聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-聚谷氨酸/聚赖氨酸的合成及其复合胶束的稳定性研究

制备等比例的聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-聚谷氨酸(mPEG-PLA-PLG)和聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-聚赖氨酸(mPEG-PLA-PLL)电中性聚离子复合胶束,依靠静电吸引提高原聚合物胶束聚乙二醇单甲醚-聚乳酸(mPEG-PLA)的结构稳定性。在mPEG-PLA的羟基末端引入氨基,分别与谷氨酸和赖氨酸的环化羧酸酐(NCA)发生开环反应,并且脱保护基制得目标产物,通过1H NMR、IR确证其结构,荧光法比较载体改性前后的临界胶束浓度(CMC)。以透析法制备去氧鬼臼毒素聚合物胶束,HPLC法测定改性前后两种胶束的载药量和包封率,激光粒度仪和HPLC比较两种胶束25℃水浴过程中粒径和药物含量的变化。两者的CMC都较低,且载药量和包封率相近,但改性后胶束的稳定性增至原胶束的2倍以上,稳定性得到显著提高。

γ-聚谷氨酸和鱼蛋白水溶肥对松花菜生长和产量的影响

为明确γ-聚谷氨酸和鱼蛋白水溶肥在蔬菜生产上的作用,以松花菜为供试作物,设置常规施肥、γ-聚谷氨酸、鱼蛋白3个处理。试验结果表明,γ-聚谷氨酸处理和鱼蛋白处理都能显著提高松花菜的株高、茎粗,提升松花菜品质和产量,增加松花菜的经济效益,以鱼蛋白处理对松花菜增产增效效果更好。

PB试验结合BBD响应面法优化纳豆γ-聚谷氨酸发酵条件

为探究发酵纳豆γ-聚谷氨酸(poly-γ-glutamic acid,γ-PGA)产量和感官品质的最佳发酵条件,本实验以纳豆发酵后的γ-PGA产量和感官评价的综合评分为指标,利用单因素实验、Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面法优化纳豆发酵工艺。确定纳豆的最佳发酵条件为:大豆浸泡pH7.2,发酵温度37.10℃,发酵时间24.20 h,接种量4.00%,装瓶量19.90%,在此优化条件下,γ-PGA产量达3.65 mg/g,感官评分为31.67,综合评分为10.04,实验结果与模型预测值无显著性差异,稳定可靠。

包封骨形态发生蛋白2的不同相对分子质量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微囊促进成骨效果的研究

目的 探索不同相对分子质量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(PLGA)微囊包封骨形态发生蛋白2 (BMP-2)对成骨细胞骨形成能力的影响。方法 用双通道微量注射泵制备包封BMP-2的2种相对分子质量(12 000和30 000)的PLGA微囊。用光学显微镜及扫描电子显微镜(SEM)观察微囊形态结构;磷酸盐缓冲溶液浸泡法表征微囊缓释性能;细胞Calcein-AM/PI染色及CCK-8法检测微囊细胞相容性;Transwell迁移实验检测包封BMP-2的微囊作用48 h对MC3T3-E1细胞的趋化作用;碱性磷酸酶活力测定、茜素红染色法检测微囊作用MC3T3-E1细胞后对细胞骨形成能力的影响。结果 2种相对分子质量的微囊均表面光滑,具有良好的细胞相容性。相对分子质量12 000的微囊的趋化作用最佳。相对分子质量30 000的微囊较相对分子质量12 000的微囊缓释时间长,且初始爆发量减少了约25%。成骨诱导14、21 d后,相对分子质量30 000的微囊形成的钙沉积结节较相对分子质量12 000的微囊多。结论 本研究通过调控PLGA的相对分子质量控制BMP-2的释放,发现相对分子质量30 000的微囊能够更好地诱导MC3T3-E1细胞的长期骨形成能力。

