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不同吸附剂对壳聚糖吸附胆红素的影响

0壳聚糖和红酵母糖

胆红素是血红蛋白的代谢产物。如果人体中的胆红素含量过高，会对人体产生毒性影响，尤其是未经结合的游离胆红素。新生儿血液中的胆红素浓度过高会损害婴儿的大脑。高胆红素血症的病人,会发生胆汁性肝硬化,其它脏器也会被胆红素染黄而影响其功能,而且会引起其它综合症。胆红素也是色素型胆结石的主要成分。但通过血液灌流,可以将过多的胆红素除掉,最早使用的吸附剂是活性碳,但其吸附选择性差,并?易发生颗粒脱落导致血管堵塞。随着合成高分子材料的发展,人们在高分子树脂上引入不同的功能基团,希望籍此改善吸附剂对胆红素的吸附性能,但这些吸附剂与血液的相?性较差,因此,人们不懈地寻找既具有良好的吸附性能,又具有良好生物相?性的血液灌流材料,这些物质主要是天然物质,或是将天然物质经过化学改性或修饰。考虑到壳聚糖是一含有大量羟基、氨基的天然高分子物质,具有良好的亲水性和生物相?性,对组织不产生毒性影响,无溶血效应,可以和游离脂肪酸及胆汁酸结合,在降低人体胆固醇方面有重要作用,曾用于高血脂患者的血液灌流。也曾有人报道新型交联甲壳糖吸附树脂对胆红素吸附性能的研究。由于壳聚糖分子大小不一,用不同提取方法所得壳聚糖是不同的。本实验选用从虾壳中提取的壳聚糖作为吸附剂,研究了在不同条件下壳聚糖对胆红素的吸附行为,研究表明,壳聚糖对游离胆红素具有较好的吸附效果。

1实验部分

1.1试剂:生物活性试剂

壳聚糖(从虾壳中提取,自制,分子量:5×105);胆红素,中国医药(集团)上海化学试剂公司,生化试剂;人血清白蛋白,卫生部上海生物制品研究所,生化试剂;氯化钠,淮南市化学试剂厂,分析纯;722分光光度计,上海第三分析仪器厂。

1.2麻黄的检测

称取25mg胆红素于烧杯中,加入少量0.1mol/L氢氧化钠溶液溶解,转移至100mL?量瓶中,加二次水至刻度,避光保存。

在50mL烧杯中加入0.1g壳聚糖,加入上述胆红素溶液10mL,避光下震荡,在436nm处测定胆红素的吸光度。除温度对吸附影响实验外,其它实验温度均为30℃,如无特别说明,胆红素溶液的pH值均为7.5。根据公式:吸附率(%)=(A0-At)/A0×100%计算胆红素吸附率,A0、At分别代表吸附前和吸附时间t时的吸光度。

2结果与讨论

2.1壳聚糖吸附钺的吸附能力

图1为在不同pH值条件下壳聚糖对胆红素的吸附曲线,从图中可以看出,在弱酸性条件下壳聚糖对胆红素吸附能力最强,最大吸附率达88.8%,1h内吸附率超过50%,2h左右接近平衡。在中性和弱碱性下次之(pH=7.5),最大吸附率接近84%左右,2.2h左右接近平衡,还是有较高的吸附率和吸附速率,但在较高的pH(8.5)下,最大吸附率大约为54.6%,1.5h左右接近最大吸附率,其吸附能力明显降低。可能是由于在碱性条件下胆红素离解带负电,通过氢键作用,胆红素分子吸附于壳聚糖颗粒上,吸附了胆红素分子后的壳聚糖颗粒带负电,对接近它的胆红素分子产生静电斥力,阻止了壳聚糖对胆红素的进一步吸附。但在弱酸性(pH=6.5)条件下,壳聚糖分子带正电,胆红素分子带负电,壳聚糖分子和胆红素分子之间不仅有氢键作用,而且还有静电吸引作用。因此,壳聚糖对胆红素有较高的吸附?量和较快的吸附速度,在近中性(pH=7.5)或弱碱性条件下,壳聚糖分子不带电,胆红素分子所带负电荷也不多,壳聚糖和胆红素分子间主要是氢键作用,吸附胆红素后的壳聚糖颗粒对接近它的胆红素分子的斥力不大,因此,在此条件下,壳聚糖对胆红素有较大的吸附能力。

2.2nacl对壳聚糖吸附麻黄的影响

图2为有NaCl存在时的壳聚糖对胆红素的吸附曲线,由图可见,未加入NaCl时,壳聚糖对胆红素的最大吸附率达84%,当NaCl浓度为6g/L、12g/L时,最大吸附率分别为47.8%、44%,表明NaCl的存在对壳聚糖吸附胆红素有很大的影响。因为加入NaCl后,溶液的离子强度增加,降低了溶液中的胆红素的有效浓度,因此,其吸附率和吸附速率均降低。

2.3人血清白蛋白的存在对壳聚糖吸附茯苓化合物的抑制作用

图3为加入人血清白蛋白后壳聚糖对胆红素的吸附率和吸附速率的变化,未加入人血清白蛋白时,最大吸附率为84%;当人血清白蛋白浓度为250mg/L、500mg/L时,壳聚糖对胆红素的最大吸附率分别为48.7%、45.2%,从吸附曲线看,吸附速率明显降低。由此可见,人血清白蛋白的存在对壳聚糖吸附胆红素有很大的抑制作用。这是由于:(1)一个人血清白蛋白分子有12个可与胆红素结合的位点,其中有两个点可以和胆红素分子牢固结合,一个人血清白蛋白分子可以吸着两个胆红素分子,两者相互结合成较大的粒子,一方面降低了分子的扩散速度,另一方面由于体积的增大,使分子进入壳聚糖粒子内部的难度增加;(2