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。     

丝素蛋白/碳酸钙复合支架材料的制备及其理化性能

 为了研制一种力学性能和内部结构都符合人工骨要求的复合材料,本实验以丝素蛋白和自制碳酸钙为原料,采用冷冻干燥法制备复合支架材料,并对其进行了理化性能测试。结果表明：各样品的横截面呈蜂窝状结构,孔径介于20-300μm之间,孔之间有微孔相连通;孔隙率介于43%-76%之间。力学性能测试结果表明,样品的弹性模量介于23-1802 MPa,压缩强度介于8-41MPa。FTIR谱显示,样品中出现了峰的偏移、削弱和消失,可知二者发生了一定程度的复合。DSC测试表明,碳酸钙的加入促进了丝素蛋白由无规卷曲向β-折叠构象的转变,结晶度得到提高。     

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。     

酸-醇体系丝素蛋白水凝胶制备与性能表征

针对再生丝素蛋白水凝胶形貌不可控、凝胶速度慢、压缩性能差的问题,提出了一种乙酸-乙醇体系共同促进丝素蛋白快速凝胶的方法.通过研究相同酸性条件下,不同质量分数乙醇对水凝胶形貌、聚集态结构、热稳定性、压缩性能等的影响,探索水凝胶内部纤维结构的成形条件以及不同形貌下水凝胶的结构与性能差异.结果表明:相同酸性条件下随着乙醇质量...     

丝素蛋白/壳聚糖微球制备及其抗菌性能

为开发一种对人体有益且天然无害的抗菌整理剂,采用乳液聚合法制备丝素蛋白/壳聚糖抗菌微球,分析了不同比例下丝素蛋白和壳聚糖制备微球的微观形貌、粒径、二级结构、晶体结构、热稳定性和抗菌性能。结果表明:丝素蛋白质量分数为6%,壳聚糖溶液的质量分数为3%,壳聚糖溶液与丝素蛋白溶液的体积配比为1∶2,所制备的微球形态规整圆滑,粒径均匀分布在0.4~1.4 μm之间;其抗菌效果优异,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为(82±4.2)%和(80±2.6)%;在该比例条件下制备的微球的二级结构由silk I型转变为silk II型,热分解起始温度大于250 ℃,具有良好的热稳定性。     

载药聚乳酸/丝素纳米纤维的制备及缓释性能

将药物阿司匹林、聚乳酸(PLA)和丝素蛋白(SF)同时溶解在三氟乙酸、二氯甲烷（体积比7:3）的二元溶剂中,通过静电纺丝技术制备载药PLA/SF复合纳米纤维。借助扫描电镜观察纳米纤维形貌,利用红外光谱分析其成分,并用紫外分光光度计检测其释放在磷酸盐缓冲液中药物的吸光度,并计算其释药速率。结果表明：复合纤维的平均直径随着药粉质量分数的增高而减小且PLA和SF能很好的复合;SF质量分数为3%时复合纤维释药速率最大;释药速率随着药粉浓度的增大而加快。     

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。     

羟基磷灰石/聚丙烯腈光接枝复合膜的制备与表征

本文旨在通过紫外光接枝法改善复合材料中羟基磷灰石与聚丙烯腈间的界面结合性。采用丙烯酸对羟基磷灰石进行表面改性,且经紫外光引发含有不饱和双键的改性羟基磷灰石接枝到聚丙烯腈上而复合成膜,并与共混复合膜进行对比。采用红外光谱、扫描电镜和差热分析对改性羟基磷灰石和改性羟基磷灰石/聚丙烯腈复合膜进行表征。分析了复合膜的强力和吸附性能。改性羟基磷灰石在1631cm-1处出现的-C=O振动峰表明羟基磷灰石与丙烯酸发生酯化反应而实现表面改性。改性羟基磷灰石呈纳米级均匀地包埋于聚丙烯腈基质中。改性羟基磷灰石/聚丙烯腈光接枝复合膜的强力大于共混复合膜,吸附量略小于共混复合膜。     

