温敏性壳聚糖凝胶的流变学表征

EFFECT OF DEACETYLATION DEGREE OF CHITOSAN ON THERMOSENSITIVE HYDROGEL VIA RHEOLOGICAL CHARACTERIZATION

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摘要目的研究壳聚糖(chitosan, CH)脱乙酰度(degree of deacetylation, DDA)对CH-甘油磷酸盐温控体系凝胶化行为的影响,同时比较其在凝胶形成前后的流变学行为差异.方法将DDA为70%、85%、90%和97%的CH粉末分别溶解于0.1mol/L的盐酸溶液,制备各DDA浓度为2%(w/v)的CH溶液样品,每种DDA制备5个样品,于10℃下与五水甘油磷酸钠(β-glycerol phosphate disodium salt pentahydrate, GP)溶液混匀后,得到不同DDA的CH-GP温敏溶液.用AR 2000ex流变仪在pH7.02条件下分别对CH-GP溶液和凝胶进行流变学以及物理性质表征测定.结果 pH7.02条件下,DDA分别为85%、90%及97%的CH-GP温敏溶液,其初始凝胶化温度分别为(59.90±0.08)、(48.10±0.08)、(37.10±0.11)℃,凝胶化时间分别为(12.4±0.6)、(8.2±0.5)、(4.9±0.1)min;DDA为70%的CH-GP溶液凝胶化温度超过70℃,凝胶化时间超过15min.各DDA的CH样品凝胶化温度和凝胶化时间比较差异均有统计学意义(P<0.05).CH-GP体系形成凝胶前,储能模量(G')和耗能模量(G")最初均随频率升高而上升,至凝胶化温度点时2条曲线交汇,之后G'显著升高,G"则缓慢下降.形成凝胶后,随着频率升高,G'和G"均无明显改变.结论流变学表征可客观测定CH-GP体系的凝胶化温度以及凝胶的力学性能,因而这种方法在组织工程设计用于不同目的的支架时,有助于针对不同靶向组织选择合适DDA的CH原料.