胶原/丝素膜的制备及其SO2等离子体改性研究

利用丝素和胶原蛋白各自的优点,制备了胶原一丝素共混膜,并通过FTIR、TGA、SEM等手段对其结构进行了表征。选用SO2采用低温等离子体技术对胶原／丝素膜进行了表面处理。材料的体外抗凝血性能由体外凝血时间——凝血酶原时间（PT）、部分凝血活酶时间（APTT）、凝血酶时间（TT）作为评价标准。结果表明,共混膜中二组分间存在的分子间作用力,加入小于50％的丝素的胶原膜经乙醇处理后与纯胶原膜相比,其力学性能及热稳定性有所改善。通过改变丝素比例可以调整共混膜的吸水性。经SO2处理后由于在共混膜表面引入了磺酸基团,因而具有良好的抗凝血性能。     

丝素/丝胶共混膜的制备及其物理性能

以环氧树脂为交联剂 ,制备丝素 丝胶蛋白共混膜 ,探讨了丝素比例、交联剂种类对共混膜性能和结构的影响。指出丝素比例为 10 %左右、以PEGO4 1为交联剂的共混膜 ,其主要物理性能较好。     

等离子体引发丝素在聚氨酯膜表面接枝的研究

将水分散型聚氨酯膜预浸渍处理后,采用低温等离子体技术,成功地制备了在表面接枝丝素蛋白或丝素肽的聚氨酯膜,并用SEM,ATR-FTIR和X-射线能谱分析了膜的表面性质。用丝素蛋白或丝素肽改性后,聚氨酯膜的表面亲水性提高;其力学性能和透汽性与聚氨酯底膜基本接近。     

丝素接枝含酪氨酸多肽对其酶促改性的影响

丝素中含约10%酪氨酸残基,但其可及度较低,影响了丝素蛋白的反应性。借助利用天然生物交联剂京尼平,将含酪氨酸多肽与丝素蛋白交联,提升酪氨酸酶催化丝素与外源氨基化合物接枝改性的效果;借助SDS-PAGE、FTIR和TG分析丝素分子量、结构与性能的变化,并评价酶催化ε-聚赖氨酸(ε-PL)在丝素表面接枝效率。研究表明,经京尼平处理后丝素蛋白的分子量增加,含酪氨酸多肽与丝素交联后,不仅使丝素膜材料热稳定性提升,也一定程度上增加了丝素蛋白膜材料机械性能,借助甲基橙比色法验证了接枝多肽能促进酪氨酸酶催化ε-PL在丝素表面接枝。基于京尼平法接枝含酪氨酸多肽为提高丝素的反应性提供了有效途径。     

丝素改性聚氨酯膜及其表面性质

以再生丝素蛋白和液状端异氰酸酯基预聚物为原料 ,使预聚物在丝素膜界面发生化学反应 ,再通过控制相对湿度和溶解条件 ,制备了丝素改性聚氨酯膜。用SEM、ATR FTIR和X 射线能谱分析了膜的表面性质。结果表明 :经过上述工艺处理后 ,丝素蛋白已接枝在聚氨酯膜的表面 ;丝素改性后 ,聚氨酯膜不仅表面亲水性提高 ,而且仍具有良好的柔韧性和一定的透汽性。     

涂覆丝素液防止柞丝原纤化的研究

用氯化钙溶解法可制取具有一定粘度的桑蚕丝素液,将这种丝素液涂覆到柞蚕生丝上,并经戊二醛固着处理,柞丝表面就包覆了一层不溶性的丝素膜。丝素液的浓度越高,柞丝涂覆增重率也越高。涂覆处理后,柞丝断裂强力显著提高。经水洗证明,丝素膜的存在对防止柞丝原纤化有一定作用。     

