玻璃态小分子冻干保护剂长期稳定性研究

发布时间：2023-11-09 17:41

　　添加冻干保护剂是减轻生物材料冻干损伤的有效途径。处于玻璃态的冻干保护剂的稳定性与贮存温度息息相关,冻干后这些保护剂形成玻璃态的冻干保护基质,其分子活动性很大程度上决定了保存对象的存储期。研究表明T_k(考兹曼温度)点的结构弛豫时间通常为3-5年,是冻干保存的适宜温度,冻干物质在该温度下分子活动性大大降低,稳定性达到最大值。然而现有可估算T_k值的Adam-Gibbs-Vogel(AGV)模型计算出的值不在其正常范围内,这会给冻干保存带来不正确指导,影响冻干物质的活性。为此,本文开展修正T_k估算方法的探索,旨在找出一种修正AGV的方法使得模型拟合出的参数值更准确。首先以麦芽糖醇为模型,采用差式扫描量热法(DSC)测量连续升降温和退火循环过程中麦芽糖醇的比热容,并进行曲线拟合,提出AGV模型的修正方法。结果表明,MAGV(修正后的AGV模型)拟合出的参数物理合理性显著增加,表现为T_k值与其他通过非拟和方法计算出的值更接近。另外,针对其他四种物质的类似分析表明MAGV模型是普遍成立的,而非与选择的物质有关。论...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 冷冻干燥技术
        1.1.2 冷冻干燥保护添加剂
        1.1.3 玻璃化及焓松驰
    1.2 研究现状
        1.2.1 焓松驰实验研究现状
        1.2.2 玻璃焓松驰的理论研究
    1.3 本文主要研究内容
第二章 玻璃化转变过程的测试技术与理论模型
    2.1 热分析技术
        2.1.1 Q2000-DSC
        2.1.2 比热容的DSC测量方法
    2.2 物理参数及理论模型
        2.2.1 物理参数
        2.2.2 过冷液体和脆度
        2.2.3 理论模型
    2.3 曲线拟合方法
    2.4 影响拟合效果的因素
    2.5 本章小结
第三章 实验与模型数值计算有效性对比
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验材料与仪器标定
        3.1.2 温度程序
        3.1.3 误差分析
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 比热容和焓恢复
    3.3 数值模拟与结果分析
        3.3.1 TNM模型拟合结果
        3.3.2 AGV模型和MAGV模型的拟合结果
    3.4 分子活动性研究
        3.4.1 热历史对松弛时间的影响
        3.4.2 不同模型对松弛时间计算的影响
    3.5 本章小结
第四章 MAGV模型物质无关性验证
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 DSC实验温度程序
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 比热容与焓恢复
        4.2.2 数值模拟与结果分析
        4.2.3 五种物质松弛时间对比
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 主要创新点与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
    1 )参加的学术交流与科研项目
    2 )发表的学术论文



本文编号：3861718