1、PDF外文：http:/ 外 文翻译 1 外文文献翻译 纤维素硫酸钠 (NaCS)-羧甲基纤维素（ CMC） /聚二烯丙基二甲基氯化铵 (DMDAAC）胶囊的制备和表征 摘要 已经制备了一种特殊的胶囊系统，用于改善纤维素硫酸钠 (NaCS)-羧甲基纤维素（ CMC） /聚二烯丙基二甲基氯化铵 (DMDAAC）胶囊的性能，这种胶囊系统是由硫酸纤维素钠（ NaCS），羧甲基纤维素（ CMC）及聚二烯丙基二甲基氯化胺（ PDMDAAC）所组成的。据研究，工艺参数如 CMC 浓度（ 0,2,4,6和 8g/L ）， NaCS 浓度（ 2
2、0,25,30,35 和 40g/L ）， PDMDAAC 浓 度（ 20,30,40,50,60,70 和 80g/L），反应时间及温度会影响胶囊的直径，膜厚和机械力。制备 NaCSCMC/PDMDAAC 胶囊的最优工艺被确定为 6-8g/L 的CMC， 35-40g/L 的 NaCS， 60g/L 的 PDMDAAC 及聚合反应 30-40 分钟。已研究过小分子物质扩散进入胶囊的过程，且根据已有的模型计算出了扩散系数。克鲁斯氏假丝酵母的酵母被选作典型的细胞， 来评估不同承载细胞的胶囊的机械力。 同时将用胶囊包裹的克鲁斯氏念珠菌耐高渗酵母细胞在 250mL的摇瓶中人工培养 72h，以确定细胞
3、在短时和长时期 内的渗透特性。 1.简介 用胶囊包裹是一种重要的细胞固定化的方法。生物胶囊包裹旨在俘获可存活的细胞和酶，这种细胞和酶被用一种半透膜包附。每一个胶囊都可以被看做一个微型的生物反应器。胶囊膜是为了从苛刻的环境条件下分离可存活的细胞和酶，以及为细胞和酶构造一个有利的局部环境。同时，物质可以自由地渗透通过细胞膜。因此，用胶囊包裹有利于简化下游工序，从而减小了反应器的尺寸，以及重复利用俘获的细胞。在过去的几十年，用胶囊包裹作为固化技术之一，被广泛研究应用于人造生物器官移植，连续化工艺及固定化酶，细胞培养等。 Lim 和 Sun 曾报道因生理需要，用胶囊包裹胰岛来生
4、产胰岛素的例子。在酒精生产中用胶囊包裹酵母细胞，在生产单克隆抗体中固化杂交细胞，及在持续释放系统中用胶囊包装药物都显示了一些成功的例子。 在过去的几十年，海藻酸钙珠曾被大量研究，由于它制备简单，价格低廉及良好的生物相容性。但它们因携带如柠檬酸和磷酸盐的螯合集团，而常在培养物中表现不稳定性，阻碍它的进一步应用。营养物和氧气扩散进入基 外 文翻译 2 质，而细胞从胶体中渗漏出也产生了一些问题。为了解决这些问题，通过聚合离子反向充电形成聚合电解质复合微型（ PEC）胶囊是一种简单而有效的方法。通常 使用的聚合电解质胶囊系统是硫酸纤维素钠（ NaCS） /聚二烯丙基二甲基氯化
5、铵（ PDMDAAC），壳聚糖 /海藻酸钠 , 壳聚糖 /黄原胶等。 PEC胶囊的性质可以被其复杂的构型，浓度及聚合电解质的电荷浓度所影响，且PEC 的构型极大地受聚合电解质溶液中存在的小分子盐的影响。 NaCS/PDMDAAC 微胶囊的性质如制备工艺，机械力，生物相容性及扩散曾被 Dautzenberg 及其同事，以及 Yao 和 Cho 系统地研究过。调查显示胶囊剂的形成是一种聚合阴离子和其他几种聚合阳离子反应的过程，调控胶囊膜的特性是困难的。最近，由海藻酸 钠，硫酸纤维素钠，聚亚甲基双胍氯化物（ PMCG）及氯化钙构成的胶囊已经被推出，以改善胶囊的膜厚及扩散性能。这种胶囊的制
