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燕麦β-葡聚糖是一种存在于细胞壁中的非淀粉多糖,具有增强免疫、降血糖、抗病毒、抗肿瘤等生理功能,已日益引起人们的兴趣和重视。本课题以山西魏都莜1号燕麦为原料,进行β-葡聚糖的提取,并研究其溶液和凝胶特性。制备了缓释茶碱的燕麦β-葡聚糖冷冻凝胶并研究其缓释特性。提取的β-葡聚糖纯度为88.4%,重均分子量为67.43万,经酸水解得到不同分子量的多糖样品,后续研究中主要用到了 OG0、OG30、OG60和OG90四种不同分子量的β-葡聚糖,其重均分子量分别为67.43万、38.53万、31.46万和25.20万。光散射和特性粘度测定表明β-葡聚糖分子在水溶液中呈无规则线团构象。流变学研究表明,4%浓度的β-葡聚糖和1%较高分子量的β-葡聚糖在水溶液中主要表现为分子间的缠结作用,而1%较低分子量的β-葡聚糖可能形成聚集体或弱的网络结构。低场核磁共振研究发现,1%的β-葡聚糖溶液和4%的OGO和OG30只有单一的T2信号,T2在冷藏或室温存放下变化都不大。而4%的OG60和OG90发生了相分离,上层溶液相弛豫时间T2s随放置时间的延长而增加,对应信号比例A2s逐渐减少;下层凝胶相T2g先升高后降低,A2g先增加后减少。微观形貌分析表明,β-葡聚糖在较低浓度时以纤维状和颗粒状为主,分子量越小,颗粒状结构越明显。浓度增加和分子量增大,片层结构越致密。较低分子量葡聚糖在溶液中形成的聚集体较小,数量较多。研究结果表明,所制β-葡聚糖溶液在存放过程中难以迅速形成凝胶。随后考虑用冻融法制备燕麦β-葡聚糖凝胶。由凝胶的水分弛豫特性、流变学特性和质构特性分析可得,高浓度、低分子量的β-葡聚糖溶液在冻融过程中更容易形成凝胶。高浓度、高分子量的β-葡聚糖溶液在更多的冻融次数下形成的凝胶性能更好。1%的β-葡聚糖溶液在冻融过程中发生了相分离,分子量较大的β-葡聚糖凝胶结构紧密,低分子量的则较为疏松。4%的β-葡聚糖溶液在冻融过程中形成整体凝胶,低分子量的凝胶网络较为疏松,具有更大的网孔。用冷冻凝胶作为载体释放茶碱。较优的制备条件为:向4%的OGO溶液中添加5%β-葡聚糖量的茶碱,反复冻融8次,用冻干法获得干凝胶。缓释机制可由Peββas公式描述。茶碱在β-葡聚糖凝胶中的释放主要为Fick扩散机制。