一种基于酶促接枝共聚制备丝素基复合吸水材料的方法

摘要

本发明公开了一种基于酶促接枝共聚制备丝素基复合吸水材料的方法，借助于辣根过氧化物酶/双氧水/乙酰丙酮体系，催化丝素蛋白分子间交联，提高丝素材料成型性，再加入丙烯酸和丙烯酰胺单体，通过丝素上酚氧自由基与乙烯类单体接枝共聚，提高丝素基材料的吸水性，实现生物酶法制备丝素基复合吸水材料。具体步骤如下：(1)丝素蛋白溶液的制备；(2)辣根过氧化物酶催化丝素交联；(3)丝素/丙烯酸/丙烯酰胺接枝共聚；(4)丝素基复合吸水材料的制备。与传统紫外光或微波辐照等方法引发乙烯类单体聚合相比，本发明酶处理条件缓和，制备的丝素基复合材料的吸水性能和保水性能较好，生物降解性优良。

主权项

一种基于酶促接枝共聚制备丝素基复合吸水材料的方法，特别是一种借助于辣根过氧化物酶/双氧水/乙酰丙酮体系，催化丝素蛋白分子间交联，提高丝素材料成型性，再加入丙烯酸和丙烯酰胺单体，通过丝素上酚氧自由基与乙烯类单体接枝共聚，提高丝素基复合材料的吸水性，实现基于酶促接枝共聚制备丝素基复合吸水材料，具体工艺与步骤如下：(1)丝素蛋白溶液的制备：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，制得丝素蛋白溶液；(2)辣根过氧化物酶催化丝素交联：将辣根过氧化物酶和乙酰丙酮添加到丝素溶液中，在氮气保护下向溶液中加入双氧水，催化丝素交联，其中丝素5～40g/L，辣根过氧化物酶2～20U/mL，乙酰丙酮5～10g/L，双氧水5～20g/L，处理温度20～60℃，pH 5～9，时间0.5～2小时；(3)丝素/丙烯酸/丙烯酰胺接枝共聚：在步骤(2)溶液中添加丙烯酸、丙烯酰胺和交联剂N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺，催化丝素与乙烯类单体接枝共聚，其中丙烯酸5～25g/L，丙烯酰胺5～25g/L，N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺0.5～2.5g/L，处理温度20～60℃，pH 5～9，时间2～12小时；(4)丝素基复合吸水材料的制备：取步骤(3)反应后的溶液，通过延流使其在聚四氟乙烯模具内铺展，在20～45℃条件下风干成膜，或在‑50℃～‑20℃条件下真空冷冻干燥成膜；然后将膜材料在50～80％(v/v)乙醇溶液中浸渍0.25～1小时，再在30～60℃条件下烘干。