分子量和浓度对透明质酸钠粘弹性的影响

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　　[摘要]透明质酸钠广泛应用于医疗美容等领域，其溶液特异流变学性质之一的粘弹性是影响产品性能的重要因素。本文主要研究了相对分子质量和溶液浓度对透明质酸钠溶液粘弹性的影响。
　　[关键词]透明质酸，粘弹性，影响因素
　　[中图分类号]R982
　　[文献标识码]A
　　[文章编号]1002—8714（2019）03—0135—01
　　透明质酸又名“玻璃酸”，是广泛分布在软结缔组织细胞外基质中的一种线性大分子酸性粘多糖，由葡萄糖醛酸和N—乙酰氨基葡萄糖的双糖单位反复交替连接而成。目前市场上，透明质酸原料主要由鸡冠提取和微生物发酵两种方法制备所得[1—3），而透明质酸产品一般都以透明质酸盐的形式存在，其中以透明质酸钠最为常见。
　　高分子量透明质酸钠溶液的高赫弹性及假可塑性等使它广泛应用于外科、眼科、妇科等医学领域[4），其溶液粘弹性是影响产品性能的重要因素。本文主要研究了相对分子质量和溶液浓度对透明质酸钠溶液粘弹性的影响。
　　1 材料和仪器
　　1.1 材料
　　透明质酸钠原料由鸡冠提取。
　　1.2 仪器
　　CV0—100—901流变仪;Waters1515凝胶色谱仪;Waters2414示差折光检测器;WH2—08激光光散射仪;XP205电子天平;98—2磁力搅拌。
　　2 方法与结果
　　2.1 溶液制备
　　取透明质酸钠精粉置于冷却的注射用水中，通过磁力搅拌至溶解均匀。
　　2.2 溶液浓度对透明质酸钠粘弹性的影响
　　将同一分子量（160万）的透明质酸钠配置成10mg/mL、12mg/mL、15mgmL、17mg/mL、20mg/mL浓度的溶液，检测其粘弹性，结果见图1～2。
　　图1～2为分子量为160万的不同浓度透明质酸钠溶液G’、G'’随振荡频率的变化。其中G’为储能模量，表述材料存储弹性变性能量的能力，储能模量表征的是材料变形后回弹的指标，是指粘弹性材料在交变应力作用下一个周期内储存能量的能力，通常指弹性，储能模量又称弹性模量;G’’为耗能模量，表征材料耗散变形能量的能力，体现了材料的粘性本质，是指在一个变化周期内所消耗能量的能力，通常指粘性，耗能模量又称粘性模量。
　　由图1～2可见：在同一分子量条件下，透明质酸钠溶液G'、G''都随着浓度的增大而提高，表明随着浓度的增加，透明质酸钠溶液的粘弹性能越好;并且在浓度较高时，G'、G"的增大更加明显，说明透明质酸溶液的粘弹性受到浓度的影响较大。
　　2.3 分子量对透明质酸钠粘弹性的影响
　　取160万、244万、250万、278万四种不同分子量的透明质酸钠配置成浓度为17mg/mL的溶液，检测其粘弹性，结果见图3～4。
　　图3～4显示了浓度均为17mg/mL的不同分子量透明质酸钠溶液G'、G'’随振荡频率的变化。由图3～4可见：在浓度相同的条件下，透明质酸钠溶液G'随着分子量的增大而增大;而G''在低振荡频率下随着分子量的增大而增大，在高振荡频率下随着分子量的增大而减小;表明随着分子量的增大，透明质酸钠溶液弹性越好，而粘性则受振荡频率有较大影响，在低振荡频率下，分子量越大，粘性越好，在高振荡频率下，分子量越大，粘性越差。
　　3 讨论
　　本文研究了动态条件下，分子量和溶液浓度对透明质酸钠溶液的粘弹性影响：
　　3.1 透明质酸钠溶液的粘弹性随着溶液浓度的增大而提高，并且在浓度较高时，粘弹性的增大更加明显，说明透明质酸溶液的粘弹性受到浓度的影响较大。
　　3.2 透明质酸钠溶液的弹性随着分子量的增大而提高;而粘性则受振荡频率有较大影响，在低振荡频率下，分子量越大，粘性越好，在高振荡频率下，分子量越大，粘性越差。
　　3.3 透明质酸钠的分子量均为平均分子量，由于分子量对透明质酸钠溶液枯弹性的影响非线性关系，因此相同分子量及濃度的透明质酸钠溶液，其分子量分布的宽窄也会影响粘弹性，本文所测分子量分布系数均小于1.3。
　　参考文献
　　[1]Ogrodowski C S，Hokka C O，Santana M H A.Appl Biochem Biotechnol，2005，121—124：753～762.
　　[2]GaoHJ，DuGC，Chen J.World J Microbiol Biotechnol，2006，22（4）：399～408.
　　[3]陈鹏，陆文雄，周勤夫等，透明质酸的应用及制备研究进展[J]上海大学学报（自然科学版），1999，5（1）：69—73.
　　[4]Kuo Jw.Practical Aspecs of Hyaluronan Based Medical Products.CRC Press，2006：79—93.
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