[发明专利]一种通过接枝乙烯基单体制备丝素基仿生矿化材料的方法

摘要

本发明公开了一种通过接枝乙烯基单体制备丝素基仿生矿化材料的方法，通过碳二亚胺(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)先在丝素大分子上接枝含乙烯基和酚羟基的羧酸，再借助辣根过氧化物酶催化改性丝素与丙烯酸单体接枝共聚，制备丝素基仿生矿化材料。具体步骤如下：(1)丝素蛋白溶液的制备；(2)EDC/NHS法接枝含乙烯基和酚羟基的羧酸；(3)辣根过氧化物酶催化丝素与丙烯酸接枝共聚；(4)丝素膜材料的成型；(5)丝素基仿生矿化材料制备。与采用化学法或紫外辐照法等传统方法引发丝素与丙烯酸单体接枝共聚相比，本发明述及的酶促丝素与丙烯酸接枝共聚效率高，处理条件缓和，制备的丝素基仿生矿化材料性能优良。

主权项

一种通过接枝乙烯基单体制备丝素基仿生矿化材料的方法，其特征是先借助碳二亚胺(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)进行丝素改性，将含乙烯基和酚羟基的羧酸接枝到丝素大分子上，提高丝素蛋白的反应性；再借助辣根过氧化物酶催化改性丝素与丙烯酸单体接枝共聚，制备丝素基仿生矿化材料，具体工艺与步骤如下：(1)丝素蛋白溶液的制备：以溴化锂或氯化钙溶解脱胶后的蚕丝，制备丝素蛋白溶液；处理工艺处方及条件：将脱胶后的蚕丝加入到溴化锂或氯化钙的乙醇溶液中，在50～80℃搅拌至溶解，然后以去离子水透析24～48小时，制得浓度为10～40g/L丝素溶液；(2)EDC/NHS法接枝含乙烯基和酚羟基的羧酸：在步骤(1)的丝素溶液中加入EDC、NHS、含乙烯基和酚羟基的羧酸处理，在丝素上引入乙烯基和酚羟基；处理工艺处方及条件：EDC 1～10g/L，NHS 1～10g/L，含乙烯基和酚羟基的羧酸0.2～5g/L，温度20～30℃，pH 4.5～7，处理时间0.5～24小时；(3)辣根过氧化物酶催化丝素与丙烯酸接枝共聚：在步骤(2)的丝素溶液中，添加辣根过氧化物酶、乙酰丙酮和丙烯酸，在氮气保护下加入双氧水，促进丝素与丙烯酸接枝共聚；处理工艺处方及条件：辣根过氧化物酶2～20U/mL，乙酰丙酮5～10g/L，双氧水5～20g/L，丙烯酸5～25g/L，温度20～45℃，pH 6.0～8.0，处理时间0.5～15小时；(4)丝素膜材料的成型：将步骤(3)反应后的丝素溶液在‑50℃～‑20℃条件下冷冻干燥成膜；然后将丝素膜在50～80％乙醇溶液中浸渍0.25～1小时，水洗后在30℃烘干；(5)丝素基仿生矿化材料制备：将步骤(4)处理后丝素膜浸渍在10～50mmol/L氯化钙溶液中，在37℃处理0.5～24小时，进行预钙化；然后再将丝素膜浸渍在1.5倍SBF模拟体液中，在37℃条件下仿生矿化1～7天，期间每天更换一次模拟体液；最后以去离子水清洗，在‑50～‑20℃条件下再次冷冻干燥，得到丝素基仿生矿化材料。