碳化二亚胺在胶原改性中的应用

碳化二亚胺具有较强的反应活性,能与胶原上的羧基发生反应,引导胶原产生自交联,辅以N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)可提高交联效率。交联后胶原的耐湿热稳定性、力学性能、耐降解性等性能得到改善,且保持了良好的生物相容性。EDC/NHS是一种比较理想的"零长度"交联剂,也可用于引导其他物质与胶原发生反应,在生物材料的制备中具有广阔的应用前景。     

胶原-壳聚糖-硫酸软骨素三元膜材料的制备与性能研究

通过热脱氢交联(DHT)-碳化二亚胺(EDC)复合改性制备胶原-壳聚糖-硫酸软骨素三元膜材料.对复合膜的力学强度、吸水率、降解性能、细胞毒性进行了表征,并将其应用于全层皮肤损伤动物修复实验.结果表明:复合膜具有良好的力学性能和吸水性,耐酶解性,生物相容性,并能加速创面愈合,作为一种潜在的皮肤组织工程支架将具有良好的应用前景.     

胶原/透明质酸共混海绵的性能研究

将胶原与透明质酸以不同比例共混制得海绵，并用不同浓度的卜乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺（EDC）交联处理。扫描电子显微镜（SEM）观察表明，胶原／透明质酸共混海绵组成比例为5：5的微观结构比较均匀，片状结构很少。FTIR图谱分析表明，胶原与透明质酸之间存在相互作用。EDC交联形成了新的酯键和酰胺键。DSC测定表明，共混之后，胶原海绵的热稳定性有了较大的提高，交联也使各共混海绵的热稳定性有不同程度的提高。共混海绵的孔隙率主要与其组成比例有关。交联之后，海绵的孔隙率略微降低。机械性能测试表明，EDC交联使共混海绵的抗张强度显著增加，而断裂伸长率却下降，材料延伸性减小。未交联的共混海绵抗胰酶降解性能很差。交联之后，共混海绵的抗胰酶降解能力随着EDC浓度的增加有不同程度的提高。     

Genipin交联明胶/溶菌酶缓释抗菌膜材料的微结构与性能研究

针对亲水明胶膜材料对抗菌剂缓释能力较差的问题,采用生物交联剂(genipin)调节膜材料微结构,制备出新型控释明胶/溶菌酶复合膜材料。系统研究了复合膜材料的力学性能、水汽阻隔性能、膨胀性和热性质等物理性能,并用AFM研究了膜材料的表面微结构,探讨了其结构-性能之间的关系。结果表明:genipin交联显著改善复合膜材料的力学性能,TS值从9.72 MPa逐渐增加至18.80 MPa;复合膜材料的膨胀度(swelling)随genipin浓度增加急剧下降,从1316%降至~200%;genipin交联提升复合膜材料的热稳定性。复合膜材的表面粗糙度依赖于genipin浓度,在低浓度段(0~1.0%),膜材料呈现平整表面微结构;高浓度(2.0%)时,膜表面出现不规则的突起,变得粗糙。适度的genipin交联有助于形成有序的三维网络结构,改善复合膜材料的物理性能;高浓度的genipin过度交联明胶基质,形成团聚状聚集物,及弱化明胶分子间相互作用,进而弱化膜材料的水汽阻隔能力。     

一种丙二酸衍生物的制备及其对胶原膜的改性应用

将丙二酸与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)在二环己基碳二亚胺(DCC)催化下反应得到丙二酸NHS酯。以丙二酸NHS酯为交联剂对胶原膜进行交联改性,考察不同交联剂浓度对胶原膜物理化学性能的影响,通过测试其变性温度、吸水率、酶解率和机械强度等,来表征交联前后膜性能的改变。结果表明:经过丙二酸NHS酯交联改性后的胶原膜热稳定性、形态稳定性增强,抵抗酶解的能力增加,机械强度有所提高。说明丙二酸NHS酯作为一种交联剂,可有效改善胶原膜的物理化学性能。     

