[发明专利]辣根过氧化物酶介导自由基引发体系及制备水凝胶的方法

权利要求书

1.辣根过氧化物酶介导自由基引发体系，其特征在于，该自由基引发体系为在室温下以水为反应介质引发烯类单体进行自由基聚合的引发体系，包含N-羟基琥珀酰亚胺、辣根过氧化物酶和过氧化氢，所述的过氧化氢和辣根过氧化物酶的摩尔浓度比为25～960，所述的N-羟基琥珀酰亚胺和过氧化氢的摩尔浓度比为2～29。

2.根据权利要求1所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系，其特征在于，所述的N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔浓度不低于2.65mM，过氧化氢的摩尔浓度不低于0.66mM。

3.根据权利要求1所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系，其特征在于，所述的自由基引发体系为N-羟基琥珀酰亚胺、辣根过氧化物酶、过氧化氢直接混合得到自由基聚合的引发体系；

或是将N-羟基琥珀酰亚胺和辣根过氧化物酶混合后，再加入过氧化氢配合使用得到自由基聚合的引发体系；

或是将N-羟基琥珀酰亚胺和或过氧化氢混合后，再加入辣根过氧化物酶配合使用得到自由基聚合的引发体系。

4.利用权利要求1-3中任一项所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系制备水凝胶的方法，其特征在于，该方法将N-羟基琥珀酰亚胺、辣根过氧化物酶与烯类单体的水溶液混合均匀，然后向其中加入过氧化氢，调节辣根过氧化物酶/N-羟基琥珀酰亚胺/过氧化氢三元引发体系的组分浓度比例，在室温下控制在50s～5min内产生自由基引发单体聚合形成三维聚合物网络，得到水凝胶。

5.根据权利要求4所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系制备水凝胶的方法，其特征在于，所述的过氧化氢和辣根过氧化物酶的摩尔浓度比为25～960，并且N-羟基琥珀酰亚胺和过氧化氢的摩尔浓度比为2～29，引发体系中采用的N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔浓度不低于2.65mM，过氧化氢的摩尔浓度不低于0.66mM。

6.根据权利要求4所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系制备水凝胶的方法，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至少一种：烯类单体的加入量占反应原料总重量的5～15％，优选8～10％。

7.根据权利要求6所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系制备水凝胶的方法，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、丙烯酸羟丙酯或聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯；所述的丙烯酰胺衍生物为丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺或N-异丙基丙烯酰胺。

8.根据权利要求4所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系制备水凝胶的方法，其特征在于，在水凝胶的制备过程中还可以加入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、聚乙二醇二丙烯酸酯或乙烯基修饰的蛋白质；所述的交联剂用量占反应原料总重量的0.3～5％。

9.根据权利要求4所述的辣根过氧化物酶介导自由基引发体系制备水凝胶的方法，其特征在于，在水凝胶的制备过程中还可以加入可水分散的无机纳米材料制备高强度的纳米复合水凝胶，所述的无机纳米材料为纳米二氧化硅或纳米羟基磷灰石，优选平均粒径为10～40nm的纳米二氧化硅；所述的无机纳米材料的用量占反应原料总重量的5～16％。