[发明专利]一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法

权利要求书

1.一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，该方法利用过氧化物酶、β-二羰基化合物和过氧化氢配合作为酶促自由基引发体系，为聚合提供自由基，制备时将过氧化物酶、β-二羰基化合物与烯类单体的水溶液混合均匀，调节pH为5.5～9，然后向其中加入过氧化氢，在室温下反应20s～30min，即可产生自由基引发单体进行聚合形成三维聚合物网络，得到水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的过氧化物酶为辣根过氧化物酶(HRP，300units/mg)。

3.根据权利要求1所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的β-二羰基化合物为乙酰丙酮(ACAC)。

4.根据权利要求1所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的烯类单体选自水溶性的丙烯酸酯衍生物、丙烯酰胺衍生物或N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的水溶性的丙烯酸酯衍生物为甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)或聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)，所述的丙烯酰胺衍生物为丙烯酰胺(AM)、N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)或N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的过氧化氢和过氧化物酶的摩尔浓度比为180～3500，并同时满足的β-二羰基化合物和过氧化氢的摩尔浓度比不低于2.6，加入到反应体系中过氧化氢的最终摩尔浓度不低于400μM，烯类单体的加入量占反应原料总重量的5～20％。

7.根据权利要求1所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，反应物中还可以添加带有两个或者多个双键的水溶性化合物作为交联剂，包括N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)或乙烯基修饰的蛋白质。

8.根据权利要求7所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的交联剂的用量占反应原料总重量的1～6％。

9.根据权利要求1所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，反应物中还可添加可水分散的无机纳米材料制备高强度的纳米复合水凝胶以适应不同的使用需求，所述的无机纳米材料为粘土纳米片、纳米二氧化硅或纳米羟基磷灰石，优选平均粒径10～40nm的纳米二氧化硅或片层直径20～40nm，厚度1nm，分子式为[Mg_5.34Li_0.66Si₈O₂₀(OH)₄]Na_0.66的粘土纳米片。

10.根据权利要求9所述的一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的无机纳米材料的用量占反应原料总重量的5～15％。