碳化二亚胺/羟基丁二酰亚胺交联改性胶原蛋白纤维制备及其性能

为解决由湿法纺丝工艺制备的牛肌腱胶原蛋白纤维力学性能差、遇水易溶解等问题,采用1-乙基-3-(3-二甲基丙基)碳化二亚胺盐酸盐/N-羟基丁二酰亚胺(EDC/NHS)对胶原蛋白纤维进行交联改性。探究了原位交联方式的最优交联时间和交联剂质量分数,并着重对比了原位交联与交联浴交联2种交联方式对胶原蛋白纤维性能的影响。结果表明:原位交联可显著改善胶原蛋白纤维的性能,最优的交联时间和交联剂质量分数分别为11 h、15%,此时纤维断裂强度可达1.44 cN/dtex左右,较纯胶原蛋白纤维提高了35.8%,较交联浴交联纤维提高了19.0%;与主要发生在纤维表面的交联浴交联相比,原位交联能够使纤维内部的微纤结构更加致密,性能得到更为显著的提升,由原位交联制备的胶原蛋白纤维性能优于交联浴交联制备的纤维。     

聚碳化二亚胺交联剂的研究进展与展望

主要介绍了聚碳化二亚胺交联剂的性质、合成及交联机理,国内外研究进展及其稳定性改进等几个方面。     

胶原与聚酯复合凝胶的制备与表征

本文研究了固定2-异丁烯酰基磷酸胆碱（MPC）的胶原凝胶。用1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳化二亚胺（EDC）和N-羟基丁二酰亚胺（NHS）在吗啉乙烷磺酸（MES）的缓冲液中与胶原交联成膜（EN凝胶）。分别在PH值4．5和9．0下制备EN凝胶，以便观察其与胶原交联能力的变化。MPC与甲基丙酸烯酸的聚合物（MPC-聚-甲基丙酸烯酸）（PMA）能选择性的交联胶原的羧基链。当结合NHs的中间体活化PMA来形成已用MPC固定了的胶原凝胶（Mic）时，加入EN凝胶。Mic凝胶分别在酸性条件和碱性条件下制备，以便观察其与PMA交联能力的差别。X-射线结果显示，PMA在酸性和碱性条件下都能与胶原交联。差示扫描热重分析（Dsc）结果显示，Mic凝胶的收缩温度增加了，而且在碱性条件下收缩温度增加大。数据显示，在碱性条件下制备的Mic凝胶溶胀程度要小。此过程可以不考虑胶原的生物降解因素，因为在碱性条件下制备的Mic凝胶有着稳定的内交联。     

漆酶-原儿茶醛交联鱼皮胶原蛋白水凝胶的研究

与哺乳动物蛋白相比,鱼皮胶原蛋白未受到克雅氏病和牛海绵状脑病流行的限制,具有较大的应用潜力,然而较差的力学性能和耐降解性质限制了鱼皮胶原的应用。论文探究了漆酶（LAC）和原儿茶醛（PAL）交联制备胶原蛋白水凝胶的交联机理,凝胶微观结构,力学性能和耐降解性质。结果表明,漆酶能够交联胶原成胶。同时,原儿茶醛的引入增强了漆酶交联胶原的作用,提升了胶原蛋白水凝胶的结构稳定性和耐降解性质。LAC-PAL交联胶原是一种构建胶原蛋白水凝胶的有效策略。     

水乳型聚氨酯皮革涂饰剂使用的常温交联剂

本文讨论了水乳型聚氨酯皮革涂饰剂使用时常用的几种交联剂。主要包括甲醛，碳化二亚胺类，氮丙啶类，环氧类及多异氰酸酯类等，论述了其交联机理，比较了这些交联剂的特点及使用方法。     

皮革涂饰用常温交联剂的研究新进展

本文介绍了几种常见的皮革涂饰用室温交联剂,主要包括甲醛类、氮丙啶类、环氧类、聚碳化二亚胺及聚异氰酸酯等,论述了其交联机理及研究新进展.     

