我們選用了在退火溫度在90C的情況下,退火30分鐘后,配制了 0.01 g/L 的黃原膠溶液,我們去取出該溶液2ml,加入磷酸緩沖液(PBS,PH=5.29),然后搖 勻,該溶液配制成樣品我們利用AFM觀察。
圖4-7是在90C下退火30分鐘的黃原膠分子加入了 PBS (PH=5.29)的形貌 圖,圖4-7 (a)的掃描范圍是4000nmx4000nm圖4-7 (b)的掃描范圍是
763nmx763nm。從形貌圖中我們可以看出,圖4-7 (a)顯示的是形貌圖像一些
(a)(b)
圖4-7加入PBS (PH=5.29)時黃原膠分子的形貌圖
Fig. 4-7. topography images of xanthan gum at PH=5.29 adjusted with PBS buffer
大的條形和一些大的顆粒,但是在這些下面,我們能夠看到一些網狀結構,因此 我們縮小掃面范圍(763nmx763nm),網狀結構在酸性條件下依然存在,如圖4-7 (b),黃原膠分子看起來比較稀少,這是可能由于加入了一些PBS的緣故,使黃 原膠分子的濃度降低了。因此酸性物質不能破壞黃原膠分子的網狀結構。
這就現象說明了黃原膠分子在酸性條件下也能吸附在云母表面上,他能形成 一個屏障防止其它酸性條件的侵襲,因此可以減少對表面的破壞。因此黃原膠分 子是一個非常有利的用途是:他能夠當做牙膏中的一個重要組成部分,他能夠在 牙齒表面形成一層穩定的網狀結構,避免牙齒的侵蝕(在我們口腔中溶液成酸 性)。
3.4結論
在本節中,本章首先比較細致的說明了黃原膠分子的樣品制備過程,利用原 子力顯微鏡研宄了黃原膠分子的形貌結構。用類似于溶膠凝膠法制備了黃原膠樣 品,通過在云母表面空氣自然干燥或者用氮氣吹干的方法,完成了 AFM樣品的 制備。采用了 AFM對不同濃度下的黃原膠的分子形態以及形態變化進行了考 察。實驗表明,在0.1 g/L的高濃度下的黃原膠分子發生了聚集,并且形成了不同 的聚集形態,很多無序、分散、大小和高度不一的類似于球狀體的顆粒分布,呈 現不規則的形狀。濃度減少時,達到0.01 g/L時黃原膠分子沒有形成聚集體,而 是形成了黃原膠分子間相互纏繞,形成均一的網狀結構。隨著濃度的進一步降 低,達到0.001 g/L時黃原膠分子形成了單個纖維。經過對網狀結構和單個纖維的 AFM截面軟件進行分析,發現了云母表面出現的黃原膠分子分別為雙鏈和單鏈。 在從網狀結構到纖維結構,我們假想了一個黃原膠分子動力學的模型,很好的符 合了我們的實驗觀察。討論了在溫度、超聲和PH值下對黃原膠分子的自組裝的 影響,在相同的溫度下,隨著時間的增加,能夠自組裝成一個相互纏繞的網狀結 構,在相同的時間下,溫度越高,黃原膠分子自組裝成的網狀穩定結構所需要的 時間更短,所以退火溫度和退火時間對黃原膠分子自組裝的影響很大;在低頻的 超聲下,能夠加速黃原膠分子自組裝成穩定的網狀結構,對比較其它的條件,超 聲是一個具有很大潛力應用,能夠使一些生物分子自組裝成穩定的結構,他能夠 節省很大的時間和經歷來達到預期的目的;在生活的實際中,黃原膠可以作為牙 膏的一個必不可少的原料,能夠預防牙齒的侵蝕等等。