青岛第九人民医院胶原蛋白和壳聚糖

2021年2月6日发(作者：郑州无痛人流医院)
胶原蛋白和壳聚糖（
CC
）之间的分子相互作用有可能产生生物复合材料具有新颖性的 潜力。
通过粘度测定法，广角
X
射线散射和傅立叶我们特征在
CC
复 合物的分子间的相互作用变换
红外光谱。结果发现，
CC
处于之间的分子水平并表现出 相互作用混溶组件
; CC
共混物的
X
射线衍射表明，该胶原螺旋结构丢失在
CC
薄膜随着脱乙酰壳多糖内容。与降低壳聚糖含量
非线性
viscomet ic
行为被解释为一个第三结构相的证据形成为
CC
的复合物。胶原与脱乙
酰 壳多糖的混合给出了制造用于新预定的材料的可能性潜在的生物医学应用。

胶原蛋白和甲壳素 是其中最丰富的聚合物的生活。他们都有内在的属性提供强大的，但可
操作脚手架结构在许多多细胞生物 。胶原蛋白和壳聚糖（
CC
）（几丁质的更可溶的衍生物）
不存在一起作为共混物的性 质，但在特定的属性每个可用于生产人造共混物赋予独特的结
构和机械性能。该使用成本相对较低，低污 染的生物材料具有特殊性能具有巨大的潜力发
展新一代假体植入物的。之一的脱乙酰壳多糖的最有前途的 特征是其优异能力被加工成多
孔结构在细胞移植和组织再生使用。一个研究人员的数量已经研究组织响应 各种基于壳聚
糖的植入物
[1-3]
。在一般情况下，这些材料已被发现唤起一个最小 的国外的反应。在大多
数情况下，没有大的纤维包封已观察
[4-6]
。医生和脱乙酰 壳多糖的药物应用包括其绷带，
海绵，薄膜，人工皮肤使用，隐形眼镜，控释药物，骨病治疗和手术缝合 线
.
共混物的特性的一个重要方面是混溶性其组成部分。相容性聚合物混合物被分配给之间的
特异性相互作用聚合物组分，它通常以一个产生尽管高的负混合自由能分子量的聚合物。
最常见 的在共混物的相互作用是：氢键，离子和偶极，对
-
电子和电荷转移配合物。大多
数聚合物共混物是不溶混的彼此因缺少特异性相互作用，然而混合物胶原与合成和天然聚
合物是的越来越 多的关注科学家和技术专家
[9,10]
。
CC
的共混物已被用于聚合物的设 计支
架的体外培养人类表皮的癌细胞
[11]
，作为膜控释
[12-14中
]
，并作为植入纤维
[15,16]
。
的影响壳聚糖对物化和 生化特性的胶原先前已
[17-20]
研究。它已经表明，脱乙酰壳多糖可
修改属性胶 原当生物或机械的属性被考虑。此外，形成
CC
之间的聚阴离子，阳离子复合物
是观察 到
[19]
。从上述内容，进一步物理和
CC
的结构特征是需要开发新型生物 材料的属性，
允许更的混溶性的影响广泛的表征分子水平。在研究中提出我们在这里有使用多种互补生< br>物物理表征方法来生产更好地了解
CC
相互作用。

2. Materials and methods
我们从尾部的实验室获得胶原蛋白年轻的白鼠筋。简单 地说，肌腱切除，并在蒸馏水中洗
涤，并混合在一
Waring
混合器在
0. 5
米乙酸，样品然后在
Sorvall
离心机和离心在
10,000rpm< br>下可溶部分倾析和冻干。壳聚糖（
360,000
分子量）自
Fluka
获得

瑞士。聚合物共混物的制备通过混合在
0.5
米乙酸，使得适当量的
CC
一系列
11
溶液制备
一式两份含胶原：脱乙酰壳多糖的共混物与 最终浓度每升
1
克。解决方案制作的共混范围
从
100
％壳聚糖至< br>100
％的胶原蛋白在
10
％重量的贡献的间隔。

聚合物薄膜被铸造解决方案上获得玻璃板或氟化钙分光窗户。

后溶剂蒸发，将样品在真空
中干燥在室温下。

胶原，壳聚糖粘度测量和胶原
/
壳聚糖混合物溶液以进行
204 C
在
0.5M
醋酸
pH
值
2.7
，使
用石英乌氏粘度 计。对于混溶性的计算由萍萍描述的步骤是使用了
[21]
。

IR
谱用分光光度计得到
Mattson
的创世纪
II
（美国）。所有光谱记录由 吸收模式在
4
厘米？
1
时间间隔和
16
倍扫描。一个足够厚 度的膜（典型地
50
毫米）被用来保证吸光度值在
spectrophotomete r-
的最优线性范围内获得高达
1AU
中的波长范围内
3200-1000< br>厘米？
1
波数。

