐凝胶由于良好的物理化学性质已广泛应用于药物或蛋白质传递,组织工程和生物医药等领域。然而,单纯的海藻酸盐凝胶在酸性pH下能够保持稳定然而在类似肠内的碱性pH下极易溶胀且发生降解。而且物理交联的海藻酸盐凝胶强度较差,孔隙率大,容易造成药物或蛋白质的突释。为了提高海藻酸盐凝胶的力学性能,向海藻酸钠中引入丙烯酰胺形成互穿网络结构制备的CA/PAM水凝胶具有高弹性和高韧性,且凝胶的孔径结构可以通过改变共价交联剂和离子交联剂的浓度来调节。这种互穿网络的性质可以通过调节聚合物种类、浓度、交联方法和制备过程而改变。CA/PAM水凝胶具有良好的力学性能和生物相容性,但是吸附性能较差,将CA/PAM凝胶膜在磷酸氢二铵中溶胀引发矿化,矿化后的凝胶膜因矿化组分的存在有利于膜对BSA的吸附,且再交联后膜仍能保持足够好的力学性能使得其在缓冲溶液中很长时间也不会溶解或腐蚀。将制备的CA/PAM膜通过在DHP中溶胀在膜中引入矿化组分磷酸钙后,再放入BSA和氯化钙的混合溶液中,使得吸附和再交联同时进行,制备CA/P/PAM。讨论了海藻酸钠和丙烯酰胺的配比、磷酸氢二铵浓度、溶胀介质等对BSA释放效果的影响。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.2实验试剂和仪器2.2.1实验试剂天津工业大学硕士学位论文聚丙烯(PP)精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com海藻酸钠(SA)229m2分析纯香河华鑫非织造布有限公司国药集团化学试剂有限公司天津市科密欧化学试剂有限公司天津市科密欧化学试剂有限公司丙烯酰胺(AM)过硫酸铵(APS)精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com甲叉双丙烯酰胺(MBA)氯化钙四甲基乙二胺精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com牛血清白蛋白(BSA)分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司天津市风船化学试剂有限公司天津市科密欧化学试剂厂联星生物科技有限公司2.2.2实验仪器及规格表2-2实验中用到的主要的仪器2.3海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜(CA/PAM)的制备精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com分别制备AM与SA配比为4:1、6:1、8:1、10:1和12:1的CA/PAM凝胶膜。向去离子水中加入一定量的SA和AM(除非另有说明,水含量被固定在86%),搅拌溶解均匀,超声分散5min。在搅拌状态下,向溶液中加入丙烯酰胺质量O.15%的甲叉双丙烯酰胺为共价交联剂,丙烯酰胺质量1%的过硫酸铵为光引发剂,直至形成均一的溶液。将溶液放入冰箱中静置消泡。称取一定量的溶液于烧杯中,用1mL移液管轻轻移取少量的促进剂四甲基1R第二章磷酸/海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及在蛋白质控制释放的应用精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com乙二胺于烧杯中并轻轻搅拌,迅速将溶液倒在干净光滑的玻璃板上,用0.5的刮膜棒刮膜,盖上另外一层玻璃板用夹子加紧,放入密封袋中。充氮气8交联,即得CA/PAM凝胶膜。mmmin后紫外引发照射15min,聚合12h后将膜放入质量分数为2.5%的氯化钙溶液中2.4磷酸/海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备和BSA的负载、释放将凝胶膜刻成大小相同的小圆片,将不同配比的CA/PAM的小圆片放在质量分数分别为0.05%、0.1%、O.2%、O.3%和0.5%的磷酸氢二铵(D唧)溶液溶胀,达到溶胀平衡后,将小圆片取出用蒸馏水冲洗几遍,待用。将溶胀后的凝胶膜用蒸馏水冲洗掉3遍,放入含有10mL不同浓度的BSA和氯化钙混合溶液的小瓶子中吸附24h后达到吸附平衡。采用Bradford法,取吸附平衡后的蛋白质溶液、用去离子水稀释到不同浓度的BSA标准品溶液和空白溶液各100uL,分别向溶液中加入lmL的BSA蛋白质染剂均匀混合,并加入比色杯中,37℃自然冷却至室温30min,使用分光光度计测试562n/ii处的吸光度值。根据标准品浓度和其吸光度值,制作蛋白质标准曲线。