γ-聚谷氨酸生物有机肥制备及其对土壤营养和青菜品质的影响

为提高农业资源利用价值,发展可持续农业,本研究基于产γ-聚谷氨酸的枯草芽孢杆菌A-5制备一种γ-聚谷氨酸生物有机肥。制备过程为:(1)将秸秆风干粉碎后与畜禽粪便、豆粕、味精废液混匀,得到发酵基质,所述畜禽粪便、秸秆、豆粕和味精废液的质量比为4~8∶4~8∶1~4∶0~1;(2)将枯草芽孢杆菌A-5种子接种液接入所述发酵基质中,混匀发酵,得到所述γ-聚谷氨酸生物有机肥。采用大田小区试验研究其对小青菜的促生作用及在降低作物热害中的应用。结果显示,本研究的γ-聚谷氨酸生物有机肥利用农业废弃物作为发酵基质,成本低廉,能够促进作物养分吸收、增产提质、改善土壤理化性质,并提高作物的对高温天气的抗逆性。

γ-聚谷氨酸改性生物炭对镉污染土壤的修复作用

为了强化生物炭对镉污染土壤的修复作用,采用γ-聚谷氨酸对玉米秸秆生物炭进行活化改性,采用扫描电镜和红外光谱对γ-聚谷氨酸改性生物炭的结构进行表征,通过模拟土壤镉污染试验,探究γ-聚谷氨酸改性生物炭对Cd^(2+)的钝化效果。结果表明,γ-聚谷氨酸改性生物炭的羟基和羧基官能团数量显著增加。与施加1.0%原始生物炭处理相比,在镉污染土壤中施加等量的γ-聚谷氨酸改性生物炭处理,其土壤的阳离子交换量、有机质含量及土壤磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶的活性均显著提高,分别提高9%、17%、18%、15%、20%;土壤中残渣态Cd的含量增加15%,弱酸可提取态Cd的含量降低27%,土壤中Cd^(2+)的生物有效性明显降低;种植的小白菜根和叶中Cd^(2+)含量显著降低。综上,γ-聚谷氨酸改性可以提高生物炭钝化土壤中镉的能力,γ-聚谷氨酸改性生物炭在镉污染土壤修复中极具潜力。

聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/聚乳酸纤维的制备及其性能

聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P34HB)是极具前景的生物基可降解材料,但结晶慢且加工黏度大等因素使其难以直接熔纺制备纤维。左旋聚乳酸(PLLA)与P34HB化学结构相似,加工温度接近,与P34HB具有协同增强作用。采用熔融纺丝法制备P34HB含量为30%的P34HB/PLLA纤维,研究纤维的力学性能、热稳定性能以及结晶性能。结果发现,2000 m/min的卷绕速率下制备的P34HB/PLLA预牵伸纤维(POY)经1.40、1.75倍牵伸和定形后得到的全牵伸纤维(FDY-1和FDY-2)的断裂强度分别为1.66、2.29 cN/dtex,断裂伸长率分别为33.3%、28.8%;差示扫描量热仪(DSC)测试结果显示,POY、FDY-1、FDY-2结晶度分别为62.51%、62.05%、61.36%;XRD衍射仪测试结果也表明POY的结晶度与FDY结晶度相近,这表明在POY成形过程中,纤维中的结晶已经接近完成,P34HB提高了PLLA结晶效率。

聚合松香增容聚乳酸/聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)共聚物共混纤维的结构与性能

以聚合松香(PR)为相容剂,采用熔融共混法制备了不同比例的聚乳酸/聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)(PLA/PBAT)共混纤维。采用拉伸试验、微观结构、热分析和流变测试分析评估了熔体和纤维的物化性能。PR的引入使得PBAT和PLA的玻璃化转变温度及熔融温度降低,促进了PBAT相的均匀分散,分散相尺寸明显减小,增强了PBAT的非均相成核效应,提高了PLA的结晶温度,并在30%PR时观测到了直径小于2μm的微纤结构。随着PBAT含量的增加,共混纤维的断裂伸长率与断裂强度均得到显著提升,断裂伸长率最多提高了近600%,同时断裂强度不仅得到了保留,还提升了200%左右。

