海藻酸盐水凝胶研究进展

简要叙述了海藻酸盐水凝胶的形成机制,介绍了其在酶固定载体,微囊制备,金属离子整合剂,栓塞剂等方面的应用。阐明了其优缺点及应用的发展趋势。     

海藻酸锰固定化细胞的乙醇发酵

以树干毕赤酵母(Pichia stipitis)为发酵菌株，利用海藻酸锰凝胶代替海藻酸钙，固定化酵母使用寿命明显增加。采用混合糖60g／L(50％葡萄糖、50％木糖)为发酵底物，以250mL三角瓶为反应器，在35℃、150r/min、pH5．0条件下，振荡发酵。结果表明，海藻酸锰树干毕赤固定化增殖酵母细胞能使戊糖和己糖同步发酵，海藻酸锰凝胶耐磷酸盐能力是海藻酸钙凝胶的3倍，海藻酸锰固定化树干毕赤酵母细胞乙醇发酵42d，固定化细胞稳定，总糖利用率为95．8％，乙醇得率为理论得率的92．3％，发酵稳定时间明显长于海藻酸钙固定化酵母细胞乙醇发酵的稳定时间(24d)。     

海藻酸包埋大肠杆菌细胞的稳定性研究

本文研究了海藻酸盐凝胶固定化大肠杆菌细胞的稳定性;珠型凝胶珠的机械强度;多价离子类型及浓度对形成凝胶珠的影响;及用各种不同离子成形的细胞凝胶珠对溶液中磷酸盐的敏感程度.结果表明,海藻酸盐包埋细胞成形的凝胶珠的机械强度、理化及生物学性质皆取决于包埋细胞时海藻酸盐浓度、细胞浓度、使凝胶成形的离子类型及浓度,保存与使用时溶液的 pH 及磷酸盐浓度等综合因素.     

海藻酸镧纤维的制备与表征

采用湿法纺丝技术,将海藻酸钠纺丝原液通过喷丝孔挤入到氯化镧溶液中,海藻酸与稀土镧离子(La~(3+))发生配位作用使得纤维凝固成形.在相同的纺丝条件下,与海藻酸钙纤维相比,海藻酸镧纤维的力学强度更高,在酸性条件下的稳定性更好.采用傅里叶变换红外光谱、电导率测试的方法来研究海藻酸与La~(3+)的相互作用,提出了其相互作用模型,并进一步研究了凝固浴浓度、pH值及温度对海藻酸镧纤维力学性能及溶胀性能的影响,分析了海藻酸镧纤维的交联度与其力学性能之间的关系.     

光度法研究海藻酸铁与抗坏血酸反应动力学

用光度法研究由部分水解的海藻酸钠合成的海藻酸铁配合物与抗坏血酸氧化还原反应的速度方程，分析海藻酸钠水解程度与海藻酸铁在反应中行为的关系；并依据实验结果和简单铁配合物与抗坏血酸的反应机理推测海藻酸铁与抗坏血酸的反应机理，推测海藻酸铁的可能结构。     

解藻酸弧菌株ATCC 17749中海藻酸裂解酶基因的克隆与鉴定

以解藻酸弧菌株(Vibrio alginolyticus)ATCC 17749为研究对象,利用生物信息学寻找并预测得到5个可能的海藻酸裂解酶基因algV1、algV2、algV3、algV4和algV5。通过构建5个以pET-28a(+)为载体的大肠杆菌表达质粒pET28a-algV1、pET28a-algV2、pET28a-algV3、pET28a-algV4和pET28a-algV5,实现了5个基因的异源表达,并经海藻酸裂解酶定量和定性的活性分析,确定5个基因的编码产物都具有海藻酸裂解酶活性,其中重组的algV1、algV2和algV3为胞外酶,algV4和algV5为胞内酶。     

海藻酸铈胶囊萃取铈的传质动力学研究

采用胶囊化技术制备出内含伯胺(N1923)的海藻酸铈胶囊.考察了其在硫酸介质中萃取铈的传质动力学.实验结果表明,水相中铈溶液的酸度不影响渗透系数,胶囊萃取Ce3 的速率大于萃取Ce4 的速率.     