聚吡咯/丝素导电纳米纤维膜的制备及其性能

为开发具有一定导电性的组织再生材料,采用静电纺丝法制备了丝素纳米纤维膜,通过原位氧化聚合获得了聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜,探究了纺丝参数对纳米纤维膜表面形貌的影响,利用四探针测试仪测试了纳米纤维膜的导电性,借助红外光谱仪对纳米纤维膜化学结构进行了表征。结果表明:在质量浓度为0.16 g/mL,推注速度为0.2 mL/h,电压为20 kV,滚筒转速为1 000 r/min的条件下,制备的丝素纳米纤维膜表面规整,珠状物少,纤维平均直径为(520.70±140.81) nm;在吡咯单体浓度为0.3 mol/L,掺杂剂浓度为0.3 mol/L,吡咯单体与FeCl₃的量比为1∶2,聚合时间为6 h条件下,制备的聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜保留了丝素纳米纤维膜原有的纳米纤维结构,电导率达到(0.44±0.07) S/cm。     

CPC/SF复合材料的制备

在磷酸钙骨水泥（CPC）粉末中加入丝素（SF）粉制备CPC/SF复合材料。用X射线衍射法、红外光谱法研究材料的结构,用ISO水泥标准维卡仪测定复合材料的凝固时间,用扫描电子显微镜观察材料的表面形态。结果表明,CPC粉末的主要成分为磷酸氢钙、磷酸四钙,在固化过程中磷酸氢钙转化为羟基磷灰石。当液固比相同时,丝素比例在0～3%范围内,在CPC粉末中加入SF粉制成复合材料的凝固时间随着丝素比例的增加而缩短;当丝素比例由3%增加到4%时, CPC/SF复合材料的调制不匀、不具注射性。在本实验条件下,CPC中加入SF粉可增加骨水泥的抗弯强度。     

丝素基双层敷料的制备及其性能

针对丝素蛋白(SF)吸水性差、力学性能不足等问题,以丝素蛋白为基材,亲水性葡萄糖(Glu)和塑化剂甘油(Gly)为辅料,通过冷冻干燥法制备得到SF/Glu海绵,然后通过蒸发溶剂法制备聚氨酯(PU)薄膜。通过医用热熔胶黏合SF/Glu海绵与PU薄膜获得丝素基双层敷料,并对双层敷料的结构和性能进行分析。结果表明:在Gly质量分数为0.5%,PU质量分数为8%,Glu质量分数为10%条件下制备的双层敷料,其吸水率高达自身质量的12.5倍,溶失率低于2%,保水时间延长至11 h;Glu和SF的相容性较好,Glu可使SF维持较稳定的β-折叠结构;制备的双层敷料无细胞毒性,且具有阻菌功能。     

可溶性丝素蛋白粉生产新工艺

研究了制备可溶性丝素蛋白粉的新方法。以废蚕丝为原料,经0.5％（w/v）的Na₂CO₃溶液精炼后,用40％（w/w）的CaCl₂溶液溶解丝素蛋白,采用渗析器脱盐,得到的丝素蛋白溶液喷雾干燥后即制得可溶性丝素蛋白粉,并测定了产品的氨基酸组成和相对分子质量分布。      

丝素蛋白水凝胶支架的制备及其性能

为探究丝素蛋白水凝胶材料的制备条件及其生物相容性,以二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)和脱胶丝素蛋白(SF)构成可控水凝胶体系,通过磷脂和SF链之间的静电和疏水作用,使SF链向β折叠结构转变获得SF水凝胶支架,分析了其细胞增殖率、细胞分化率、动物体内支架细胞肌肉生长速度和降解速度等。结果表明:DMPG浓度越高,SF水凝胶支架凝胶时间越短,添加15 mmol/L的DMPG使SF水凝胶支架的凝胶时间由原来的7 d缩短至10 min; DMPG诱导的SF水凝胶支架无细胞毒性,其中DMPG浓度为10 mmol/L时细胞增殖率最高,将该水凝胶注射入湖羊耳部皮下,其中载有湖羊肌肉卫星细胞的SF水凝胶支架在湖羊耳部生长出肌肉;SF水凝胶支架具有优异的生物相容性,随着其在动物体内时间的增加,支架逐渐降解消失,暴露出其中的肌肉组织。     

再生丝素蛋白溶液脱盐新工艺及其应用

为提高丝素蛋白溶液的脱盐效率,降低脱盐能耗,采用扩散渗析-电渗析集成膜分离技术对丝素蛋白溶液进行脱盐,并初步探索所得溶液的应用。研究了丝素蛋白溶液浓度质量分数和扩散渗析预脱盐率对脱盐效率和能耗的影响,同时将所得丝素蛋白溶液加入无水乙醇制备不溶性丝素蛋白粉,测定了产品氨基酸的组成并利用扫描电子显微镜对丝素蛋白粉进行表征。结果表明,最佳的脱盐技术参数为丝素蛋白溶液浓度为5%、扩散渗析预脱盐率为40%,在此工艺条件下脱盐时间缩短至9 h,能耗（动力能耗除外）为3.81×10-2 kw?h/L;产品中丝氨酸和甘氨酸含量接近50%,丝素蛋白粉末粒径较小且分布均匀。     

