浒苔作为分布广泛的温带性大型绿藻有极强的环境适应力。浒苔中的脂肪酸、多糖、粗纤维的含量比较高,脂肪含量比较低,其氨基酸种类有18种,含有人体6种所必须的氨基酸,以及一些呈味氨基酸,同时还含有维生素与矿物质。近年来我国黄渤海以及东南沿海海域频繁发生浒苔绿潮危害,但对浒苔处理的主要方式为简单加工为饲料或者就地掩埋。浒苔中半纤维素的分离纯化采用碱性过氧化氢法,运用响应面法优化半纤维素提取条件。通过单因素实验确定因素与水平,采用Box-Benhnken中心组合原理,设计四因素三水平实验,以确定半纤维素的最佳提取条件并采用红外光谱(FT-IR)和离子色谱(IC)等手段探究浒苔半纤维素结构组成。结果表明,半纤维的提取率受各因素影响大小为:时间>温度>料液比>氢氧化钠浓度。碱性过氧化氢法提取半纤维素的最佳条件为:氢氧化钠浓度为4.8g/L,提取温度为92℃,提取时间为5h,料液比为1:70,半纤维素提取率的预测值与实验值分别为57.30%和56.75%,在误差允许范围内。FT-IR结果显示,浒苔半纤维素红外吸收光谱中含有明显的木糖和阿拉伯糖的特征吸收峰,为吡喃环结构,由β-糖苷键连接。离子色谱结果表明,浒苔半纤维素主要组成为阿拉伯糖和木糖,以及少量的半乳糖和葡萄糖。木糖含量为54.4%,阿拉伯糖含量为15.3%,葡萄糖和半乳糖含量分别为5.6%和2.7%。水凝胶是分子聚合呈立体网络结构的物质,具有良好的持水性与生物相容性。因其良好的物化性质和生物学性质近年来成为研究热点,被广泛应用于农业保水材料、果蔬保鲜剂、瓜果类抗菌剂、工业废水中重金属离子吸附剂、生物医药、组织工程、隐形眼镜等领域。壳聚糖是唯一的一种天然阳离子聚糖,富含活泼的氨基与羟基,作为天然的高分子生物材料在生物工程与组织材料学方面的应用受到人们的重视。半纤维素是一种由木糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖等单糖以一定方式连接的混合物,富含羟基以及一些糖类的功能基团,比如糖醛酸功能基团等,因而赋予其多种的生物学功能。以天然高分子材料为单体、采用物理交联方法制备的水凝胶,具有优越的的生物降解性与生物相容性,且不存在交联剂、引发剂等毒性问题,因而在医药和组织功能学等领域有着巨大的应用潜力。本论文以壳聚糖和浒苔半纤维素为单体,通过自组装方法制备水凝胶,研究浒苔半纤维素和壳聚糖的单体比例、温度、ph等条件对制备水凝胶性质的影响。采用扫描电镜和红外光谱对水凝胶进行表征;通过质构仪测定凝胶强度;并研究水凝胶在i=0.015m、ph=7.4的0.02m的pbs中的溶胀行为。实验结果表明,酸性条件下,带负电的半纤维素糖醛酸基团与带正电的壳聚糖氨基发生静电相互作用,形成络合物,可制备得到半纤维素基水凝胶,而半纤维素中的-oh、-cooh以及壳聚糖中未反应的的-nh2、-oh等都可形成氢键,使得凝胶网络更加致密稳固;通过扫描电镜图片可以看到,制得的凝胶呈蜂窝状三维结构。单体比例、温度、ph影响凝胶强度、溶胀性与持水力,在壳聚糖与半纤维素比例为3:7,温度为95℃,ph为4.0的条件下制得的水凝胶强度最大,持水力最大,而平衡溶胀率最小。凝胶强度越大,制备得到的凝胶内部的三维蜂窝状的网络越致密,孔径越小,因而处于平衡时吸收水分越少,平衡溶胀率越小;然而凝胶网络越紧密,在离心过程中,凝胶网络对水分的约束力越大,对水分的外溢阻碍作用越大,使水分更好的保持在凝胶网络内,因而持水力更好。水凝胶在pbs缓冲液中的溶胀行为分为快速吸水(0-1h)、相对缓慢吸水(1-10h)、动态平衡(10-24h)三个阶段。0~1h,放置在pbs缓冲溶液中的凝胶因存在三维蜂窝状空洞而快速吸水;1~10h时,吸水后凝胶聚合物网络进一步溶胀,利于水分的吸收,但相对缓慢;10~24h,此时凝胶不再溶胀,达到动态平衡。茶多酚可以高效清除自由基,是一种抗氧化剂,具有降血糖、抑菌等作用,但本身易氧化而失去生物活性。因此在本论文中将茶多酚包埋凝胶中,增强其稳定性,实现其缓慢释放。在多酚的包载过程中,随着茶多酚的投入量的增加,茶多酚的包封率逐渐缓慢减小,而包载量却逐渐增大。当茶多酚投入量为200mg时,两条曲线相交,此时茶多酚包封率为85.04%,包载量为86.20%,达到较为理想的平衡状态。将干燥好的茶多酚凝胶置于pbs缓冲液中,研究半纤维素基水凝胶对茶多酚的控缓释作用。实验结果表明茶多酚的释放分为三个阶段,与水凝胶的溶胀率变化趋势相对应。在0~1h时,凝胶中的茶多酚快速析出,在1~10h时,伴随凝胶内外茶多酚的液压差与凝胶网络的缓慢扩张,茶多酚被缓慢的释放出来,10h后,其释放相对缓慢并逐渐趋于稳定。半纤维素基水凝胶可有效的控制茶多酚的缓慢释放,是较为理想的活性物质的载体,为水凝胶在生物医药领域的应用提供了技术支持。以L929细胞为靶细胞,研究半纤维、壳聚糖以及水凝胶的细胞相容性。结果表明,1.00μg/m L的半纤维素与1.00μg/mL的壳聚糖对细胞生长有明显的促进作用,均属RGR分级标准0~1级,几乎无毒性。Gel-1、Gel-1(tp)、Gel-3、Gel-3(tp)均属RGR分级标准0~1级,也几乎没有毒性,因此制得的半纤维素基水凝胶有较好的安全性,可用于医用材料。