基于酵母发酵致孔的小麦麸质蛋白/聚丙烯酸钠复合多孔水凝胶的合成及溶胀性能

施小宁^1,2，陈晖²，张浩波²，戴红霞²，段国建²

1. 甘肃省中医药大学甘肃省中药质量与标准研究重点实验室2. 甘肃中医药大学药学院

摘 要：以1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）活化丙烯酸（AA）羧基与小麦麸质蛋白（WG）接枝交联,酵母菌素分解WG中淀粉等多糖产生的CO2作为孔模板,水溶液中自由基聚合制备了WG/聚丙烯酸钠（PNaA）多孔复合水凝胶（WG/PNaA）。FTIR分析表明,WG链上—OH、—NH2等与AA成功接枝,并与中和的丙烯酸钠（NaA）在N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）存在下聚合交联。场发射SEM（FESEM）证实,适量酵母菌素在WG体系中产生的CO2可作为孔模板,在WG/PNaA网络中形成蜂窝状多孔结构,这种孔状结构不仅提高了WG/PNaA复合水凝胶在蒸馏水和生理盐水中的平衡溶胀倍率,也使其Schott’s准二级动力学起始溶胀速率常数Kis提高至无酵母致孔样的5倍,Ritger半经验方程分析也证实其扩散系数n=0.5642,为non-Fickian溶胀,即孔状网络在凝胶溶胀初期有利于水分子快速扩散。考察了WG/PNaA复合水凝胶在蒸馏水-生理盐水、pH为2.2和7.4时磷酸缓冲溶液中的溶胀敏感性。结果表明,经过5次反复溶胀-去溶胀循环后仍具有良好的响应性,即多孔WG/PNaA复合凝胶同时具有灵敏可逆的盐和pH敏感性,为该水凝胶在药物控释领域应用提供了潜在可能。

关键词：小麦麸质蛋白;酵母发酵;多孔水凝胶;盐敏感;pH敏感;