烯丙基丝素蛋白温敏水凝胶的合成及性能研究

• 作者: 王勃翔 刘丽 李佳 路艳华 程德红 靳惠宇 周凌
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 丝素蛋白 水凝胶 聚合 温敏性 弹性
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 5821-5830
• 页数: 9页
• 分类号: O636.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200626

摘要

为解决以柞蚕丝素蛋白（ASF）为基材的生物材料力学性能差、水溶失率高等问题，首先，以ASF为原料，烯丙基缩水甘油醚（AGE）为改性剂，在碱性条件下ASF与AGE发生亲核取代反应，形成具有反应性的烯丙基丝素蛋白（ASF-AGE）；然后，以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）为单体，在不使用任何交联剂的情况下，将ASF-AGE与NIPAAm进行聚合，最终形成烯丙基丝素蛋白温敏p（ASF-AGE-NIPAAm）水凝胶。采用茚三酮比色法对ASF-AGE的氨基转化率进行测定，采用1H NMR对ASF-AGE分子结构进行表征；采用XRD、DSC、压缩测试等方法研究ASF-AGE含量对水凝胶结晶结构、温敏特性、溶失稳定性和力学性能的影响。结果表明：烯丙基双键成功引入ASF大分子链上，ASF与AGE的质量比为1∶8，温度20℃，pH=10.5，反应24 h时，得到的ASF-AGE的氨基转化率为55.21%；ASF-AGE与NIPAAm聚合形成稳定形态的水凝胶，水凝胶的LCST约为32℃，具有明显的温敏特性；ASF-AGE与NIPAAm配比为4/6时，水凝胶具有良好的溶失稳定性和综合力学性能。