酶处理后丝素结构变化的拉曼光谱研究

用拉曼光谱研究各种酶对丝素的催化反应，如蛋白质水解酶对柞蚕丝素膜的降解作用、酪氨酸酶对桑蚕丝的氧化反应和壳聚糖对氧化丝素的接枝顺序。 柞蚕丝素膜置入蛋白质水解酶中不同时间后的光谱显示无定形富谷氨酸区的活泼肽链的断裂，使各种氨基酸单元减少。降解没有影响β-折叠链分子构象。 桑蚕丝素经酪氨酸酶氧化后，酪氨酸基团的光谱强度降低，但没有消失。I852／I820强度比值增大表明在强疏水区不易接触到酶的酪氨酸基团。1646cm^-1处亚胺基团的特征谱带证明壳聚糖能高效的接枝到氧化丝素上，可能是经过席夫碱反应。壳聚糖接枝丝素接枝产物的蛋白质组成由β-折叠构象向无规卷曲构象转变。     

漆酶酶促丝素接枝壳聚糖及其膜材料的制备

为改善丝素膜的性能,采用漆酶将壳聚糖接枝到丝素上,制备成具有抗菌性能的复合丝素膜,探讨了壳聚糖质量分数和漆酶对丝素膜结构及其性能的影响。结果显示：酶促丝素接枝壳聚糖的反应溶液中大分子量的蛋白含量增多,证明丝素溶液在发生自交联时还可以接枝壳聚糖;当壳聚糖质量分数为4 g/L时,在酶促丝素接枝壳聚糖后,丝素膜材料在水中的溶失率最小,而溶胀率随着壳聚糖质量分数的增加而增加,且丝素膜材料的表面形貌没有发生明显变化;漆酶催化丝素接枝壳聚糖对丝素蛋白的结晶结构有一定影响;经漆酶催化丝素接枝壳聚糖后,丝素膜的力学性能提升,丝素膜具有了一定的抗菌性能。     

丝素蛋白的磷酸化及其仿生矿化膜的制备

为制备功能性丝素基仿生矿化材料,将丝素蛋白通过三聚磷酸钠（STP）磷酸化,从而在仿生矿化过程中促进钙离子吸附,利于更多的钙磷酸盐的形成和沉积。探究了体系中pH 值和三聚磷酸钠用量对丝素磷酸化的影响,分析了磷酸化对丝素蛋白二级结构、热性能、粒径及膜力学性能的影响;以磷酸化丝素为原料制备冻干丝素膜,采用交替矿化法,在其表面沉积形成羟基磷灰石（HA）;借助扫描电子显微镜和能量色散X 射线光谱仪,评价了矿化膜表面结构形态和钙、磷元素含量变化。结果表明：在pH 值为10 和 STP 质量为0.24 g 条件下,磷转移量达到67.1%,且磷酸化丝素膜对阳离子有较好的吸附效果,力学性能较空白样略有下降;经交替仿生矿化处理后,磷酸化丝素膜表面沉积的羟基磷灰石较空白样结构更规整。     

丝素蛋白凝胶修饰膜及其理化性能探讨

用溶液氧化法制备了丝素蛋白凝胶修饰聚氨酯膜,考察了反应前后聚氨酯膜的物理性质和生物相容性。结果表明：修饰后的聚氨酯膜的表面亲水性明显提高,其力学性能和透气性与聚氨酯底膜基本接近,修饰膜克服了纯丝素膜刚而脆的弱点;体外血小板黏附试验和细胞培养实验结果表明了经修饰后,聚氨酯膜的生物相容性明显提高且界面的处理效果是稳定的。     

栗蚕丝素的溶解性研究

研究了采用盐酸、磷酸、硫酸、氢氧化钠作为溶剂来溶解栗蚕丝素的方法和工艺条件,并与柞蚕丝素的溶解性对比。结果表明栗蚕丝素在4种溶液中均可溶解,且溶解率高于柞蚕丝素,同时随溶剂质量分数的提高,其溶解率增大。     

可溶性丝素蛋白的功能性质

研究了可溶性丝素蛋白的功能性质。结果表明,丝素蛋白具有表面活性,能降低溶液的表面张力;经高速剪切作用后,丝素蛋白的表面疏水性显著增强;随着丝素蛋白质量浓度的增加,丝素蛋白溶液的乳化性、起泡性均增强,当丝素蛋白质量浓度大于5g/L时乳化能力增幅不明显,当丝素蛋白质量浓度为15g/L时,它的起泡能力最高,质量浓度继续增加至20g/L时其起泡能力下降,当丝素蛋白质量浓度高于15g/L时,泡沫稳定性的增幅变缓;丝素蛋白在pH3～10范围内具有较好的乳化性、起泡性,在pH4时最强。     