广角
X
射线散射（
WAX S
）测量，该薄膜样品装入样品该
NANOSTAR
的室（布鲁克
AXS，卡尔
斯鲁厄）在斯特灵大学的
X
射线设备。

数据用于收集遵循的程序，在描述

详细地弗兰克韦斯等。
[22]
。散射截面拍摄使用样品到检测器的距离在
3
小时的暴露

4.5
厘米。收集的数据被用于相机畸变校正，背景图像中减去，和图像利用内部软件进行
分析 。二维检测器输出被转换成一维型材，准备用于分析。

主成分分析（
PCA
）受雇于为数据的详细检查。数学依据
PCA
得到了很好的证明
[23-30]
。

PCA
旋转原始数据转换成一组新的轴，使得前几个轴反映了大部分的变化中数 据。通过绘
制这些轴上的数据，主要下层结构可以自动发现。
PCA
生成基函数解释的 性质在数据的方
差。有尽可能多的基础作为有初始变量，它们是排序从大到小依次重要性，作为决定由其
相关的特征值。

3. Results and discussion
用于表征的分析技术的
CC
共混物的相互作用描述如下。

3.1
。
X
射线衍射

CC
的广角
X< br>射线衍射显示特性
X
射线衍射图案中，样品中的

这里考虑，大部分的 散射强度是目前所有样本作为一个广义的各向同性的非晶态峰在大约
0.5
纳米的间隔，设有在 左右
0.85nm
表示从水合
020
反思壳聚糖也观察到因为是
1. 2
纳米
从胶原螺旋
-
螺旋相互作用赤道间距以及
0.286nm
轴向周期性这是指示一个匝的胶原螺旋
的。共混
CC
引起的信号的衰减直接指 示胶原螺旋的性格，这是表明在图
1
其中衍射强度图
100
％的胶原蛋白，< br>90
％的胶原蛋白：
10
％脱乙酰壳多糖和示的
100
％的脱 乙酰壳多糖样品。
该图显示
,
纳米
-1-
强度图。胶原
1.
宽角
X
射线衍射的线性型材（暗蓝色），壳聚糖（绿色）
和混合（
8 0:20
胶原蛋白：壳聚糖
;
粉红色）。该胶原蛋白分布是
0.84
和
3.5nm
的？
1
，显
示清晰的峰这对应于胶原蛋白的螺旋
-
螺旋相互作用和之交分别是胶原蛋白的螺旋。壳聚
糖显示在
1.3nm
高峰？
1
这是水合壳聚糖的特征。共混物只显示在
2.1nm
的峰值？1
，它是
一种无定形环中存在的所有样品。
796 A. Sionkowska
等。
/
生物材料
25
（
2004< br>）
795-801
脱乙酰壳多糖的低含量可改变衍射从胶原蛋白的螺旋签名

3.2
。的广角数据
PCA
由于
1.2
和
0.2 86nm
峰出现积极的基础功能配置文件，显示这些功能的示例（即胶原特征）
将具有正系数来 基函数
2.
对应间距达到高峰
0.85nm
被示出为负，在基函数个人资料。 此
峰的存在的特征水合壳聚糖
[31]
。显示此特征样本将有负系数基函数
2
。
3
示的系数为基
函数
2
从
CC
的频谱 融合，从纯胶原蛋白纯壳聚糖。该图表明，在
100
％的胶原蛋白，和一
个共混物的< br>90:10
的胶原蛋白：脱乙酰壳多糖，系数是阳性，表明天然胶原的存在。从混
合20:80
胶原：脱乙酰壳多糖至
100
％脱乙酰壳多糖，系数出现负指示存在天 然壳聚糖。
的共混物从
80:20
至
20:80
的胶原蛋白：脱乙酰 壳多糖显示没有相关的基础功能
2
，具有
系数接近零值。这表明，有不远处就是胶原蛋 白或壳聚糖在这些混合物没有衍射特性的主
要因素是非晶环。检查的衍射这些样品的剖面证实，峰值在< br>1.2
，
0.85
和
0.286
毫微米不
存在，表明 有是这些样品中没有天然胶原或壳聚糖。

图。
2.
基函数
2
从
WAXSdata
的
PCA
。正峰发生在
0.84
和< br>3.5nm
的
1
？
;
一个负峰出现在
1.2
纳米？
1
。该正峰可以归因于胶原特征的存在，在衍射轮廓。负峰值可以归属于脱乙酰
壳多糖的样品中存在

3.3
。粘度法

根据经典的哈金斯方程[21]
，使用这里获得的数据，所述浓度依赖性比粘度，
ZSP
可制得。
中的变化共混物的胶原含量特性粘度图。
4
，其中共混物的粘度被看成是大于或者胶原或< br>脱乙酰壳多糖单独。聚合物的混合物可能会表现出积极或从定义的理想行为负偏差由于存
在或不存 在的相互作用。聚合物
-
聚合物的混溶性可通过确定参数
DB
这说明粘度的偏差