[发明专利]一种明胶的改性方法

说明书

本发明提供了一种明胶的改性方法，属于生物医用材料技术领域。本发明先对明胶进行引入可交联官能团的化学改性得到改性的明胶甲基丙烯酸酯，再通过第二种含有分子内酸酐官能团的化合物与改性的明胶甲基丙烯酸酯中的氨基进一步反应，引入羧基，制备经由两种酸酐改性的明胶衍生物材料。由于明胶分子中含有大量的氨基、羟基等活性官能团，因此通过这种化学改性的方法可以引入可反应官能团并提高溶解性。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种明胶的改性方法。

背景技术

明胶泛指动物胶原的水解产物，是一种天然的高分子材料，由于具有优异的生物相容性和可降解性，近年来被广泛应用于很多领域。对于明胶来说，其来源广泛、价格便宜、环境友好、绿色无毒，是一种极具应用价值的天然高分子材料，然而单纯的明胶存在着热稳定性低、机械性能差、易水解等缺点，不能直接用作市场应用材料。以明胶分子中氨基酸残基上丰富的功能基团为突破口，对其进行化学改性使其获得更高的溶解性和可反应性，使其能够获得更高的应用价值和更广阔的应用前景。

明胶在加热条件下可溶于水，但在体温下且当浓度较高时往往会因物理交联而形成一种机械性能较差的物理凝胶。明胶在加热条件下溶解于水的过程对于特定的应用场景来说不够理想。同时，这种物理凝胶的热稳定性能较差，在加热的条件下可以再次溶解，因此，为制备更加稳定的凝胶，现有的技术中常对明胶进行物理交联或者化学交联以提高形成凝胶的热稳定性能或改善其他方面性能，较多的是采用化学交联方式，常见的明胶化学交联剂包括甲醛、乙二醛、戊二醛、1,6-己二异氰酸酯、丁二烯二环氧化物、顺丁烯二酸、多巴胺盐酸盐等。这样的化学交联往往涉及生物不相容的化学试剂，并不能满足生物医用材料领域的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种明胶的改性方法。本发明提供的改性方法能够提高明胶的溶解性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种明胶的改性方法，包括以下步骤：

将明胶溶液与甲基丙烯酸酐混合进行甲基丙烯酸酐化学改性，得到改性的明胶甲基丙烯酸酯；

将所述改性的明胶甲基丙烯酸酯的水溶液与碱性物质混合，得到反应液；

向所述反应液中滴加酸酐类化合物进行分子内二酸酐化学修饰，所述酸酐类化合物含有分子内酸酐官能团。

优选地，所述甲基丙烯酸酐化学改性的温度为30～50℃，时间为3～5h。

优选地，所述分子内二酸酐化学修饰的温度为30～50℃，时间为12～24h。

优选地，所述酸酐类化合物包括但不限于丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐或邻苯二酸酐。

优选地，所述改性的明胶甲基丙烯酸酯与酸酐类化合物的摩尔比为1:5～15。

优选地，所述酸酐类化合物以酸酐类化合物的二甲基亚砜溶液的形式加入，所述酸酐类化合物的二甲基亚砜溶液的滴加速度为0.01～0.5g/min。

优选地，所述反应液的pH值为8～13。

优选地，所述分子内二酸酐化学修饰完成后还包括用盐酸溶液调节所得反应产物的pH值至5～7。

优选地，所述明胶溶液中明胶的质量与甲基丙烯酸酐的体积比为(45～50)g:(3～35)mL。

优选地，所述甲基丙烯酸酐以滴加的形式与明胶溶液混合，所述甲基丙烯酸酐的滴加速度为0.02～0.30mL/min。