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目的本研究探究旨在探讨多酚类衍生物与胶原相互作用机制以及其分子复杂性与胶原改性效果与的关系。并且,探究改性后胶原理化性能的差异,尤其是抗酶解性能的差异,从而为多酚类衍生物在应用方面的选择和使用的合适条件提供参考。方法在酸性-非氧化和碱性-氧化条件下,三种多酚类化合物对胶原进行交联改性。这些多酚包括单宁酸(TA),代表立体结构最复杂、酚羟基数目最多的多酚类物质;表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),代表结构相对简单,酚羟基数目比TA少,但相对较多的多酚类;N-2-(3,4-二羟基苯基)乙基丙烯酰胺(DAA),代表结构最为简单,只含有一个邻酚羟基基团(儿茶酚基团)的多酚类。探究多酚类衍生物交联改性胶原的作用机制:使用激光粒度Zeta电位仪在25℃时测量改性和未改性胶原粒径大小,以评估交联效果,每组5个样本(n=5)。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术测量4000~500cm-1波长范围内改性和未改性胶原的红外光谱,评价多酚与胶原的分子相互作用,每组包括3个胶原膜样品(n=3)。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测量改性和未改性胶原分子量的大小。最后,综合上述实验分析多酚类衍生物与胶原相互作用机制(共价交联/非共价交联)。探究多酚类衍生物对胶原改性作用与其分子复杂性的关系:用茚三酮法测定改性和未改性胶原中游离氨基的含量,然后计算改性胶原的交联度,每组10个样本(n=10)。通过测量改性和未改性胶原粒径和交联度大小,综合分析多酚类衍生物对胶原改性作用与其分子复杂性的关系。探究未改性和不同条件下改性的胶原理化性能的差异:热稳定性:使用差示扫描量热法(DSC)测量未改性和不同条件下改性胶原膜的变性温度,每组3个样本(n=3),用平均值作为结果,评价它们之间热稳定性差异。机械性能:用热机械分析仪检测胶原膜的拉伸强度(TS)、断裂伸长率(EB)和弹性模量(EM)性能。每种类型胶原的TS、EB和EM测量重复5次(n=5),评价械性能差异。膨胀性能:测量改性胶原膜在干燥条件下称重和去离子水浸泡后称重,然后计算溶胀百分率,每组包括5个样品(n=5),评价膨胀性能差异。亲疏水性能:将胶原膜放在水接触角检测平台上进行静态接触角的测量。以去离子水为试液,每组5个样品(n=5),评价亲疏水性能差异。抗酶解性能:胶原膜浸泡在胶原酶溶液中24小时(37℃),然后使用微量羟脯氨酸含量测定试剂盒进行检测。计算相对酶解度,每组10个样本(n=10),评价抗酶解性能差异。结果多酚类衍生物交联胶原,在酸性-非氧化条件下主要是通过非共价键连接,在碱性-氧化条件下通过共价键连接。本研究表明多酚类衍生物对胶原的交联作用与多酚分子结构复杂性和酚羟基的数量有关系。多酚分子酚羟基数目越多对胶原的交联改性作用越好,特别是在酸性-非氧化条件下。当分子中酚羟基数目较少时,应在碱性-氧化条件下使用多酚类衍生物。当分子中含有大量的酚羟基时,在酸性-非氧化或碱性-氧化条件下,对胶原的改性效果均良好。然而碱性-氧化条件下,分子中的酚羟基被氧化成醌,通过共价键连接胶原提高了交联强度。结论当多酚类衍生物作为交联剂使用时,其应用条件(酸性-非氧化和碱性-氧化)必须根据分子中酚羟基的数量来确定。我们要做到多酚种类和应用条件的选择与实际应用目的相符合。