海藻酸辅助制备氧化铝小球的活性炭扩孔研究

采用表面活性剂及乳液分散活性炭对海藻酸辅助制备的γ-Al_2O_3小球进行扩孔,制备了孔容及平均孔径均较大的γ-Al_2O_3小球.用氮吸附-脱附、机械强度测定仪、XRD、SEM、TG等方法对样品进行表征,考察了分散剂类型、用量以及助剂的添加对活性炭扩孔的γ-Al_2O_3小球孔结构及其他理化性质的影响.结果表明:吐温-80、液体石蜡、活性炭与锌粉添加量分别为5%、5%、10%和0.1%时,γ-Al_2O_3小球的平均孔径与强度分别为12.6 nm与19.1 N/颗;活性炭及分散剂的添加均不会影响γ-Al_2O_3小球的晶相;助剂锌粉的添加可促使活性炭充分燃烧,减少灰分的残留.     

聚乙烯亚胺对海藻酸固定化酵母细胞的强化作用

用聚乙烯亚胺处理后的固定化酵母细胞裂解的最适温度提高，米氏常数也略高于游离细胞的Ｋｍ值．     

海藻酸辅助溶胶-凝胶法制备球形氧化铝颗粒

以2种不同的拟薄水铝石(PB)和海藻酸钠(ALG)为原料,采用海藻酸辅助溶胶-凝胶法制备γ-Al2O3颗粒.用氮气吸附-脱附、强度测定仪、XRD、SEM、XRF对样品进行表征;考察了2种拟薄水铝石的胶溶指数;研究了不同拟薄水铝石配比及胶溶剂硝酸处理时间对氧化铝颗粒物化性质的影响.结果表明:拟薄水铝石的胶溶指数是影响颗粒强度的重要因素;采用不同的拟薄水铝石进行配比,可调控氧化铝颗粒的孔结构及强度;随着硝酸处理时间的延长,氧化铝颗粒的比表面积、孔容和孔径逐渐降低,钙含量也随之降低,但颗粒的强度随着处理时间的延长而增大,并在15,min时达到最大值104,N,继续延长处理时间强度出现一定程度的降低;硝酸处理过程改变了拟薄水铝石粒子的大小和堆积方式,并没有改变γ-Al2O3的物相结构.     

天然酵母菌利用海藻酸生成乙醇的代谢机理研究

天然酵母菌利用褐藻生成乙醇可以规避传统生物乙醇生产方法的不足,正在成为能源领域关注的热点之一,但是其代谢机理尚不明确。考察了不同碳源对季也蒙酵母(Meyerozyma guilliermondii)发酵生产乙醇的影响;通过高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱法(GC)测定了海藻酸代谢过程中重要中间产物含量的动态变化。结果表明：季也蒙酵母可以直接利用甘露糖醛酸和古洛糖醛酸这两种单体进行乙醇发酵;在发酵过程中,中间产物丙酮酸、3-磷酸甘油醛和乙醛的浓度均呈现先增大后减小的趋势,但3-磷酸甘油醛的浓度变化较小。建立了海藻酸的代谢途径模型,并通过乙二胺四乙酸(EDTA)添加试验和镁离子浓度控制试验初步验证了该模型,推测海藻酸的代谢途径为：酵母菌产生胞外海藻酸裂解酶,将海藻酸裂解成寡聚海藻酸,随后进一步降解为低聚体;进入酵母菌细胞后,低聚体转化为糖醛酸单体等前体物质,随后转化为3-磷酸甘油醛、丙酮酸等中间产物,然后在丙酮酸脱羧酶及乙醇脱氢酶的作用下,最终生成乙醇。     

聚乙业胺对海藻酸固定化酵母细胞的强化作用

用聚乙烯亚胺处理后的固定化酵母细胞裂解的最适温度提高，米氏常数也略高于游离细胞的Ｋｍ值。     

海藻酸钢／醋酸纤维素渗透蒸发共混膜的研究

本研究以海藻酸钠（SA）和醋酸纤维素（CA）为膜材料，研究了SACA渗透蒸发共混膜的制膜条件，分析了该膜的渗透蒸发性能及影响因素。结果表明，SACA共混膜对乙醇-水混合液具有良好的分离性能。     