静电纺丝素纤维的微细结构

以再生丝素甲酸溶液为纺丝液,在质量分数为9%时,研究电压、喷丝头到接收屏之间的距离(C-SD)对静电纺丝素纤维微细结构的影响。结果表明,在相同C-SD(10 cm)不同电压和相同电压(12 kV)不同C-SD的条件下,质量分数为9%的再生丝素甲酸溶液具有良好的静电可纺性。当C-SD为10 cm时,随电压的升高,静电纺丝素纤维的分子构象变化复杂,纤维的结晶度也呈无规律性变化;当电压为12 kV时,随C-SD的增加,静电纺丝素纤维内无规和α-螺旋构象的分子含量增加,纤维的结晶度呈现先略增大后大幅下降的趋势。     

蚕丝蛋白/明胶复合水凝胶的结构与生物相容性

针对蚕丝蛋白水凝胶不易快速凝胶成型的问题,将明胶蛋白水溶液与蚕丝蛋白以一定质量比复合,通过挤出式3D打印设备制备得到蚕丝蛋白/明胶复合水凝胶,并对复合水凝胶的流变性能、微观结构和生物相容性进行分析。结果表明:明胶的添加提高了复合水凝胶的黏度和储能模量,有利于3D打印过程中蚕丝蛋白的快速凝胶成型;明胶的添加未对蚕丝蛋白的二级结构产生影响,通过3D打印法可制备具有微周期格栅状蚕丝蛋白/明胶复合水凝胶支架,该支架具有三维多孔结构;当蚕丝蛋白与明胶质量比为50∶50时,复合水凝胶支架的断裂强度达3.43 MPa,是纯蚕丝蛋白的3.9倍;培养7 d后,MC3T3-E1细胞可在复合水凝胶支架上生长、增殖和分化。     

Alcalase水解丝素蛋白的特性

研究了Alcalase水解丝素蛋白的特性。结果表明,Alcalase水解丝素蛋白的最佳条件是:丝素蛋白质量浓度50 mg/mL,pH值9.0,温度60℃;丝素肽中主要氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸)的含量之和占其氨基酸总量的85%左右;水解度为17%的丝素蛋白水解产物中主要组分的相对分子质量分别为249 Da和762 Da,含量分别约占72.9%和15.5%,水解度为21%的丝素蛋白水解产物中主要组分的相对分子质量分别为209 Da和668 Da,含量分别约占84.4%和7.2%。     

丝素和纳米溶胶及其复配液对真丝织物进行功能整理的研究

研究采用丝素、纳米TiO2溶胶、丝素与纳米TiO2溶胶复配对真丝织物进行功能整理。结果表明:经整理的真丝织物抗皱、抗紫外线辐射、抗菌效果均有所提高。整理后的真丝织物折皱回复角由原来的265°提高到302,°UPF等级由原来的20增加到50+,对大肠杆菌和金葡球菌的抑菌圈分别为2.4 mm和8.0 mm。     

不同分子质量丝素蛋白的分离与表征

为获得不同分子质量且分布相对集中的丝素蛋白,采用葡聚糖凝胶层析技术对再生丝素蛋白溶液进行梯度纯化、分离.通过使用合适的葡聚糖凝胶并控制层析流速,有效分离出不同分子质量的丝素蛋白,并进一步对获得的4组不同分子质量的丝素蛋白的黏度、电负性、氨基酸组成和分子构象进行分析.结果表明:丝素蛋白溶液的黏度和等电点随其分子质量的减小...     

丝素蛋白改性聚丙烯腈纤维的涂覆法制备

为进一步改善聚丙烯腈纤维的吸湿性能,根据聚丙烯腈纤维的溶解特性,采用共溶涂覆法制备丝素蛋白改性聚丙烯腈纤维。分析研究了涂覆液中丝素百分含量和涂覆浸渍时间对改性纤维上染率及回潮率的影响。通过扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对改性前后的纤维进行测试和表征。结果表明：在一定范围内,随着涂覆液中丝素含量的增加和浸渍时间的延长,改性纤维上染率和回潮率均增大。纤维经涂覆改性后表面变粗糙且有丝素蛋白沉积,但纤维大分子结构没有发生改变。