硬脂酸修饰的燕麦多糖自聚集胶束的制备及其特性初探（三） 3.31ppm处为水的初探质子峰

发布时间：2025-05-10 04:28:03 来源：灵犀云栈 作者：百科

2.3 傅里叶变换红外光谱图

从图6可以清晰地看到，硬脂燕麦经过硬脂酸疏水改性后的酸修饰的束燕麦β-葡聚糖与原燕麦β-葡聚糖的红外光谱图最大的区别在于1738.3cm^-1处出现了新的峰。1738.3cm^-1处新出现的多糖峰是由于酯羰基振动产生，且从图中可以看出，自聚制备峰的集胶及强度随着反应时间的延长而变强，即随着取代度的特性增加峰强度增加，可以证明经过硬脂酸疏水改性后的初探燕麦β葡聚糖引入了酯羰基，从而验证燕麦β-葡聚糖与硬脂酸之间确实发生了酯化反应。硬脂燕麦

2.4 氢核磁共振谱图

从图7可知，酸修饰的束经过硬脂酸疏水改性后的多糖燕麦β-葡聚糖与原燕麦β-葡聚糖的氢核磁图谱对比发现，燕麦β-葡聚糖酯的自聚制备氢核磁图谱中出现4个新峰。据相关文献报道，集胶及2.50ppm处为DMSO-d6的特性质子峰，3.31ppm处为水的初探质子峰。其中，硬脂燕麦0.86ppm处的峰对应的是OGE分子酰基链上的末端甲基的3个氢；1.24ppm处对应于与终端甲基相连的4个亚甲基的质子；2.33ppm处的峰对应酰基链上与羰基相连的亚甲基质子；1.40ppm处出现的峰为紧随其后的亚甲基的质子。由此可以得出，经过硬脂酸改性后的燕麦β-葡聚糖与原燕麦β-葡聚糖在结构上有很大区别，进一步证明了本试验中硬脂酸对燕麦β-葡聚糖的改性成功。

2.5 CAC的测定结果

芘在330nm的激发波长下荧光光谱中会出现4个振动峰，分别为I₁（374nm）、I₂（380nm）、I₃（385nm）和I₄（394nm）。当聚合物的浓度较低时，其只以单链形式存在，荧光强度不发生变化，然而当浓度高于CAC时，芘分子会进入到疏水内核并强烈发射，导致荧光强度增加，形成胶束。I₁/I₃值的大小反映出溶液的极性大小，即数值越小，对应其极性也越小。当I₁/I₃的值出现急剧下降时，可以认为芘由水中逐渐转移至自聚集纳米颗粒的疏水内壳中，意味着自聚集体的正式形成。在图8中可以发现，OGE的DS与CAC成负相关，即随OGE取代度的增加，临界胶束浓度越小。当DS=0.057，测得其CAC为0.059mg/mL；当DS=0.082时，其CAC为0.039mg/mL；当DS=0.133时，其CAC降至0.017mg/mL。与文献报道的两亲性多糖在低浓度下即可形成自聚集胶束的结论一致。

2.6 OGE的溶解度

如表3所示，OGE的溶解度较原燕麦β-葡聚糖的溶解度有不同程度的降低。随着OGE取代度的增加，溶解度迅速下降。产生这种现象的主要原因是引入了硬脂酸这种疏水基团，取代度越高，引入的疏水集团越多，其溶解度相应越低。

2.7 OGE的细胞毒性

当OGE作用于正常的Raw264.7细胞时，可以看出不同取代度下的OGE质量浓度高低对Raw264.7细胞有着不同的作用效果。总体来看，当OGE质量浓度为200μg/mL时，细胞活力有所下降，然而均保留了99%以上的细胞存活率，可以认为在此质量浓度（20～200μg/mL）范围内，改性后的两亲性多糖对细胞并无毒性。随着取代度的不断升高，对Raw264.7细胞的活力也呈增强作用。分析图9可知，当OGE质量浓度为100μg/mL时，不同取代度下的两亲性多糖对细胞活力均具有最好的作用效果。当取代度为0.057时，与不加OGE的细胞活力相比，质量浓度为50μg/mL的OGE可显著促进Raw264.7细胞的增殖（P＜0.01），当OGE质量浓度增加至100μg/mL时，对Raw264.7细胞活力仍存在显著促进作用（P＜0.05）；取代度为0.088时，质量浓度为50μg/mL和100μg/mL的OGE均可显著促进Raw264.7细胞的增殖（P＜0.05）；当取代度为0.102时，OGE质量浓度为25，50，100μg/mL时，对正常Raw264.7细胞的生长都具有极显著地促进作用（P＜0.01）。

3 讨论

本文利用饱和脂肪酸硬脂酸对燕麦β-葡聚糖进行酯化改性后，通过OGE的红外光谱图和氢核磁结构表征图能够得出改性后的两亲性燕麦β-葡聚糖与原糖结构具有一定区别，进一步证明试验中两亲性燕麦β-葡聚糖酯的成功制备。通过对制备条件的优化，得出当硬脂酸活化液添加量为6.50mL、反应温度为90℃且酯化反应时间为5.0h时有最大取代度，可达0.133。OGE能够在较低质量浓度之下形成胶束，且溶解度随取代度的增加而明显降低。在用改性后的两亲性燕麦β葡聚糖在较低浓度下作用于正常Raw264.7细胞时，细胞存活力均在99%以上，可以认为制备的OGE在一定浓度范围内无细胞毒性。

有学者指出，两亲性多糖由于疏水性嵌段的存在，能够有效地荷载某些敏感性生物活性材料，防止这些物质快速崩解，使它们在到达目标位置时更加有效的释放。本试验中两亲性多糖材料易得，且制备过程较为简单，对正常细胞不具有毒性，有望在荷载疏水性活性物质或者食品相关领域成为具有应用价值的载体，提高疏水性生物活性材料等的生物利用率。

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