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农产品中的茶叶(Camellia sinensis)被精深加工后会产生大量的茶渣,如果能充分利用其含有的10.0%~16.0%的粗纤维素,不仅能解决环境问题还能产生一定的经济效益。本论文以茶渣为原料,提取茶叶纤维素(TC),以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑盐酸盐([AMIm]Cl)作为溶剂,通过添加κ-卡拉胶(CA)、壳聚糖(CH)、瓜尔胶(GG)、可溶性淀粉(SS)、氧化碳纳米管(SWNTs)、氧化石墨烯(GO)和顺磁Fe3O4等,使纤维素分子通过交联自聚形成茶叶纤维素复合水凝胶,并对其进行表征,研究其微观结构,探讨其作为药物吸附与缓释的载体的应用,主要研究结果如下:1、以茶渣为原料,通过粉碎、水洗去除水溶性成分、石油醚脱脂、丙酮脱色、NaClO2去除木质素得到茶渣综纤维,再通过KOH去除半纤维素得到茶渣粗纤维,然后通过H2O2漂白制备TC,得率约为:4.2%。通过离子色谱(IC)、傅里叶红外色谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)与热重分析(TGA)等方法证明该工艺制得的TC的纯度满足制备水凝胶的要求。2、在100°C下采用离子液体[AMIm]Cl溶解TC并搅拌5 h,用去离子水置换出[AMIm]Cl后可得茶叶纤维素水凝胶(TCH)。FTIR显示[AMIm]Cl对TC的加热溶解过程中并没有发生衍生化反应,仅起到溶解作用。XRD检测表明TC的无定形成分在[AMIm]Cl溶解形成TCH的过程中转变为纤维素结晶。随着TC添加量的增加,TCH的硬度、弹性、内聚性、黏性和回复性等质构参数、平衡润胀率与载药率也显著提高。3、加入不同比例的CA、CH、GG和SS能够改善茶叶纤维素复合水凝胶的各项性能。通过扫描电子显微镜(SEM)观察,添加CH与GG的茶叶纤维素复合水凝胶结构更加致密,添加SS的茶叶纤维素复合水凝胶结构疏松,这些结构的差异与水凝胶的质构、润胀、吸附和缓释性能差异有关。添加CA和SS的水凝胶样品热稳定性低,平衡润胀率与载药率更大,但缓释效果较差。添加GG和CH的水凝胶样品热稳定性较好,平衡润胀率与载药率较低,但缓释效果更好。细胞毒性实验证明,所有的茶叶纤维素复合水凝胶对细胞具有较好的相容性与较低的毒性。4、加入不同比例的SWNTs和GO制备茶叶纤维素复合水凝胶(TCH-SWNTs和TCH-GO)。添加SWNTs与GO,除弹性外的其他质构参数都不同程度的提高,并且热稳定性更好,最大热降解温度从原来的280°C上升到320°C以上。TCH-SWNTs和TCHGO的吸附亚甲基蓝行为符合准二级动力学吸附模型,以化学吸附为主,物理吸附为辅。因为SWNTs与GO骨架上的含氧基团(-COO-和-O-等)对带正电荷的亚甲基蓝的静电吸附作用,使水凝胶对亚甲基蓝的吸附容量与吸附率显著增大。同时,由于GO有更高的吸附比表面积,TCH-GO的吸附率最大的吸附容量达到46.4 mg/g,吸附率为92.7%,远高于TCH-SWNTs。5、在茶叶纤维素复合水凝胶的制备过程中引入Fe3O4磁性颗粒使其具有顺磁性,除内聚性外的各项质构参数都有显著提高,且热稳定性更好,最大热降解峰从原来的280°C上升到337°C,然而润胀性能与对水杨酸钠的载药性能降低。