γ-聚谷氨酸的固体发酵及其保湿性和抗氧化特性研究

γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)具有保湿、抗冻、成膜等生物特性,有保鲜保水、吸附重金属等作用,微生物发酵是产γ-PGA的主要方式。研究以豆腐乳、酸菜、黄豆酱为材料,分别通过平板划线法获得单菌落,利用紫外分光光度法测定不同发酵液中的γ-PGA含量,从而筛选出γ-PGA高产菌种,产量为43.96 g/L。对菌种进行芽孢和革兰氏染色后,进一步通过分子鉴定后确定该高产菌株为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。通过单因素及正交试验获得了菌种固态发酵生产的最佳参数,即黄豆为重度破碎(破碎程度为70%),菌液接种量为2%,发酵时间为42 h,产量为118.19 g/L;上清液经醇沉、透析和低温冷冻干燥后获得γ-PGA粗产品;通过考察γ-PGA粗产品溶液的挥发量对其保湿性和抗氧化性进行了研究,结果显示,γ-PGA粗产品的保湿率随浓度的增加而略有上升,当γ-PGA的添加量为80μg/mL时,保湿率可达98.95%,DPPH·清除率达75.35%。以上研究结果为γ-PGA的固体发酵生产和植物源保湿剂的开发利用提供了理论依据。

环γ-聚谷氨酸的制备及美白活性研究

目的 制备环γ-聚谷氨酸,研究其美白活性。方法 以谷氨酸(Fmoc-Glu-OTBU)为原料,制备四元、八元和十元的环γ-聚谷氨酸(cyclo-γ-PGA),通过体外和细胞内实验,研究3种不同相对分子质量(M_(r))的cyclo-γ-PGA的酪氨酸酶抑制活性。结果 测得3种产物四元cyclo-γ-PGA、八元cyclo-γ-PGA和十元cyclo-γ-PGA纯度分别为98.31%,95.29%,95.67%,M_(r)分别为516.39,1032.83,1291.28。以γ-PGA为对照品,3种不同M_(r)的cyclo-γ-PGA均具有不同程度的酪氨酸酶抑制活性,其中十元cyclo-γ-PGA酪氨酸酶活性在体外和细胞内均最强。结论 cyclo-γ-PGA具有美白活性,美白活性随着M_(r)的增大而增加,且在细胞内的特性表现更优异;cyclo-γ-PGA的美白活性要高于γ-PGA,为后续cyclo-γ-PGA用于皮肤美白和化妆品领域中提供理论基础。

硅橡胶-聚丙烯酸酯微球增韧聚乳酸研究

为了改善聚乳酸的韧性,将硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯粒子和聚乳酸通过熔融共混制备聚乳酸共混物,研究了硅橡胶-聚甲基丙烯酸甲酯粒子交联度、核壳比以及含量对于聚乳酸力学性能的影响。结果表明,当交联剂KH570用量为8%,核壳质量比为7:3时,聚乳酸共混物的抗冲击强度为2.88kJ/m^(2),拉伸强度为51.08MPa,增韧效果最佳;当硅丙粒子含量从0增加至18%时,PLA的抗冲击强度从1.37kJ/m^(2)增加至8.67kJ/m^(2),增加了5.33倍;拉伸强度从74.77MPa下降至38.86MPa;断裂伸长率从2.08%增加至25.45%;弯曲强度从106.64MPa下降至72.74MPa。

不同施肥梯度下γ-聚谷氨酸肥料增效剂对草坪的影响

本研究通过在草坪养护过程中设置不同的有机肥施用梯度(0、20、40g·m^(-2)),施肥后随水施用不同浓度(0、0.5、1、1.5%·10L·m^(-2))的γ-聚谷氨酸肥料增效剂,用以探究不同施肥梯度下γ-聚谷氨酸肥料增效剂对草坪的影响。结果表明:碳基微生物活性有机肥料有助于提升草坪质量并增加草坪土壤有机质含量;20g·m^(-2)的有机肥施用梯度下,土壤有机质含量随着增效剂的使用呈现出先升高后降低的趋势,40g·m^(-2)有机肥施用梯度下,增效剂用量与土壤有机质含量成负相关。本研究为煤基微生物活性有机肥料和聚合氨基酸类肥料增效剂在草坪养护过程中应用提供合理的依据。