皮革涂饰用常温交联剂的研究新进展

本文介绍了几种常见的皮革涂饰用室温交联剂,主要包括甲醛类、氮丙啶类、环氧类、聚碳化二亚胺及聚异氰酸酯等,论述了其交联机理及研究新进展。     

胎牛皮源高层级胶原聚集体的制备与表征

以实验室自制胎牛皮脱细胞真皮基质(FB-ADM)为原料,采用自主设计的可控降解技术制备了胶原(col)和超分子聚集态胶原结构体(高层级胶原聚集体,AG-col),流延成膜后,通过AFM、FT-IR、CD、DSC、TG、抗张强度检测、耐酶降解性能检测等手段对col和AG-col的性能结构进行表征,结果表明:二者红外特征吸收峰明显,三股螺旋结构完整,但AG-col的结构层次更高级,交联结构更加稳定,热稳定性(耐热破坏性和抗热分解能力)更好。此外,AG-col的强度、柔韧性和耐酶降解性能较col也更加优越。     

再生丝素纤维的湿法纺丝及其交联改性研究

以六氟异丙醇(HFIP)溶解再生丝素膜,通过湿法纺丝获得再生丝素纤维。再生丝素纤维经1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)作为交联剂进行后处理,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、DSC热分析法、力学性能等表征方法研究和分析了牵伸和交联前后纤维聚集态结构和力学性能的变化。研究结果表明:再生丝素纤维经牵伸和EDC/NHS交联改性后,纤维直径变细为87μm,纤维内部结构以silk II结构为主;纤维的热稳定性提高,热分解峰峰值由281℃提高至288℃;纤维的断裂强度和断裂伸长率明显增大,分别达到1.41 cN/dtex和11.38%,表现出良好的柔韧性。     

皮革整饰中的碳化二亚胺Ⅱ——新研究进展

这系列的第一篇文章．概述了当时已知的水分散的碳化二亚胺的化学特性，证实了其在制革整饰中的功能，但同时也暴露了其在化学细节上的缺陷。我们长期研究了解了碳化二亚胺在交联时的化学变化，本文呈献给皮革业读者，使大家能正确将这种物质应用于皮革生产。 本文及本系列的其他文章，旨在使大家更准确的了解聚碳化二胺的化学复杂性，掌握可能发生的化学变化，以便作近一步的研究，同时结合实际经验，解释并提出如何更好的应用．以便得到低成本、高性能的产品。 早在上世纪80年代中期，曾有建议用水分散聚碳化二亚胺来替代聚氮丙啶来处理较硬的丙烯酸树脂，但未被市场接受。选择这样一个艰难的目标是不幸的，树脂的类别，加上树脂的硬度．使人望而生畏。在整饰皮革时，用的是软树脂。无论是丙烯酸酯还是聚氨酯，或二者的混合物，都是应用聚碳化二亚胺作为交联剂较好的候选者。但这两个竞争材料的主链，对碳化二亚胺的反应是有差别的，这需要我们加以正确评价，并做出解释．硬度也是一个重要的因素。 对皮革整饰，在实践中低用量的聚碳化二亚胺已经逐渐被高用量替代．这是一个策略问题。在底涂上，用低用量的聚碳化二亚胺．打好基层的质量；在顶涂中，虽然完全替代异氰酸酯的情况不多见，但至少可以部分替代。事实上，底涂中用了聚碳化二亚胺，可减少项涂上异氰酸酯的用量，这就降低了总的成本，同时也改进了质量。     

改性猪皮胶原海绵物理化学性能和生物性能的研究

主要对比研究了EDC/NHS交联一步法和EDC/NHS交联与肝素固定一步同时改性法两种改性方法对提高天然胶原海绵(对照实验)的物理化学性能和生物性能的情况.实验表明改性胶原海绵克服了天然胶原海绵的缺陷,红外光谱显示反应性基团发生了改变.DSC检测的数据表明,用EDC/NHS体系改性的热稳定性比EDC/NHS-肝素体系改性的热稳定性稍高一些.至于交联的程度、抗酶解能力、形貌和生物力学性能的稳定性,EDC/NHS-肝素体系的都要比EDC/NHS体系高一些,然而EDC/NHS-肝素体系的吸水率要比EDC/NHS体系低一些.总体来讲,EDC/NHS-肝素体系一步同时改性法效果更好,肝素化的胶原基质材料能够促进血管再生而且更加适合用于创面修复和组织工程中.     

