交联壳聚糖水凝胶的分子结构差异与其控释性能关系

摘要

为了提高活性物质的生物利用度,该研究以三聚磷酸钠(TPP)或六偏磷酸钠(SHMP)为交联剂,制备具有不同微观结构的壳聚糖基水凝胶,探讨其控释性能,并通过红外光谱、X-射线衍射和热重分析对水凝胶结构进行分析。热重分析结果表明,壳聚糖上的氨基与交联剂磷酸基团之间通过氢键进行交联,提高了壳聚糖水凝胶的热稳定性。同时,与TPP相比,SHMP为壳聚糖链段与阴离子基团间的结合提供更多静电作用位点,使得SHMP交联壳聚糖水凝胶在1530 cm^(-1)附近表现出强的特征峰。此外,TPP交联水凝胶的溶胀性能优于SHMP交联水凝胶,但在体外模拟消化实验中,由于胃肠道的生理环境以及交联壳聚糖水凝胶的微观结构随p H的改变,SHMP交联水凝胶的活性蛋白累积释放率(30.47%~50.27%之间)小于TPP交联水凝胶(59.90%~76.57%之间)。通过控制交联过程中壳聚糖与交联剂的质量比,可改变交联壳聚糖水凝胶分子结构,调控壳聚糖分子链段的溶解/溶胀行为,从而影响水凝胶的控释性能。该研究结果可为壳聚糖载体材料的选用、缓释及改善活性蛋白类功能因子的生物利用情况提供一定的参考。