槲皮素改性脱细胞猪真皮基质的探究.docx
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1、槲皮素改性脱细胞猪真皮基质的探究摘要:采用不同浓度的槲皮素QCT交联改性脱细胞猪真皮基质pADM,并对改性后的脱细胞猪真皮基质QCT-pADM材料进行傅里叶红外光谱、DSC、TG、外表形貌和耐降解性能等表征。结果显示,槲皮素的引入不会改变pADM中胶原的三股螺旋构造;改性后脱细胞猪真皮基质材料纤维编织更为紧实,热稳定性能得到提升,耐酶解性能和亲水性能大幅提高。关键词:槲皮素;脱细胞猪真皮基质;交联脱细胞猪真皮基质Porcineacellulardermalmatrix,pADM是通过物理、化学、生物学等方法将猪真皮组织去除皮内具有免疫原性的全部细胞成分后得到的一种胶原材料,其保留了组织中的胶原
2、纤维成分和组织基本构造且具有三维空间构造。pADM具有良好的生物相容性、可促进细胞生长繁衍、生物降解性优良等特点,在生物医学材料领域获得日益广泛的应用,但力学性能缺乏、耐降解性能差等缺点限制了其发展。因而,对pADM的适当改性尤为重要。化学交联可在一定程度上封闭pADM的抗原位点,降低pADM的免疫原性,常用的化学交联剂有戊二醛、碳化二亚胺、环氧化合物、京尼平等1-3。然而,化学交联剂可能由于反响不完全或纯度不够而向材料中引入一定的杂质使得材料生物相容性下降。天然的提取产物可避免化学交联剂毒性较大等问题。肖世维等4采用原花青素对pADM进行交联,交联后材料的机械力学性能加强,热变性温度升高,亲
3、水性能增加,同时材料无明显急性毒性。槲皮素Quercetin,QCT是一种类黄酮醇,微溶于水,溶于乙醇、冰醋酸等溶剂中,以糖苷形式存在于蔬菜、瓜果等植物中。槲皮素独特的分子构造使其具有多面的药理功能和生物活性,具有抗菌消炎作用、抗氧化作用、抗肿瘤作用等5。槲皮素与原花青素分子构造类似,仅在4位多1个O原子羰基O,具有邻苯二酚、间苯二酚构造。吕昔琴等6采用槲皮素对心脏瓣膜进行交联改性,改性的材料力学性能得到明显提升,耐酶降解性能和细胞相容性提高,同时材料具有很强的抗钙化能力。但以槲皮素作为天然交联剂交联pADM还未有报道。本文主要采用不同浓度的槲皮素对脱细胞猪真皮基质进行交联改性,旨在了解槲皮素
4、对pADM构造和性能的影响,以讨论槲皮素作为pADM交联剂的可能性。1试验部分1.1主要仪器及试剂1.1.1主要仪器精细分析天平FA2004N,上海菁海仪器有限公司;冷冻枯燥机Freeze6,Labconco公司;万能电子拉力机GT-AL-7000S,高铁检测仪器有限公司;傅里叶变换红外光谱仪NicoletIS10,美国ThermoScientific;差示扫描量热仪DSC-200PCPHOX,Netzsch公司;扫描电子显微镜S3000N,Hitachi公司;热重分析仪TG209F1,Netzsch公司;超声波清洗器KH5200DE,昆山禾创超声仪器有限公司。1.1.2主要试剂脱细胞猪真皮基
5、质,江阴奔翔生物科技有限公司;槲皮素,BR,国药集团化学试剂有限公司;茶树油,BR,国药集团化学试剂有限公司;I型胶原酶,BR,赛默飞世尔生物化学制品有限公司;其他试剂均为分析纯,成都科龙化工试剂厂提供。1.2试验方法1.2.1QCT-pADM材料制备准确称取400mg槲皮素QCT溶解于20mL无水乙醇中,超声15min,得到均一溶液;然后用无水乙醇分别配制成1、2.5、5、10和20mg/mL溶液;准确称取2g脱细胞猪真皮基质pADM分别浸在QCT溶液中,在37、持续摇动的条件下r/min=120进行交联24h;反响结束后,将其用蒸馏水清洗5次后,冷冻枯燥,制得QCT-pADM材料。1.2.
6、2QCT-pADM材料性能表征1.2.2.1傅里叶变换红外分析分别刮取少量QCT-pADM纤维,与适量KBr共混,研磨均匀后压片,在傅里叶变换红外光谱分析仪上进行扫描。扫描条件为:4000400cm-1范围内扫描32次,分辨率4cm-1,检测环境25,相对湿度65%。1.2.2.2热变性温度测定采用差示扫描量热分析仪DSC检测了脱细胞猪真皮基质在槲皮素处理前后的热变性温度。分别取胶原样品35mg,密封于DSC坩埚中,以空坩埚作参比,用氮气作样品室保护气,从10加热到120,升温速度为10/min7。1.2.2.3热重分析分别称取质量25mg的QCT-pADM,于热重分析仪上进行检测,记录质量随
7、温度的变化。检测温度范围50800,升温速率20k/min,氮气保护60mL/min。1.2.2.4外表形貌观察取一定量的QCT-pADM样品,将其浸入液氮后折断,对断面和外表喷金处理,置于扫描电镜下,在加速电压20kV的条件下,放大不同倍数观察。1.2.2.5耐酶解性能测试枯燥后的QCT-pADM材料裁剪为正方形,称重W1,将其参加含5U/mL、5mL胶原酶/PBS溶液的比色管中,在37的摇床中降解,隔天换降解酶液。样品在特定的时间点被取出用蒸馏水清洗5次后,冻干称量W2。降解速率用下面公式计算:降解速率%=(W1-W2)/W2100%。1.2.2.6接触角检测采用视频接触角测定仪对膜材料进
8、行外表亲疏水性检测,将5L煮沸冷却的蒸馏水缓慢地滴在样品外表,记录液滴与膜材料接触霎时的图像,然后计算接触角,每个膜材料至少测定5个不同的外表区域,结果取平均值。2结果与讨论2.1QCT-pADM傅里叶变换红外分析红外光谱特征酰胺吸收峰可直接反映天然I型胶原特殊的三股螺旋构象。1650cm-1处为胶原的酰胺I带的吸收峰,归因于胶原分子中的C=O伸缩振动;1545cm-1处为胶原酰胺II带的吸收峰,归因于N-H的弯曲振动和CN的伸缩振动耦合作用,胶原的酰胺I、II带与其二级构造中的螺旋、折叠和无规则卷曲构造直接相关8。1235cm-1左右处的吸收峰为酰胺III带,归因于NH的面内弯曲振动和酰胺键
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