6、备有两步，包括海藻酸钙珠的形成，紧接着是一个粉末悬浮在 PMCG 溶液中形成膜的阶段。为了获得以液体为核心的胶囊体系，粉末必须要用磷酸盐或柠檬酸盐缓冲液清洗。在整个工序中，为了得到优良的胶囊，所有的实验条件都需要被严格地控制。 在论文中呈现的，我们将要制备一种新奇的微胶囊体系，如羧甲基纤维素（ CMC） -NaCS/PDMDAAC 微胶囊， CMC 和 NaCS 的混合物被选作聚合阴离子，而 PDMDAAC 被选 作聚合阳离子。在胶囊的形成过程中，可以通过调整 CMC 的浓度来调控胶囊的性质。在设计和发展 CMCNaCS/PDMDAAC胶囊用于细胞固定化的过程中，关键在于力学稳定性
7、，大小均一性，细胞包装及最佳的微环境。在这篇论文中，详细研究了由聚合电解质 NaCS.CMC 和PDMDAAC 组成的胶囊在不同操作条件下的性质。小分子量物质进入胶囊的扩散系数也根据其运动曲线计算了出来。在细胞培养时期详细研究了细胞渗漏的性质及胶囊的稳定性。 2.材料和方法 2.1.材料 PDMDAAC (MW 200,000350,000)是由 Aldrich（德国人）购进，之前我们的实验室里描述的 NaCS 是通过不同的反应制备的。 CMC 是从中国的上海生工公司购进。将其他的化学药品和溶剂划分等级，不需要进一步的纯化可使用。克鲁斯氏念珠
8、菌的嗜渗压酵母 (ICM-Y-05)则是来自中国科学研究所（中国，北京）的工艺工程学院。 外 文翻译 3 2.2.NaCSCMC/PDMDAAC 胶囊的制备 在实验中微胶囊是在中空的球里制备的。把 NaCS 和 CMC 的混合物溶解在 100mL 的水中，排净气体，用一个注射器逐滴地加入 100mL 的PDMDAAC 溶液中。在室温下轻轻搅拌 40 分钟以形成 胶囊。微胶囊要用去离子水清洗以除去过量未反应的 PDMDAAC。微胶囊以室温保存在 0.9 wt.% NaCl 溶液中。 2.3.压缩强度和显微观测 通过把 20 粒胶囊压
9、在电子天平上来测胶囊的机械力。施加在胶囊上的力被记录成砝码的作用显示在天平上。切开胶囊，在一个标准的光学显微镜下形象地观测它的膜厚。用滤纸将胶囊表面干燥后，用卡钳测量胶囊的直径。 2.4.计算扩散系数 测量葡萄糖，酪氨酸，甘氨酸及维生素 B12 从搅拌好的溶液扩散入胶囊的过 程。首先，在 25 的温度下，将搅拌好的基质溶液加入等容量的胶囊壳中；接着在明确的时间间隔下收集 50uL 的样品液。依据先前工作中已有的扩散模型，从基质扩散进入胶囊的运动曲线上计算扩散系数。 在这篇论文中，假定胶囊是均匀的。在充分搅拌下，胶囊外的液膜阻力可以忽略不计。基质扩散进入珠群如
10、下述公式所示： 在公式里 R 是珠的半径， r 是距珠中心的距离， t 为时间， C0 为体积溶液的初始浓度， V 是溶液的体积， n 是珠的数目， 被定义为 (V/n)(4R/3)。 qn为以下公式的非零正根： 如果 D m 被看做整体扩散系数，它包含膜扩散系数 D 1 及内部扩散系数D2 ，那么它可以被定义为以下公式 : 在公式中 ra 是胶囊的内直径， rb 是外直径，且在纯水液中 D1 可以被基质扩散系数 D w 所替换。 2.5.培养胶囊的稳定性 在研究中使用的克鲁斯氏念珠菌的耐渗压酵母在有氧培养期间主要代谢甘油。通过搅拌，酵母细胞均匀地分布在 NaCS/CMC 溶液中。把酵母细胞在NaCS/CMC 溶液里的悬浮液滴入 PDMDAAC 溶液中以制备胶囊。小心地洗涤10 毫升的胶囊，之后在由 100g/L 葡萄糖，玉米浸液 3g/L，尿素 3g/L 所组成的 25mL 介质里培养 96h，来检测滤出胶囊的细胞数及胶囊的机械稳定性。从 610nm 下吸收的光密度来估计滤出的细胞数。另外 10mL 没有俘获细胞的
