一種表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜致密程度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜致密程度的方法。將制備的聚電解質(zhì)平板水凝膠或聚陽(yáng)離子與聚陰離子通過(guò)靜電作用形成的聚電解質(zhì)水凝膠平板膜固定在擴(kuò)散池受體室與供體室之間，向供體室中加入一定濃度的蛋白或納米粒溶液，通過(guò)測(cè)量受體室中蛋白或納米粒濃度，計(jì)算蛋白或納米粒透過(guò)水凝膠或水凝膠膜的累積擴(kuò)散率，間接表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或水凝膠膜的致密程度。
【專利說(shuō)明】一種表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜致密程度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，是一種表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜致密程度的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]凝膠(或凝膠膜)的致密程度是凝膠的一個(gè)重要參數(shù)。水凝膠含水量在90%_99%范圍內(nèi)，且凝膠孔徑多在納米尺度，這些因素使得對(duì)凝膠孔徑的真實(shí)表征存在很大難度。目前常用的水凝膠或水凝膠膜孔徑的表征手段中，掃描電鏡可以觀察水凝膠在干燥條件下的孔徑，但是由于水凝膠大量失水，此方法確定的凝膠孔徑與真實(shí)凝膠孔徑存在很大差異；低溫掃描電鏡可以比較真實(shí)確定凝膠或凝膠膜孔徑，但受設(shè)備和操作人員技術(shù)的限制難以大范圍推廣。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明借助于擴(kuò)散池，可間接表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜的致密程度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜致密程度的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]A、制備聚電解質(zhì)水凝膠:將聚電解質(zhì)溶液置于載玻片上，通過(guò)化學(xué)或物理等交聯(lián)劑形成聚電解質(zhì)水凝膠。
[0006]B、也可制備聚電解質(zhì)水凝膠膜:將粘附在載玻片上的聚陰離子水凝膠浸于聚陽(yáng)離子聚合物溶液中，使其充分反應(yīng)后，即形成聚電解質(zhì)水凝膠膜，再采用生理鹽水沖洗。
[0007]C、向受體室中加滿生理鹽水，再將制備聚電解質(zhì)水凝膠或聚電解質(zhì)水凝膠膜平鋪在擴(kuò)散池受體室表面。
[0008]D、采用夾子將受體室、平板凝膠(或凝膠膜)及供體室固定，再向供體室中加入一定體積及濃度的含有擴(kuò)散物質(zhì)(如蛋白、多糖、納米粒等)的溶液。將其置于透皮擴(kuò)散儀上，設(shè)定溫度及轉(zhuǎn)速。
[0009]E、擴(kuò)散一段時(shí)間后，從受體室中取樣測(cè)擴(kuò)散物質(zhì)(如蛋白、多糖、納米粒等)濃度，并計(jì)算透過(guò)凝膠膜的擴(kuò)散物質(zhì)(如蛋白、多糖、納米粒等)的累積擴(kuò)散率。
[0010]所述聚電解質(zhì)水凝膠為海藻酸鈣凝膠、殼聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠、膠原凝膠、透明質(zhì)酸凝膠及硫酸纖維素凝膠等中的一種。
[0011]所述聚電解質(zhì)水凝膠平板膜中的聚陰離子為海藻酸鹽、透明質(zhì)酸鹽及纖維素硫酸鹽，及上述聚陰離子的共聚物中的一種或二種以上，分子量在lkDa-2000kDa ；
[0012]所述聚電解質(zhì)水凝膠平板膜中的聚陽(yáng)離子為殼聚糖及其衍生物，α或ε聚賴氨酸，聚鳥(niǎo)氨酸、聚精氨酸，聚胺及其衍生物、聚酰胺及其衍生物、聚酰亞胺及其衍生物，及上述聚陽(yáng)離子的共聚物中的一種或二種以上，分子量在lkDa-500kDa。