光度法研究海藻酸铁（Ⅲ）与抗坏血酸反应动力学

用光度法研究由部分水解的海藻酸钠合成的海藻酸铁（Ⅲ）配合物与抗坏血酸氧化还原反应的速度方程，分析海藻酸钠水解程度与海藻酸铁在反应中行为的关系；并依据实验结果和简单铁（Ⅲ）配合物与抗坏血酸的反应机理推测海藻酸铁与抗坏血酸的反应机理，推测海藻酸铁的可能结构。     

海藻酸衍生物与柠檬酸混合应用棉织物抗皱整理工艺研究

将海藻酸衍生物PGA与柠檬酸混合用于棉织物的抗皱整理,改变PGA、柠檬酸的用量、不同的焙烘温度及焙烘时间,通过测试整理后织物的折皱回复角、白度以及撕破强力等性能确定最佳工艺。结果表明较优工艺条件为:海藻酸丙二醇酯为25g/L,柠檬酸为60g/L,焙烘温度为170℃,焙烘时间150s。     

海藻酸微球的制备及结构与性能间相互关系

采用高压静电液滴法制备海藻酸钙微球(AGS)。首先通过改进高压装置中电场环境,形成均匀电场,制备单分散AGS;在此基础上,以牛血清白蛋白、血红蛋白为药物模型,系统地研究载药微球的表面形貌、内部结构、溶胀比以及载药释药性能。实验结果表明:在电场中加入直径为17cm的圆形铁环,可有效减少子液滴的形成,制得粒径为(219±6)μm的单分散AGS;另外,海藻酸钠包载不同的药物将形成不同的AGS内部结构,进而影响AGS强度及载药释药性能。释放液中牛血清白蛋白的聚丙烯酰胺凝胶电泳显示,该制备方法并未对被包埋蛋白的相对分子质量产生影响,为AGS在蛋白类药物缓控释载体领域中的应用奠定了基础。     

一种海藻酸基/聚吡咯复合纤维的制备

海藻酸钠是来源丰富的天然高分子。分别以氯化钙、盐酸和氯化锰为凝固液,采用湿法纺丝制备了海藻酸钙、海藻酸和海藻酸锰纤维,纤维表面有凹槽结构,其直径为22~45μm。采用高锰酸钾做氧化剂,使吡咯单体在海藻酸基纤维表面聚合,制备海藻酸基/聚吡咯复合纤维,纤维的直径为50~56μm,纤维表面有层状和颗粒状的聚吡咯,复合纤维的比电容值为1.0×10-2~3.0×10-2F/g。     

海藻酸对水溶液中Cu2+的吸附动力学研究

制备了交联海藻酸,从静态吸附方面研究了海藻酸交联前后对Cu~(2+)的吸附性能。用三种动力学模型(准一级动力学方程,准二级动力学方程,粒子扩散方程)对不同Cu~(2+)浓度、不同吸附时间的吸附曲线进行分析,探讨了吸附剂的吸附机理。结果表明准二级动力学模型的拟合度较好,海藻酸吸附Cu~(2+)是一个复杂的非均相扩散的化学吸附过程,表面络合和吸附剂内部扩散共同控制着吸附速率。交联后吸附的平衡时间延长,吸附量增大。交联后的海藻酸是一种价格低廉,绿色环保的吸附剂。     

海藻酸溶液sol－gel相转移的临界行为的研究

本文对０．１ｍｏｌ·ｋｇ￣（－１）的海藻酸钠的Ｃｕ￣（２＋）添加体系的相对粘度（η＿ｒｅｌ）、固有粘度［η］的变化规律进行了考查，得到了ｓｏｌ－ｇｅｌ相转移临界点附近的相对粘度的临界指数ｋ＝０．９６，固有粘度的临界指数ｋ＇＝０．２４．Ｈｕｇｇｉｎｓ方程中的粘性常数ｋ＇比线性高分子要大，由此证实了该体系的凝胶行为同３Ｄ－ｐｅｒｃｏｌａｔｉｏｎ理论中的Ｚｉｍｍ簇型的假设相吻合．