己二酸衍生物交联对胶原抗胰蛋白酶解的影响

为了提高胶原耐酶解能力,以N-羟基琥珀酰亚胺-己二酸酯(NHS-AA)为交联剂(浓度CNHS-AA为0.25～4.0mmol/L)交联胶原,采用质量法、三硝基苯磺酸法、差示扫描量热法和十二烷基硫酸钠-丙烯酰胺凝胶电泳等对胶原耐胰蛋白酶解的性能进行了研究。结果显示,当CNHS-AA为1.5 mmol/L时,胶原酶解重量保持率达到最大,自由氨基浓度达到最低,胶原的变性温度达到最高;酶解产物电泳谱带的颜色随CNHS-AA增加而逐渐变浅。研究表明,NHS-AA与胶原的自由氨基反应形成的交联网状结构有效地阻碍了胰蛋白酶渗透进入胶原材料,从而提高了胶原抗酶解能力,当CNHS-AA=1.5 mmol/L时,胶原抗酶解能力达到最强。由此可见,可以通过改变交联度来控制胶原胰蛋白酶降解的速率。     

用微生物转谷氨酰胺酶对胶原蛋白水解产物的酶法改性——Ⅰ.改性作用对明胶物性影响的研究

在以前的研究报道中，我们曾利用戊二醛、乙二醛和酰亚胺分别对胶原蛋白水解产物改性，制得了不同凝胶强度的工业明胶和试验明胶。利用这些常规的改性方法可有效的改善明胶的机械性能．但是这些交联剂潜在着一定的毒性。转谷氨酰胺酶是一种能和多种蛋白质发生分子内或分子间的交联反应的交联剂，它可催化肽链上的谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基为乙酰基供体和氨基为受体之间的转谷氨酰胺反应。当赖氨酸上的ε-氨基作为酰基受体时就会发生ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸结合反应。现在一般利用发酵法提取这种酶．在市场上易购得．价格低廉．且具有环保性。我们用微生物转谷氨酰胺酶交联制得了各种不同特性的改性明胶。实验结果表明了随着酶浓度的增加．低冻力值明胶的凝胶强度可得到改善，而高冻力值明胶其凝胶强度却不受影响或略有降低。酶用量或浓度的增加，所有改性的明胶其熔点也相应的提高，有些甚至超过90℃。在室温或接近室温和60℃下．改性明胶其粘度随酶浓度的提高而增加。正如文献中所提到的那样，明胶的凝胶温度不仅取决于明胶品质而且也和酶作用浓度有关。这种微生物转谷氨酰胺酶将可能在制革过程以及其副产物的利用方面得到更广泛地应用。     

鸡骨明胶的凝胶化研究

本研究采用差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)、圆二色谱(CD)、荧光光谱、原子力显微镜(AMF)等手段研究鸡骨明胶溶液胶凝化过程.原子力显微镜观察到,随着明胶溶液中分子数目的增多,分子链逐渐聚集缔合形成网络结构.圆二色谱显示,明胶凝胶的交联点为类似胶原的三股螺旋结构.明胶溶液胶凝时,体系的荧光强度显著增大,红外光谱可见O-H和C=O伸缩振动增加.由此推断,明胶的凝胶化是明胶分子借助氢键力作用形成三股螺旋交联点的网络结构,同时疏水相互作用促进凝胶形成.     

脱细胞胎牛真皮基质中提取胶原及其性能研究

以胎牛皮为原料,经脱脂、脱细胞等方法纯化后,采用酸-酶结合法提取出胎牛皮胶原。对得到的纯化胎牛皮(FB-ADM)进行染色观察,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、微量热差示扫描量热仪(VP-DSC)、丙烯酸凝胶电泳(SDS-PAGE)、扫描电镜(SEM)和圆二色谱(CD)对胶原进行性能表征。HE染色观察表明,经纯化处理后,基质中未见细胞。提取的胶原与牛腱标准Ⅰ型胶原相比,其三股螺旋结构完整,保留了胶原的结构特性,但规整度与交联度都相对较低,且分子间的相互作用力和氢键也较低,使其具有良好的溶解性能。