[0013]所述的擴(kuò)散池為水平或垂直的擴(kuò)散池；透皮擴(kuò)散儀設(shè)有加熱器、溫度控制器及攪拌器，用于設(shè)置擴(kuò)散溫度及保持?jǐn)U散溫度的一致性。
[0014]所述的擴(kuò)散物質(zhì)為蛋白質(zhì)、多糖或納米粒，如牛血清白蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、卵清蛋白、葡聚糖及其衍生物、聚苯乙烯納米粒等中的一種。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明設(shè)備和技術(shù)要求簡(jiǎn)單，不需要電鏡等昂貴設(shè)備且不受操作技術(shù)的限制。
[0017]2、本發(fā)明能真實(shí)表征凝膠或凝膠膜在含水狀態(tài)下的致密程度，不存在掃描電鏡及低溫掃描電鏡等手段在表征過(guò)程中造成的凝膠或凝膠膜失真。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為采用擴(kuò)散池表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或凝膠膜致密程度的流程圖。①擴(kuò)散池(受體室)，②溶液，③凝膠或凝膠膜，④磁轉(zhuǎn)子，⑤擴(kuò)散池蓋(供體室)，⑥擴(kuò)散物質(zhì)，⑦取樣口 ；左側(cè)圖為受體室中加滿生理鹽水，中間圖為平板水凝膠或凝膠膜置于受體室表面，右側(cè)圖為平板水凝膠或凝膠膜固定在受體室和供體室之間。
[0019]圖2為采用本發(fā)明方法表征不同濃度平板海藻酸鈣凝膠的致密程度。
[0020]圖3為采用本發(fā)明方法表征不同條件制備海藻酸鈣與殼聚糖平板凝膠膜的致密程度。

【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:一種表征平板海藻酸鈣凝膠致密程度的方法
[0022]在海藻酸鈉溶液體積相同的條件下，分別制備濃度為0.50%, 0.75%，1.0%及1.5%(w/v, g/ml)的平板海藻酸I丐凝膠(厚度為300 μ m-600 μ m)。受體室中加滿生理鹽水后,分別將不同的平板凝膠固定在垂直擴(kuò)散池上(是指固定于受體室和供體室間，使相連通的受體室和供體室通過(guò)平板凝膠完全分隔開(kāi)來(lái))，再向供體室中加入濃度為10mg/ml的BSA溶液(生理鹽水配制)，將其置于透皮擴(kuò)散儀上(MSE-1600，天津市矽新科技有限公司)，設(shè)定溫度為37°C，轉(zhuǎn)速為200rpm，進(jìn)行擴(kuò)散。分別在不同時(shí)間從受體室中取樣，同時(shí)補(bǔ)加相同體積的生理鹽水。采用Bradford方法測(cè)量透過(guò)海藻酸鈣凝膠的BSA濃度，再根據(jù)受體室中加液體積，確定擴(kuò)散至受體室中BSA的質(zhì)量Hiini，與初始供體室中蛋白質(zhì)量Hltl的比值就是累積擴(kuò)散率。結(jié)果顯示:海藻酸鈉濃度越低，BSA累積擴(kuò)散率越大，表明海藻酸鈣凝膠越疏松(見(jiàn)圖2)。
[0023]實(shí)施例2:—種表征海藻酸鈣與殼聚糖平板凝膠膜致密程度的方法
[0024]首先制備濃度為1.0%(w/v, g/ml)的平板海藻酸鈣凝膠(方法見(jiàn)實(shí)施例1)。再分別采用濃度為0.50% (w/v, g/ml )，分子量為30KD和65KD殼聚糖(脫乙酰度均為90%)溶液與制備的海藻酸鈣凝膠成膜，通過(guò)控制成膜時(shí)間使得兩種條件下制備的海藻酸鈣與殼聚糖平板凝膠膜(AC)厚度基本相同。受體室中加滿生理鹽水后，再分別將不同分子量制備的AC凝膠膜固定在垂直擴(kuò)散池上，向供體室中加入濃度為10mg/ml的BSA溶液，設(shè)定溫度為37°C，轉(zhuǎn)速為200rpm，進(jìn)行擴(kuò)散。采用Bradford方法測(cè)量透過(guò)凝膠膜的BSA濃度，再根據(jù)受體室中加液體積，確定擴(kuò)散至受體室中BSA的質(zhì)量Hiim，與初始供體室中的蛋白質(zhì)量Hltl比值就是累積擴(kuò)散率。結(jié)果顯示:分子量為30KD殼聚糖溶液與1.0%Caalg凝膠成膜，BSA累計(jì)擴(kuò)散率為6.3%，而分子量為65KD殼聚糖溶液與1.0%Caalg凝膠成膜，BSA累計(jì)擴(kuò)散率為10.4%。顯著性分析結(jié)果表明具有顯著性(見(jiàn)圖3)。由此認(rèn)為，在相同膜厚條件下，65KD殼聚糖溶液與海藻酸鈣凝膠形成的凝膠膜比30KD殼聚糖溶液形成的凝膠膜疏松。
