酶催化交联水凝胶的制备及其抗菌性能

论文总字数：39287字

摘 要

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目 录

摘要…………………………………………..…….….…………….........................................................V

ABSTRACT…………….……………………..…….................................................................……..VI

第一章 绪论……….…………………………………………….….…................................................1

1.1 刺激响应聚合物水凝胶系统...………………………….….…....…....…....….....……….1

1.1.1 酶响应聚合物水凝胶...……………………….…....…....…....…..….…....……….1

1.1.2 氧化还原响应聚合物水凝胶.................………………………….…....……….1

1.1.3 刺激响应聚合物水凝胶的应用.……………............…………….…....……….2

1.2 透明质酸水凝胶.........................……….......…………….………….………..4

1.2.1 交联透明质水凝胶的制备....................………………………….…....……….4

1.2.2 透明质酸水凝胶在生物医学领域的应用……………………….…....……….5

1.3 抗菌肽......................……………….…....…....…...........…..…………….…....……..6

1.3.1 抗菌肽的概述和分类...........................………………………….…....……….6

1.3.2 抗菌肽的功能及作用机理....................………………………….…....………6

1.4 本文的研究内容...........……………….…....…....…...........…..…………….…....……..…8

第二章 酶催化透明质酸凝胶的制备及表征...……..….………………………….…..….………9

2.1 引言..........……..….…………..........…………………………………………………………………9

2.2 实验部分……………………….........…....…….………………...………………....................9

2.2.1 试剂与仪器…………….........….........….....……………….………………………….9

2.2.2 透明质酸-半胱氨酸偶联物的制备与表征.......….………………………….10

2.2.3 透明质酸水凝胶的制备与表征.….........….........….………………………….12

2.3 结果与讨论…………………………….………………...………….........………....................13

2.3.1 透明质酸-半胱氨酸偶联物及水凝胶的表征….…..……………………….13

2.3.2 聚合物浓度、氧化剂、pH对凝胶时间的影响….........…………………….14

2.3.3 凝胶化过程的巯基含量变化…………………………………..…………………….14

2.3.4 透明质酸水凝胶的体外降解………………...……….………………………….17

2.4 本章小结…………………………………………….........….........…………...………………….19

第三章 抗菌肽的合成及抗菌肽复合水凝胶的抗菌性能表征…………….…..….………20

3.1 引言..........……..….…………..........…………………………………………………………………20

3.2 实验部分……………………….........…....…….………………...………………....................20

3.2.1 试剂与仪器…………….........….........….....……………….………………………….20

3.2.2 九肽的合成与表征………….........….........….........….………………………….21

3.3 结果与讨论…………………………….………………...………….........………....................24

3.3.1 九肽的表征…………………………………………………….…..……………………….24

3.3.2 九肽的抗菌性能……………………………………….…….........…………………….25

3.3.2 九肽复合透明质酸水凝胶的抗菌性能…….…….........…………………….26

3.4 本章小结…………………………………………….........….........…………...………………….26

第四章 总结与展望......................………….………...…………………..….……...…..….………...27

致谢......................…………….…………………....……....……....………..….…..……………….………28

参考文献......................………………….……………………....…….……..…….…………...…………….29

附录......................…………….…………………....……....……....………..….…..……………….……….33

摘 要

水凝胶材料因其良好的生物相容性和渗透性在生物医学领域得到广泛应用。酶催化交联水凝胶是近年来出现的新型水凝胶体系，可在生理学合适温度下原位实时形成，与生物活性分子、细胞／基因／药物等复合后用于修复复杂形状的组织，具有自适应性。

本文通过透明质酸钠与L-半胱氨酸乙酯盐酸盐反应制得透明质酸-半胱氨酸（HA-cys）偶联物，由辣根过氧化物酶催化交联HA-cys水凝胶。以激光共聚焦拉曼光谱仪对HA-cys偶联物和HA-cys水凝胶进行表征。采用Ellman法定量检测偶联物中巯基含量，研究聚合物溶液浓度、氧化剂、pH对凝胶化反应的影响。结果表明，凝胶化时间受聚合物溶液浓度影响最大。随着聚合物溶液浓度的增大，凝胶化时间减少，聚合物浓度为12wt%时，凝胶化时间为48min。通过固相合成法制备抗菌肽，以质谱、高效液相色谱对九肽进行表征。通过对金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度和最小杀菌浓度的检测，评价九肽的抗菌性能。将九肽和透明质酸水凝胶复合，制备复合水凝胶，通过平板涂布法评价复合水凝胶在不同作用时间对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。

本文通过酶催化交联制得的抗菌肽复合透明质酸水凝胶材料，区别于传统物理交联和化学交联方法，避免了化学交联剂和有机溶剂的使用。此外，酶催化交联HA-cys水凝胶在还原环境中以表面融蚀方式降解，这种具有氧化还原响应的智能凝胶材料可作为生物活性分子／细胞载体，在生物材料与再生医学领域有着良好的应用前景。

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