SPI/PVA复合膜的制备与载药缓释性能研究

【摘要】大豆分离蛋白(SPI)薄膜材料是具有很大潜在应用前景的一类经济天然环保材料。但是SPI自身存在力学性能和耐水性都难以满足应用上的要求，因此必须进行适当的修饰处理。为此本文采用共混的方法制备SPI复合薄膜，以达到对SPI改性的目的，并在对复合膜性能表征的基础上进行探索，以期获得可食性的、或可降解的或者可以用于医药缓释上的复合SPI薄膜材料。首先采用常规方法溶解SPI，并添加甘油作为塑化剂，然后采用流延法制备富马酸交联的SPI薄膜。FTIR测定结果表明富马酸与SPI之间发生交联反应，拉伸性能的测试结果表明用富马酸交联之后，SPI薄膜的抗张强度有所增加，薄膜的水分含量没有太大的影响，但是薄膜的水溶性有一定程度的降低。其次采用酸性条件来溶解SPI，添加甘油后，与聚乙烯醇(PVA)混合，然后同样采用流延法制备SPI/PVA复合膜。FTIR分析表明，共混之后，SPI与PVA之间可能有较强的氢键形成，因而使得SPI薄膜的抗张强度得到很大的提高。实验还表明，复合膜在140℃干燥热处理之后，其抗张强度有进一步的提升，但热处理会增加SPI薄膜的脆性，也使膜的伸长率下降。论文中通过TGA结果详细分析了甘油含量对SPI/PVA复合膜热稳定性能的影响。TGA结果表明PVA对该薄膜的热失重过程没有明显影响，其中P-5-20-0薄膜的耐热性最好，其分解活化能Ea达到157.61kJ/mol，指前因子lnA为27.00s-1。再次，利用富马酸交联上述SPI/PVA复合膜，并对所得的一系列薄膜进行FTIR、拉伸力学性能、水分含量、溶解性、以及透光率等方面的研究。红外分析证实了交联反应的存在。交联后，复合薄膜具有很高的拉伸强度，甘油的加入使复合薄膜的伸长率得到显著提升。薄膜显示出良好的透明性，其透光率高达88.6%。交联剂的使用对薄膜的保湿性和耐水性影响不大，而甘油使薄膜的含水量和溶解率都有明显的增加。最后，采用原位法制备了载有阿司匹林药物的SPI复合膜，实验研究了阿司匹林药物的释放性能，并对释放数据进行了数学模型拟合分析。在对阿司匹林进行定量测定时，为了防止SPI的干扰，利用三氯化铁对阿司匹林溶液进行染色，最后利用紫外可见光分光光度计测得其吸光度值，借此吸光度值来定量阿司匹林，并验证可行。释放过程的结果显示，上述所制备的载药SPI复合膜可以使阿司匹林的缓释时间持续24h以上。采用几种数学模型来拟合阿司匹林药物的释放过程，结果说明阿司匹林的缓释属于一级动力学反应，但是该缓释过程不属于Fick扩散。First-orderreaction模型与Hixson-Crowell模型两者的拟合效果好，利用这两个模型和拟合得到的模型参数可以对SPI复合膜中阿司匹林的释放过程进行准确的预测。
【作者】石潇涵；
【导师】黄震；
【作者基本信息】天津商业大学，食品科学，2013，硕士
【关键词】大豆分离蛋白；富马酸；聚乙烯醇；阿司匹林；交联作用；药物缓释；数学模型；

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