摘要
蛋白水凝胶因其无毒性、高营养价值、良好的生物相容性以及可降解性而在负载缓释载体方面得以广泛的应用。小球藻蛋白(CP)营养价值高，必需和非必需氨基酸都和人类非常接近，水溶性好，成本低，并且具有良好的抗氧化、抗血管紧张素转换酶(ACE)和抗乙酰胆碱脂酶(AChE)活性，这些优异的特性表明小球藻蛋白水凝胶用作缓释载体是有潜力的。但是单一蛋白水凝胶的结构稳定性和完整性较差，通常需要添加多糖进行复配来改善水凝胶结构。基于此，本文利用小球藻蛋白为原料，添加多糖制备了多款新型结构性能优良的水凝胶，以应用于缓释载体，具体内容如下: (1)以小球藻蛋白(CP)为原料，在EDC/NHS催化下，制备了一系列新型多功能蛋白水凝胶(CPH)。FTIR和XRD结果显示，CPH的形成主要是依靠酰胺键的共价交联。流变学、扫描电子显微镜、保水性(WHC)结果表明，CPH具有良好的类固体行为、稳定的空间多孔结构和良好的WHC(96.53％)，并且，随着蛋白浓度的增加，其结构稳定性越来越好。同时，水凝胶也具有良好的热稳定性，分解温度达到～150℃(重量损失5％);并且，CPH具有优异的pH敏感性和溶胀率(448.50％)。在CP形成水凝胶之后，其抗氧化能力也得到了显著的提升，对DPPH(74.50％)和ABTS·+(97.92％)表现出优异的自由基清除能力。因此，我们成功制备了同时具有良好热稳定性、pH敏感性和抗氧化活性的CPH。 (2)以小球藻蛋白(CP)和透明质酸(HA)为原料，在EDC/NHS的交联下，制备了不同比例的复合水凝胶(CP/HA)。质构结果显示，添加HA后，CPH的硬度由107.573±1.132g增加到758.051±1.985g(CP/HA)，表明添加HA对水凝胶结构稳定性和完整性进行改善是有效的。流变、扫描电镜、热重和溶胀结果表明,随着HA比例的升高，水凝胶的流变行为越好，空间结构越稳定，热稳定性越好，溶胀率越高。值得注意的是，当HA比例达到1∶1,1∶2(CP/HA-3,CP/HA-4)时，其空间结构由“多孔效应”变为“填充效应”。并且，所制备的CP/HA具有pH敏感性，这有利于其在缓释方面的应用。因此，将综合性能最优的CP/HA-2用于姜黄素的包埋缓释，包埋后的姜黄素在胃液(19.01％)和肠道(81.79％)模拟液中表现出了定向控释，提高了肠道中的缓释率。并且提高了姜黄素的稳定性，对DPPH自由基的清除率由28.92％提高至42.42％。因此，CP/HA比CPH具有优异的结构和性能，是一种可以作为缓释载体的材料。 (3)将小球藻蛋白和海藻酸通过EDC/NHS的共价交联，制备了不同EDC/NHS浓度的复合水凝胶(CPA)。质构研究结果发现，添加海藻酸后水凝胶(CPA)的结构稳定性和完整性得到了提高。流变、扫描电镜和溶胀结果表明，随着EDC/NHS浓度的升高，水凝胶的硬度越大，空间多孔结构越密集、越稳定，热稳定性越好，溶胀率越高。并且，CPA具有pH敏感性，有利于在缓释方面的应用。综合考虑，CPA-23水凝胶最符合缓释载体的要求。将CPA-23用于聚赖氨酸缓释载体，CPA-23在pH1.2(30.87％)和7.4(95.37％)下在200小时内表现出延长而有效的聚赖氨酸缓释期，而且所缓释出的聚赖氨酸具有良好的抗菌活性。因此，CPA比CPH具有更优异的结构和性能，是一种可以作为缓释载体的材料。
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