丝素/丙烯酰胺/丙烯酸吸水复合材料的紫外光辐照法制备

为制备生物相容性和生物降解性较好的丝素/ 丙烯酰胺/丙烯酸类吸水复合材料,在传统丙烯酰胺（AM）/丙烯酸（AA）吸水复合材料中引入丝素蛋白,借助于紫外光活化作用,通过光引发剂结合丝素蛋白中酪氨酸上酚羟基、丝氨酸中醇羟基的H元素,使丝素上产生活性自由基,与丙烯酰胺和丙烯酸单体进行接枝共聚。以冻干法制备了丝素/丙烯酰胺/丙烯酸复合材料。通过测定丝素材料的相对分子质量变化、结构特征、热性能和表面形态结构,分析不同条件下制得的丝素复合膜材料的结构与性质差异,评价复合材料吸水保水性和重复吸水性能。结果表明：在紫外光辐照下,丝素可与丙烯酰胺、丙烯酸接枝共聚,使丝素蛋白分子质量增加;其结构中乙烯基特征峰消 失,热稳定性提高,具有优良吸水保水性和重复吸水性。     

氯化钙-甲酸溶解体系再生丝素长丝的制备及其性能

为改善再生丝素长丝力学性能差的问题,选用氯化钙-甲酸溶解体系获得丝素溶液并采用湿法纺丝技术制备再生丝素长丝。研究结果表明:与传统的三元溶剂溶解丝素至分子水平有所不同,氯化钙-甲酸可在常温条件下溶解蚕丝,更重要的是在溶解过程中保留了原纤结构,在牵伸作用下再生丝素长丝的断裂应力较传统溶解方法提高了近1倍,纤维表面均匀光滑,在放线菌蛋白酶溶液中表现出相对缓慢的降解速度。该方法工艺简单,环境友好、高效,并可实现再生丝素长丝的连续制备。     

丝素蛋白/聚乙烯醇复合膜的制备及其表征

为探讨离子液体共溶法对所制备丝素蛋白复合膜的结构与性能的影响,用离子液体1?烯丙基?3?甲基咪唑氯盐（［Amim］Cl）分别溶解脱胶蚕丝和聚乙烯醇粉末,然后将2 个溶解体系按不同质量比共混后倒入成膜器,经甲醇浸泡去除［Amim］Cl 后自然风干成膜。借助紫外分光光度计、X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学接触角仪、紫外灯耐气候试验箱对复合膜的性能进行测试与表征。结果表明：［Amim］Cl 共溶法成膜可提高丝素蛋白与聚乙烯醇组分的相容性,成膜过程中丝素蛋白组分向膜的表面迁移,并主要以Silk II构象存在;随着复合体系中丝素蛋白配比的增加,复合膜表面粗糙度增加,膜的亲水性能提升,同时还加速了复合膜的光老化进程。     

丝素/丝胶共混膜的制备

以环氧树脂作为交联剂制备的蚕丝丝素／丝胶蛋白共混膜为研究对象，探讨了丝素／丝胶混合比例、交联剂种类对共混膜力学性能和结构的影响。     

酪氨酸酶酶促乳铁蛋白在丝素表面的接枝

本文利用酪氨酸酶对酪氨酸残基具有催化氧化的特性,进行了酶促乳铁蛋白在丝素表面接枝效果研究。借助酪氨酸含量分析、丝素蛋白溶液黏度测定等,评价了酪氨酸酶的催化接枝效果。研究结果表明,经酪氨酸酶处理后,丝纤维中酪氨酸含量下降;与仅经乳铁蛋白处理相比,酪氨酸酶/乳铁蛋白组合后丝织物的强力、丝素蛋白溶液黏度增加,验证了酶促乳铁蛋白在丝素蛋白表面的接枝反应。此外,乳铁蛋白也会在丝纤维表面吸附,表现为酪氨酸酶/乳铁蛋白处理样与仅乳铁蛋白处理样染色性能较相近。