【權(quán)利要求】
1.一種表征聚電解質(zhì)平板水凝膠或平板水凝膠膜致密程度的方法，其特征在于: 采用透皮擴(kuò)散儀進(jìn)行操作，首先在擴(kuò)散池的受體室中加滿生理鹽水，將聚電解質(zhì)平板水凝膠或聚陽(yáng)離子與聚陰離子通過(guò)靜電作用形成的聚電解質(zhì)平板水凝膠膜固定于擴(kuò)散池的受體室和供體室之間，使相連通的受體室和供體室通過(guò)平板水凝膠或平板水凝膠膜完全分隔開(kāi)來(lái)，向供體室中加入擴(kuò)散物質(zhì)溶液，將擴(kuò)散池置于透皮擴(kuò)散儀上進(jìn)行擴(kuò)散；分別在間隔時(shí)間10分鐘-8小時(shí)的時(shí)間點(diǎn)從受體室中取樣，同時(shí)向受體室中補(bǔ)加相同體積的生理鹽水； 計(jì)算擴(kuò)散物質(zhì)透過(guò)水凝膠或水凝膠膜的累積擴(kuò)散率，間接表征聚電解質(zhì)水凝膠或平板水凝膠膜的致密程度；累積擴(kuò)散率越大，表明聚電解質(zhì)水凝膠或聚電解質(zhì)水凝膠平板膜越疏松；累積擴(kuò)散率越小，表明聚電解質(zhì)水凝膠或聚電解質(zhì)水凝膠平板膜越致密； 累積擴(kuò)散率的計(jì)算方法:通過(guò)測(cè)量受體室中擴(kuò)散物質(zhì)濃度，進(jìn)一步確定擴(kuò)散至受體室中擴(kuò)散物質(zhì)的質(zhì)量πι?5，πι?5與初始供體室中加入擴(kuò)散物質(zhì)質(zhì)量Hltl的比值就是累積擴(kuò)散率。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的聚電解質(zhì)水凝膠為海藻酸鈣凝膠、殼聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠、膠原凝膠、透明質(zhì)酸凝膠及硫酸纖維素凝膠等中的一種或二種以上。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述聚電解質(zhì)水凝膠平板膜中的聚陰離子為海藻酸鹽、透明質(zhì)酸鹽及纖維素硫酸鹽，及上述聚陰離子的共聚物中的一種或二種以上，分子量在lkDa-2000kDa ； 所述聚電解質(zhì)水凝膠平板膜中的聚陽(yáng)離子為殼聚糖及其衍生物，α或ε聚賴氨酸，聚鳥(niǎo)氨酸、聚精氨酸，聚胺及其衍生物、聚酰胺及其衍生物、聚酰亞胺及其衍生物，及上述聚陽(yáng)離子的共聚物中的一種或二種以上，分子量在lkDa-500kDa。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于:所述聚電解質(zhì)水凝膠平板膜是通過(guò)聚陰離子與聚陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用形成的。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的擴(kuò)散池為水平或垂直的擴(kuò)散池；透皮擴(kuò)散儀設(shè)有加熱器、溫度控制器及攪拌器，用于設(shè)置擴(kuò)散溫度及保持?jǐn)U散溫度的一致性。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的擴(kuò)散物質(zhì)為蛋白質(zhì)、多糖或納米粒，如牛血清白蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、卵清蛋白、葡聚糖及其衍生物、聚苯乙烯納米粒等中的一種。
【文檔編號(hào)】G01N13/00GK104422634SQ201310374146
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】馬小軍, 宋益哲, 于煒婷, 王秀麗, 呂巖, 張建斌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所