聚谷氨酸/壳聚糖水凝胶的制备及性能表征(2)
3.2.4 水凝胶的保水率测试 14
3.2.5水凝胶的酶促降解测试 15
4 结论 15
5 展望 16
致谢......17
参考文献......18
1 引言
1.1 γ-聚谷氨酸
1.1.1 结构与性质
γ-聚谷氨酸（γ-poly glutamic acid，γ-PGA）是一种通过谷氨酸的α-氨基和γ-羧基以酰胺键结合而成的氨基酸聚合物，其分子式如图1所示[1]。
微生物合成的γ-聚谷氨酸是一种水溶性的可生物降解的生物高分子，通常相对分子质量在10~100万之间，不同的生物合成方法也将会得到不同交联度的γ-聚谷氨酸分子[2]。
图1 γ-PGA的分子式
Figure1 The molecular formula of γ-PGA
1.1.2 应用
γ-聚谷氨酸作为一种高分子量的聚合物，其分子链上有大量游离羧基，使其具有一般聚羧酸的性质，因此其有很强的吸水性。此外γ-聚谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸，是一种优良的环保型高分子材料，可作为保水剂、重金属离子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等。γ-聚谷氨酸在化妆品、环境保护、食品、医药、农业、沙漠治理等产业也都具有很大的商业价值[3-4]。
1.2 壳聚糖
1.2.1 结构与性质
壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。
图 1.2壳聚糖结构式
壳聚糖有很强的吸湿性，仅次于甘油，高于聚乙二醇、山梨醇。具有良好的成膜性、透气性和生物相溶性。[5]
1.2.2 应用
壳聚糖主要应用于食品、医药、农业种子、日用化工、工业废水处理等行业。壳寡糖具有提高免疫、活化细胞、预防癌症、降血脂、降血压、抗衰老，调节机体环境等作用，可用于医药、保健、食品领域。在环保领域壳聚糖可用于污水处理，蛋白回收，水净化等。功能材料领域，壳聚糖可用于膜材料、载体、吸附剂、纤文、医用材料等。轻纺领域，壳聚糖可用于织物整理、保健内衣、造纸助剂等。农业领域可应用于饲料添加、种子处理、土壤改良、水果保鲜等。在烟草领域，壳聚糖是性能良好的烟草薄片胶，而且具有改善口感，燃烧无毒无异等特点。用于皮毛的直毛固定后，毛被松散度好。染色均匀、鲜艳。具有增色作用，节省染料，提高皮毛档次。降低成本，提高经济效益。环保型直毛固定剂，对角阮蛋白有很强的吸附力。工业中用作黏结剂、增稠剂、稳定剂、胶凝剂等。也用作酸性物质的防霉剂，用于腌制品、焙烤制品、面包、含油食品等，在其表面形成透明的半渗透膜。壳聚糖不与体液反应，对细胞有亲和性，可生物降解。还可用作保健品添加剂，具有调节血脂、降血压、提高免疫力、调节血糖及排除体内有害重金属等作用，但不适于患有肠道吸收综合征的人使用。在废水处理中，可用作高分子絮凝剂而有效地捕集重金属离子及处理食品加工厂废水；用于处理含多氯联苯废水的效果优于活性炭，也可与活性炭及纤文素混合制成染料吸附剂。利用它对溶菌酶的吸附作用，可用来对溶菌酶进行分离和精制。壳聚糖对皮肤及头发有较好亲和作用，能形成透明的保护膜，可用来制造香波、护发素、发胶、摩丝、口红、膏霜等制品。还可用作香料、染料和活性剂胶囊的成膜剂，核酸清除剂，降低胆醇制剂，抗菌剂，植物种子涂覆粘接剂，以及用作固相合成和酶固定化载体等。在化妆品中应用广泛,可用于香波、护发素、浴液、发胶、摩丝、香水、晚露、水剂、膏霜、口红等化妆品,还用于医药、食品和卷烟等工业。[6]
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