聚乙二醇单甲醚-聚谷氨酸的合成与表征

以聚乙二醇单甲醚为原料在溶剂中与萘钾反应,形成聚乙二醇单甲醚的钾盐活性中间体,再与对甲苯磺酰氯反应得到聚乙二醇单甲醚对甲苯磺酸酯,进而反应生成氨基聚乙二醇单甲醚,并用此引发γ-苄基-L-谷氨酸-N-羧酸酐,生成嵌段共聚物聚乙二醇单甲醚-聚苄酯谷氨酸,然后用碱脱去苄酯保护基,得到水溶性的聚乙二醇单甲醚-聚谷氨酸。用红外光谱,核磁共振,凝胶渗透色谱对聚合物结构进行了表征。该嵌段共聚物在药物控制释放研究中具有重要的应用价值。

生物可降解材料聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物与人脐静脉内皮细胞的细胞相容性

目的：探讨聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物（PEG-PLA-PGL/RGD）与人脐静脉内皮细胞的细胞相容性，为构建支架表面理想可降解载体材料奠定基础。方法：将分离培养的稳态生长的人脐静脉内皮细胞接种于PEG-PLA-PGL/RGD膜片上培养作为实验组，对照组为未放PEG-PLA-PGL/RGD膜片培养的人脐静脉内皮细胞，相差显微镜下观察细胞生长情况及细胞计数，采用MTT法检测细胞增殖指数及免疫组织化学S-P法检测人脐静脉内皮细胞FⅧ。结果：人脐静脉内皮细胞在PEG-PLA-PGL/RGD膜片上生长良好，相差显微镜下观察种植在PEG-PLA-PGL/RGD膜片上的第3代人脐静脉内皮细胞4-6 h后即开始贴壁、伸展；3 d后细胞开始呈集落样生长，生长较快；5 d后细胞集落开始融合，呈现特征性的鹅卵石样形态；经多次传代（超过7代）后，细胞呈长梭形或多角形，形态改变，与对照组比较差异无显著性。1周内台盼蓝法对细胞计数显示，实验组细胞较对照组无明显降低，细胞增长速度无明显降低（P〉0.05）；MTT法对种植后1、3、5及7 d的细胞增殖指数检测，两组比较差异均无显著性（P〉0.05）。结论：人脐静脉内皮细胞在PEG-PLA-PGL/RGD上生长良好，PEG-PLA-PGL/RGD与人脐静脉内皮细胞具有良好的细胞相容性，是支架表面理想的可降解载体材料。

生物可降解冠状动脉支架涂层材料聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物的生物相容性研究

目的对聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物材料进行体内生物相容性研究,为该材料作为冠状动脉内支架涂层材料的临床应用提供实验依据。方法通过急性全身毒性试验、皮内刺激试验、溶血试验、细胞毒性试验、热源试验、过敏试验、体内植入试验综合评价聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物的生物相容性。结果聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物浸提液无溶血反应和急性全身毒性反应,无热源反应,材料中不存在致敏性物质。复合材料体内植入在初期有轻度的炎症反应,12周后炎症反应基本消失,未见巨噬细胞积聚现象,材料在16周基本完全降解。结论聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸共聚物具有良好的生物相容性,其作为冠状动脉内支架涂层材料或载体应用于临床具有可行性和安全性。

生物可降解材料聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物与人脐静脉内皮细胞的相容性(英文)

背景：聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片材料在构建组织工程支架上具有良好的应用前景,内皮细胞能否在该材料上存活和稳定生长将直接影响其作为载内皮细胞载体支架表面可降解材料的应用。目的：观察聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物与人脐静脉内皮细胞的相容性。设计：随机对照观察。单位：吉林大学第二临床医学院。材料：本实验于2006-02/10于吉林大学基础医学院病理生理教研室完成。长约20cm脐带来自吉林大学第二医院妇产科1名正常足月分娩的新生儿,标本采集经新生儿家属知情同意,本实验经过医院伦理委员会批准。聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片由中国科学院长春应用化学研究所提供。倒置显微镜及相差显微镜为日本Olympus公司产品。方法：将从脐带中分离培养的稳态生长的人脐静脉内皮细胞接种于聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片上培养作为实验组,对照组为未放聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的培养皿。①以相差显微镜下观察细胞生长情况评价人脐静脉内皮细胞与聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的细胞相容性。②采用MTT法检测细胞种植后1,3,5及7d的细胞增殖指数。主要观察指标：①人脐静脉内皮细胞与聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的细胞相容性。②细胞种植后1,3,5及7d的细胞增殖指数。结果：①人脐静脉内皮细胞与聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片的细胞相容性：相差显微镜下种植在聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片上的细胞4～6h后即开始贴壁、伸展,3d后细胞开始呈集落样生长,生长较快,5d后细胞集落开始融合,呈现特征性的鹅卵石样形态,经多次传代后,细胞呈长梭形或多角形,与对照组相比无明显差异。扫描电镜下观察在聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物膜片上培养15d的人脐静脉内皮细胞嵌入膜片间隙生长,但没有连接成片铺在膜片上。②细胞增殖指数：MTT法检测结果显示实验组及对照组实验后1,3,5及7d的细胞增殖指数差异无显著性意义（P〉0.05）。结论：内皮细胞在聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物上生长良好,两者具有良好的细胞相容性。