根据标准曲线计算吸附平衡后的剩余蛋白质的浓度,从而计算BSA的负载量。将膜从溶液中取出,用蒸馏水冲洗3遍,冲洗完后,将膜放入含有5mLpH为8.32的Tris.HCl小瓶中,每隔一段时间取上清液,用紫外分光光度计测试溶液在278nm的吸光度,根据标准曲线计算溶液中BSA的浓度。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.5CA/PAM凝胶膜的表征2.5.1扫描电镜(SEM)分析C~n蝴凝胶膜原膜,溶胀后以及溶胀后再交联的膜的表面形态采用扫描电镜表征。将样品在冷冻干燥仪中冷冻干燥后在样品台上制各样品,真空喷金后用QUANTA200扫描电子显微镜观测膜表面的微观结构。并有数码相机拍摄CA伊AM的数码照片。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.5.2红外光谱(FT_瓜)分析取少量的样品(CA、PAM、CA/PAM和经DHP溶胀后的CA/I'AM)冷冻干燥后,制成膜样品最后用傅立叶变换红外光谱仪分别对样品进行检测。采用VECTOR-22型红外光谱仪(德国BRUKER公司),对样品的官能团进行分析,扫描波长范围是4000~400cm-1,分辨率为土2cm-1。天津工业大学硕士学位论文精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.5.3差示扫描量热(DSC)分析取一定量的样品,进行DSC实验时保证通N2,升温速率为10℃/min,用STA409PC热分析仪在25~300℃范围内扫描分析样品的热学性能。2.5.4热重(TG)分析精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com把研磨干燥好的不同样品装入专用铝坩埚中加热,在氮气环境中,采用STA409PC型热重分析仪,保持升温速率为10℃/min,温度范围50~800℃进行分析。2.6CA/PAM水凝胶膜力学性能测试测试丙烯酰胺与海藻酸钠不同配比(AMSA分别为4:1、6:1、8:1、10:1和12:1)的CA/PAM凝胶膜,分别剪取10个5iilnl宽,15mlTl长的样条,样品用于拉伸实验。先设置好参数,后进行拉伸试验,参数如表2.4所示。剪好的膜样条置于上下夹持器之间,按下夹紧按钮,夹紧样条,然后按下‘啦伸”开始实验。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com表2.3拉伸测试参数项目温度精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com速度隔距断裂门限5单位25℃mn‰证10mm10%精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.7溶胀性能研究不同配比的CA/PAM凝胶膜在DHP和生理盐水中的溶胀性能采用称量法测量。用吸水纸吸去小圆片表面的水并测试其起始重量W,将小圆片放入不同质量分数的DHP和生理盐水中,每隔一段时间取出,用滤纸擦干样品表面水分,对小圆片进行称量,直至小圆片重量几乎保持不变,此时即达到溶胀平衡。溶胀率计算公式如下:ESD=(睢Ww)/Ww(2.1)式中:F卜溶胀t时刻小圆片的质量,g;W、。广溶胀前小圆片起始质量,g。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com第二章磷酸|,海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及在蛋白质控制释放的应用2.8BSA体外释放研究将加载BSA后的凝胶膜放入含有5mLpH为8.32的Tris.HCl的小瓶子中测试BSA的释放,将小瓶子放入恒温振荡箱中振荡,每隔一段时间取上清液用紫外分光光度计测试溶液在280rim处的吸光度。释放量Q(mg/g)根据释放前后溶液中蛋白质浓度的变化计算。Q定义为单位质量聚合物的释放BSA的量。根据初始的BSA负载量计算BSA的释放率。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.9结果与讨论2.9.1SEM表征图2.1为不同丙烯酰胺和海藻酸钠配比制备的C刖p:枷凝胶膜在经过不同处理后的表面形貌。2.1(1)为8:1的CA/PAM膜未经处理的表面形貌,经冷冻干燥后,膜的表面有大孔结构。经0.2%的DHP溶胀后,膜表面有很多小孔结构,且分布均匀,并且有少量的磷酸钙晶体(图2.1(2))。经磷酸钙溶胀后再将其放入40utrDI/LBSA和2.5%氯化钙混合后的CA/PAM膜由于BSA吸附在膜表面造成膜表面的孔变少并变小。