摘要
γ-聚谷氨酸是一种具有pH敏感性，无毒、生物可降解的高分子材料，可被广泛应用于医药、食品等领域。为了降低生产成本，对其进行固体发酵研究；为了拓宽它的应用领域，在不添加任何化学试剂的前提下，将其与聚乙烯醇交联制备成水凝胶，并对制得的水凝胶进行药物缓释应用。 由纳豆芽孢杆菌以大豆作为基础固态培养基，发酵生产了γ-聚谷氨酸，在此基础上通过响应面法对培养基进行优化。结果显示当接种量为1.4mL，氯化钠浓度为7.8mg/mL，磷酸氢二钾浓度为0.003mmol/g时，γ-聚谷氨酸产量为6.43g/kg。 在不添加任何化学试剂的前提下，制备出γ-聚谷氨酸/聚乙烯醇水凝胶。分别在pH4.0、pH7.4和pH9.0三种缓冲溶液中对Gel3/7、Gel4/6、Gel5/5、Gel6/4、Gel7/3这5种水凝胶进行pH敏感性、溶胀度、溶胀-消溶胀及保水率的测定；同时也对其热稳定性、酶促降解性和机械性能进行了研究，研究结果显示，γ-聚谷氨酸/聚乙烯醇水凝胶具备pH敏感性、溶胀-消溶胀特性及生物可降解性；且5组水凝胶中，溶胀度随着γ-聚谷氨酸量的增加而减小，保水率及热稳定性均随着γ-聚谷氨酸量的增加而升高。 对γ-聚谷氨酸/聚乙烯醇水凝胶的溶胀动力学研究表明：不同pH值的溶液媒介对水凝胶的初始扩散行为没有影响，都属于non-Fickian扩散模式；不同水凝胶在相同pH值环境中，水的扩散系数会随着水凝胶的溶胀速率的增大而增大。 以5-FU作为药物缓释对象，对γ-聚谷氨酸/聚乙烯醇水凝胶进行药物缓释研究，显示水凝胶在pH为7.4的缓冲溶液中药物释放较快，在pH为1.2的缓冲溶液中，释放较为平缓。
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