气相色谱法测定聚乙二醇单甲醚中2-甲氧基乙醇的残留量

目的:建立直接进样气相色谱法测定聚乙二醇单甲醚中2-甲氧基乙醇残留量的分析方法,为聚乙二醇单甲醚的质量控制提供参考依据。方法:采用Agilent DB-WAX(30 m×0.53 mm, 1.0μm)气相色谱柱,起始柱温40℃,保持5 min,以10℃·min^(-1)的速率升温至200℃,保持10 min。进样口温度200℃,氢火焰离子化检测器温度为250℃。样品以水溶解,液体进样。结果:2-甲氧基乙醇在0.5~2.0μg·mL^(-1)浓度范围内线性良好(r=0.995 7),平均回收率为(105.0±3.9)%(RSD=4%),检测限为0.3μg·mL^(-1),定量限为0.5μg·mL^(-1)。2-甲氧基乙醇对照品水溶液在5 d内稳定。结论:本方法操作简便、环保,具有良好的系统适用性、线性、稳定性、精密度和准确度,可用于聚乙二醇单甲醚中2-甲氧基乙醇残留量的测定。

两亲性聚合物聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-β-环糊精的合成、表征及载药性能

以丁二酸酐为连接臂,将不同相对分子质量的聚乙二醇单甲醚-聚乳酸(MPEG-PLA)分别连接到N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精上,制备得4个未见文献报道的不同相对分子质量的两亲性聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-β-环糊精(MPEG-PLA-β-CD)。采用FT-IR与1H NMR对其结构进行表征,采用芘荧光探针光谱法测定其临界胶束浓度(critical micelle con-centration,CMC)。并以布洛芬为模型药物初步考察4个聚合物的载药性能。其中MPEG 2K-PLA 6.6K-β-CD具有较小的CMC和较高的载药能力,有望成为良好的药物载体材料。

用基团贡献法估算聚乙二醇单甲醚-聚乳酸两亲嵌段共聚物的HLB值

采用水数法测定了聚乙二醇单甲醚-聚乳酸两亲嵌段共聚物系列样品的HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)值,其数值与分子中亲水基团的体积分数(φEO)呈线性变化规律。以Γ-分布概率密度函数描述聚乳酸链中单个聚乳酸链节对HLB的贡献,则聚乳酸链的有效链长可由Γ-分布概率密度函数的积分求得,由此得到了用基团贡献法估算此类共聚物HLB的方法,HLB计算方法的平均绝对误差小于0.97,与其实验测定误差相当,比常用的Griffin方法更为准确。

聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)共混纤维的结构及其织物染色性能

聚乳酸(PLA)与聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)共混纺丝是改善聚乳酸(PLA)纤维的耐热性和柔韧性的方法之一。为了揭示共混纤维结构对其织物染色性能的影响规律,借助热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等手段分别对共混纤维和PLA纤维的微结构和热性能进行分析。采用高、中、低温3类分散染料,对2类纤维织物的染色升温速率曲线、提升性和各项染色牢度等性能进行了比较。结果表明:共混纤维中PLA与PHBV两相分离,PLA相具有与PLA纤维相似的晶型结构,其结晶度较高,而PHBV相中形成较低的结晶;与PLA纤维相比,共混纤维的熔点较高,玻璃化温度稍低,因此其能在较低的温度下达到上染平衡;在相同的染色条件下,共混纤维织物的表观染色深度几乎是PLA织物的2倍;2类纤维织物的耐皂洗色牢度性能均不够理想。