基于海藻酸鈣水凝膠的多層球的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、多層洋蔥狀包埋生物材料由于具有許多普通包埋材料不具有的優(yōu)點，近年來成為研究的熱點，并已經(jīng)逐漸在載藥、細胞培養(yǎng)、節(jié)能、環(huán)保多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，如在固定化發(fā)酵中作為微生物的載體對微生物具有更好的保護作用以及使發(fā)酵產(chǎn)物的釋放具有更好的可控性。本文選取海藻酸鈉為主要材料，以Ca2+為交聯(lián)劑，用滴注法和復(fù)相乳化法成功制備了一種多層海藻酸鈣水凝膠球，研究了制備條件對多層球粒徑的影響；用SEM對多層球的結(jié)構(gòu)形態(tài)進行了觀察，對多層球進行了體外的穩(wěn)定性實驗

2、，用MTT比色法進行了細胞毒性檢測；采用這種多層球固定枯草芽孢桿菌進行α-淀粉酶的發(fā)酵和緩釋性能實驗。
　　 制備條件對多層球粒徑影響實驗中，本文選取了制備過程中的十個因素進行單因素實驗，分別為氯化鈣(CaCl2)溶液濃度、海藻酸鈉(SA)溶液濃度、CaCl2溶液與SA溶液的體積比、油水相比、攪拌速度、分散時間、交聯(lián)時間、反應(yīng)溫度、水相的pH值和海藻酸鈉粘度這十個因素，通過分析每個實驗組中的多層球球徑隨層數(shù)增加的變化，總結(jié)制備條

3、件對多層球的影響。結(jié)果證明交聯(lián)時間這一個因素對多層球的粒徑影響較小，降低攪拌速度、提高SA溶液的濃度、降低W/O值、提高SA/CaCl2值、提高CaCl2溶液的濃度、降低SA溶液的粘度、弱酸性的反應(yīng)環(huán)境以及適中的溫度更容易得到粒徑較大的多層球。因此可以通過控制這些制備條件得到合適粒徑的多層球。
　　 對多層球裸眼觀察可以看到球形態(tài)圓整、表面光滑，層之間可以彼此分離。SEM觀察結(jié)果顯示多層球表面結(jié)構(gòu)致密，層與層之間有較大間隙，說明

4、這種多層球可以容納較多的物質(zhì)，如微生物和藥物。細胞毒性檢測證明這種材料對細胞的毒性輕微，生物相容性良好。
　　 體外穩(wěn)定性實驗中，多層球在酸性環(huán)境中可以穩(wěn)定存在，在近中性環(huán)境中緩慢分解，在弱堿性環(huán)境中則快速分解。
　　 細胞毒性檢測實驗中，多層球的浸提液代替細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)胎鼠成纖維細胞24h，48h和72h的細胞存活率分別為88％、80％和77％，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)認為這種多層球?qū)毎亩拘暂p微，生物相容性良好。
　　

5、 在固定化發(fā)酵實驗中，本文設(shè)計了五個實驗組，分別為空白發(fā)酵培養(yǎng)液、含空白海藻酸鈣球(非多層)的發(fā)酵培養(yǎng)液、含游離枯草芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)液、含固定有枯草芽孢桿菌的海藻酸鈣球(非多層)和含固定有枯草芽孢桿菌的五層海藻酸鈣多層球。空白發(fā)酵液和含空白海藻酸鈣球的發(fā)酵液實驗組基本沒有α-淀粉酶的產(chǎn)出；含游離枯草芽孢桿菌的發(fā)酵液和含固定有枯草芽孢桿菌的海藻酸鈣球(非多層)實驗組在72h時間點α-淀粉酶在發(fā)酵液中的累積已經(jīng)達到最大值，72h～240h