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γ-聚谷氨酸作为一种生物可降解性、水溶性、无毒和可食用的高分子材料,可广泛应用于食品、化妆品及医药领域等。为了降低γ-聚谷氨酸的生产成本对其生物合成及提取分离进行了研究,为了拓宽γ-聚谷氨酸的应用领域研究了其在缓释载体方面的应用。1.利用枯草芽孢杆菌通过发酵生产得到含有γ-聚谷氨酸的发酵液,再以异丙醇作为沉淀剂提取发酵液中的产物。通过响应曲面分析方法优化提取条件,用Design-Expert软件处理数据并优化得到一组最佳提取条件(异丙醇的添加倍数为4.5,沉淀温度为-5℃,沉淀时间为23h),在最优条件下得到γ-聚谷氨酸的产量为17.96g/L,预测精确度达99%。利用薄层色谱和红外光谱对产物进行结构鉴定,利用高效液相色谱法测定产物的纯度达95%。2.以γ-聚谷氨酸和壳聚糖为原料制备一种新型、可生物降解、可食用的纳米胶囊,该纳米胶囊制备是阴离子聚合物和阳离子聚合物利用聚电解质自组装法在常温常压下反应而实现的。首先利用Plackett-Burman实验设计选出对结果影响较大的三个因素,分别是CS溶液pH值、γ-PGA浓度和γ-PGA体积。Box-Behnken实验设计用于对制备条件的优化,最佳条件为CS溶液的pH值为4.0,γ-PGA浓度为0.1g/L,γ-PGA体积为18mL,在此条件下制备得到的纳米胶囊平均粒径为175nm,多分散系数为0.15。3.以γ-聚谷氨酸和壳聚糖为原料、硝苯地平为模型药物制备纳米胶囊。当硝苯地平溶液添加量为2mL,浓度为0.5g/L时制备得到的纳米胶囊平均粒径为250nm,多分散系数为0.202;其包封率和载药量分别为59.72%和12.44%。该纳米胶囊的缓释性能测定结果表明在人工胃液中几乎没有缓释作用,在人工肠液中具有明显的缓释作用,且药物的累积释放度能用Higuchi方程(Mt/M∞=0.1601t1/2+0.0486,R2=0.973)与Peppas方程(Mt/M∞=0.2043t0.4376,R2=0.9816)进行很好的拟合曲线。4.以γ-聚谷氨酸和壳聚糖为原料、茉莉香精为模型制备纳米胶囊,当乳化剂(Teewen-80)添加量为10%、乙醇添加量为0.5ml、香精添加量为2%,得到茉莉香精纳米胶囊的平均粒径为153nm,多分散系数为0.208,Zeta电位为35.2mV。然后利用电子鼻对其进行缓释性能测定,该茉莉香精纳米胶囊在室温下具有明显的缓释能力。在低温条件下以异丙醇为沉淀剂提取发酵液中的γ-聚谷氨酸是一种有效可行的新方法,壳聚糖和γ-聚谷氨酸在常温常压下进行自组装得到的纳米胶囊可以作为药物载体和香精载体。