同时膜表面磷酸钙增多(图2.1(3))。从图2.1(4),可以清晰的看出膜表面磷酸钙的形貌。从图2.1(5)和2.1(6)可以看出,膜表面有大量磷酸钙,4:1的CMPAM膜表面的磷酸钙团聚在一起且分布不均匀,且4:1的膜相对于12:1的膜膜孔更致密。这是因为4:1的CA/PAM膜的海藻酸钠含量多,大量的钙离子参与交联,溶胀后膜中过多的钙离子流失,与DHP中的磷酸根离子形成磷酸钙造成其团聚,而12:1的CA/PAM膜因海藻酸钠含量少,参与交联的钙离子也很少,因此形成的磷酸钙少且分散比较均匀。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com天津工业大学硕士学位论文(1)8:1的CA/PAM膜(2)8:1的CA/PAM膜在0.2%DHP溶胀(3)DHP溶胀后CMPAM膜再交联(4)膜在DHP溶胀后表面的磷酸钙晶体精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com(5)4:1膜DHP溶胀(6)12:1DHP溶胀图2—1不同配比CMPAM膜的表面形貌:(1)8:l原膜(2)8:1的CA/PAM膜在0.2%DHP溶胀后(3)8:l的CA/PAM膜在40umol/LBSA和2.5%氯化钙混合溶液吸附后(4)CA/PAM膜在DHP溶胀后表面的磷酸钙晶体(5)和(6)分别为4:1和12:1的CA/PAM膜在DHP溶胀后的表面形貌2.9.2TEM表征精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com图2—2为CA/PAM膜经溶胀后所产生的磷酸钙晶体的TEM表征。从图2—2(1)中可以看出,大部分磷酸钙都是无定型的,有少量晶体表面出现条纹状纹理,说明形成的磷酸钙具有一定结晶。且完整的磷酸钙晶体在膜表面产生(图2—2(2))。第二章磷酸/海藻酸钙/聚丙烯酰胺凝胶膜的制备及在蛋白质控制释放的应用2-2(1)精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com图2-2TEM表征2—2(2)2.9.3XRD分析图2.3为CA/PAM原膜、CA/PAM膜溶胀后和再交联的膜的X射线衍射图。从图中可以看出,因溶胀后和溶胀后再交联后生成的磷酸钙的量较少,因此特征峰并不明显,且为位于20=320附近的缓峰,而此处为无定形磷酸钙的特征峰【7L72J,200至300之间的无定型峰为聚丙烯酰胺的典型非晶态峰【73.74J。而从透射电镜的图中可以看出,磷酸钙有一部分处于结晶状态,由于晶粒大小探测的限制,很难探讨磷酸钙在基质中的结晶度。因此可知,矿化生成的磷酸钙很少一部分为结晶态,大部分为无定形状态。精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com图2-3XRD衍射图2.9.4FT-IR分析图2.4为原膜、DHP溶胀后和溶胀后再交联的CA/PAM的红外光谱图。在CA/PAM光谱中,3330cml处和3200cm-1处显示出的谱带,对应是聚丙烯酰胺中N.H的伸缩振动和海藻酸钙中.OH的伸缩振动,1650cm-1处的谱带为C=O精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com天津工业大学硕士学位论文的伸缩振动。1620cm-1处尖锐的峰为海藻酸钙中COO.的非对称振动,1620cm-1和1410crn"1分别为伯胺中N.H的变形和仲醇中的C.H变形。在1310cm-1处的吸收峰为酰胺中C-N的伸缩振动。经DHP溶胀后的CA/PAM膜相对于单纯的CA/PAM膜在l112cm-1和1030cm-1处出现新峰为P043。的特征吸收峰,溶胀后再交联的膜1110cml和1030cm"1处也出现了P04孓的特征吸收峰【75】,说明膜内生成了矿化组分,溶胀后膜表面或内部产生了磷酸钙,证明成功制成了矿化膜。图2.4经过不同处理的CA/PAM红外光谱图精彩内容,尽在百度攻略:http://gl.baidu.com2.9.5DSC分析图2.5为经不同处理后的C~脚M膜的DSC图谱。从图中可以看出,CA删原膜在135.6℃和259.7。C处有两个尖锐的吸热峰。在DHP溶胀后的CA/PAM膜在85.7℃和278.8℃处有两个宽泛的吸热峰。而在DHP溶胀后再交联的CA/PAM膜的相转变发生在93.5℃和293.4。C处左右。由于溶胀后膜表面有磷酸钙

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