Effect of aggregation behavior of gelatin in aqueous solution on the grafting density of gelatin modified with glycidol

明胶 水溶液 化学工程 嫁接 聚合物 高分子化学 材料科学 化学 有机化学 工程类
作者
Jing Xu,Tianduo Li,Xiaolong Tang,Congde Qiao,Qingwei Jiang
出处
期刊:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces [Elsevier BV]
卷期号:95: 201-207 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.colsurfb.2012.02.041
摘要

The effect of aggregation behavior of gelatin in aqueous solution on the grafting density of glycidol grafted gelatin polymers (GGG polymers) was investigated. The grafting density was measured using the Van Slyke method by calculating the conversion rate of free - NH(2) groups of gelatin. The conversion rate reached peak values at 6% and 14% of the gelatin aqueous solution. SEM micrographs displayed a series of structural transitions (i.e., spherical, spindle, butterfly, irregular and dendritic aggregates) at varying concentrations from 2% to 16% (w/w) at an interval of 2% (w/w). The spindle aggregates reappeared at the concentrations of 6% and 14%. Viscosity measurements indicated that the physicochemical properties of the gelatin solution had changed with increasing concentration. UV and CD analysis indicated that hydrophobic interactions competed with hydrogen bonding, and the random coils partly transformed to β-sheet structure by changing the concentration. Zeta potential and pH data confirmed the increasing electrostatic repulsion associated with increasing the hydrophobic region. XPS analysis revealed that the elemental composition of the gelatin particle surface changed with variation in the aggregate structure, determining the monotonic variation of the grafting density with increasing concentration. Results demonstrate that aggregation behavior of gelatin in aqueous solution plays a crucial role in deciding the grafting density of gelatin modified products.
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