甘油和戊二醛对丝素膜性能的改良效果

为改善丝素膜的使用性能,在丝素溶液中添加甘油和戊二醛后制膜,探讨利用甘油的吸湿性能和戊二醛的交联作用对丝素膜性能的改良效果。结果表明:添加甘油的丝素膜持水性增强、耐水性能和相对伸长大幅度提高;戊二醛可以弥补添加甘油引起的丝素膜拉伸强度的下降。甘油和戊二醛的添加的质量分数分别为0.5%和0.2%时所制成的丝素膜质地湿润、光滑、柔软而富有弹性,其综合性能指标优于表面经80%甲醇处理的丝素膜。     

纳米二氧化钛-丝素复合膜的溶解性初探

研究了纳米二氧化钛在丝素溶液中的分散性 ,制备了不同配比的纳米二氧化钛—丝素复合膜 ,并对复合膜和纯丝素膜的溶解性能进行了初探。发现复合膜的溶失率比纯丝素膜的溶失率有所下降 ,认为添加二氧化钛纳米粒子的丝素可用于纤维、织物的功能性整理     

丝素/明胶共混膜的结构与溶解性能的初探

将丝素溶液与明胶溶液按不同共混比在不同条件下进行混合,制备成丝素/明胶共混膜。用环境扫描电镜、红外光谱仪、差示扫描量热分析系统分别测定共混膜的结构与热性能,采用烘干质量法测定共混膜的溶胀率和溶解率。结果表明:丝素与明胶的共混性好,共混膜结构改变,热稳定性好;烘干时间对共混膜的溶胀率和溶解率影响不显著,不同浓度乙醇处理对溶胀率有极显著影响,不同共混比则对溶胀率和溶解率都有极显著影响。     

家蚕丝素固定化葡萄糖异构酶的制备方法及其理化性质

脱胶蚕丝用稀碱溶液处理后制成多孔的碱化丝素 ,分别经物理吸附和戊二醛交联方法制得固定化酶Ⅰ和Ⅱ。每克固定化酶Ⅰ的总活力为 791 0 4U ,活力回收率为 5 2 0 6 % ,活力表现率为 72 2 7% ;每克固定化酶Ⅱ的总活力为 811 39U ,活力回收率为 5 3 6 7% ,活力表现率为 72 97%。蚕丝经高浓度氯化钙溶液溶解、脱盐等处理后制成丝素粉末 ,经吸附后用戊二醛交联固定了葡萄糖异构酶 ,制成固定化酶Ⅲ。每克固定化酶Ⅲ的总活力为 84 4U ,活力回收率为 5 5 2 7% ,活力表现率为 72 4 2 %。经对固定化酶性质的研究表明 :碱化丝素和丝素粉末均能较好地固定葡萄糖异构酶 ;最适温度比游离酶升高了 15℃ ;最适pH没有变化 ,有较强的抗蛋白质变性剂 (8mol/L尿素溶液中的活力在 80 %以上 )能力 ;各固定化酶的Km值在 4× 10 -2 ～ 5× 10 -2 mol/L范围内。实验还发现Co2 + 和Mg2 +离子为固定化酶的激活剂 ,Fe3 + 和Ca2 + 离子为抑制剂。     

不同溶解体系的丝素蛋白分子质量及对再生丝素膜性能的影响

为了便于根据不同丝素蛋白制品开发要求控制丝素蛋白的分子质量,用SDS-PAGE电泳方法检测不同溶解体系制取丝素蛋白的分子质量,并对不同分子质量丝素蛋白制备的再生丝素膜进行傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、微商热重(DTG)和热水溶失率等结构与性能的测试。SDS-PAGE检测结果显示,在LiBr-CH3CH2OH-H2O、Ca(NO3)2-CH3OH-H2O和Na-SCN-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较高且分布广;在CaCl2-CH3CH2OH-H2O和LiBr-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较低。FTIR、TGA、DTG和热水溶失率测试结果显示,低分子质量丝素蛋白溶液在成膜时较难形成α-结构和β折叠结构;而高分子质量丝素蛋白溶液在成膜时则较容易转变形成这2种结构。     

丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的制备及性能测试

为了改善丝素膜作为医用材料的物理性能,以丝素和纳米SiO2为基材,乙醇为溶剂,制备不同质量比的丝素/纳米SiO2凝胶共混膜。对丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的微观形态与结构进行表征:共混膜表面呈凹凸状,横截面为多层次的网络状结构,丝素蛋白分子主要为β-折叠结构。对不同质量比丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的物理性能进行测试:当丝素与纳米SiO2共混质量比为80∶5时,共混膜的断裂强度最大,为94.86 MPa;当共混质量比为80∶3时,共混膜的断裂伸长率最大,为55.20%;共混膜的溶胀度和热水溶失率与纳米SiO2含量成反比,而透气性随着纳米SiO2含量的增加呈先上升后下降的趋势。测试结果表明,在天然高分子材料丝素溶液中加入具有补强增韧功能的纳米SiO2制备的共混膜,更接近优良人工皮肤材料的物理性能特征,丝素与纳米SiO2的共混质量比以80∶3和80∶5为宜。     

丝素膜表面接枝肝素分子的反应条件与体外抗凝血作用

利用等离子体处理技术使丝素膜表面被激活,以戊二醛作为交联剂,接枝肝素分子进行丝素膜表面抗凝血性修饰,从而为新型抗凝血生物医用材料的设计及临床应用提供试验依据。单因素优化实验结果显示:经等离子体和戊二醛处理后的丝素膜与肝素溶液的较好反应条件为pH 1.5、40℃、4 h,该条件下丝素膜表面肝素含量为37.62μg/g。经体外凝血试验检测,接枝肝素分子后的丝素膜具有较强的抗凝血活性;经稳定性试验分析,肝素与丝素膜结合稳定牢固不易被洗脱,提示其结合方式为共价键结合。     

丝素的结晶度和结构变化的研究

本实验用X射线衍射法研究了丝素膜的结晶度及结构的变化与其制备、处理条件的关系。同时与丝素凝胶的干燥相比较,由于成膜与凝胶干燥速度的不同,使室温下丝素膜含Silk Ⅰ而凝胶干燥所得的粉末则含Silk Ⅱ。对含有Silk Ⅰ的丝素膜于150℃饱和水蒸汽处理半小时,发生了Silk Ⅰ→Silk Ⅱ的转变。     

固定化木瓜蛋白酶填充床反应器水解丝素的初步应用研究

本研究首先用氯化钙乙醇溶液溶解丝素，测定了丝素蛋白的相对分子质量，然后用尼龙固定化木瓜蛋白酶填充床反应器水解丝素。研究结果表明丝素蛋白的相对分子质量大于66200Da，酶解后丝素溶液的蛋白质含量降低，L-酪氨酸含量提高，丝素溶液稳定性提高。     

丝素蛋白在胶凝时的分子结构、结晶性的探讨

丝素溶液在一定条件下发生胶凝作用,当调节ｐＨ值至等电点附近（ｐＨ４５）即会快速胶凝。由圆二色光谱可知,丝素结构从液态时的无规卷曲转化为凝胶态时的β构象,其干胶粉末经红外吸收光谱证实为β构象。经热分析和Ｘ射线衍射分析可知,丝素凝胶具有较高的结晶性。丝素的结晶部分是由Ｇｌｙ,Ａｌａ,Ｓｅｒ,Ｔｙｒ等氨基酸（其中Ｇｌｙ、Ａｌａ占８３６４％）组成,由于分子间形成氢键和结晶等而使丝素溶液成为稳定的凝胶。     

用对苯二甲酰氯进行丝素蛋白的化学接枝改性研究

为改善丝素膜的性能,用对苯二甲酰氯(DB)作改性剂对丝素蛋白进行了接枝改性。研究了对苯二甲酰氯加入量以及不同温度下成膜等对接枝产率的影响。通过傅里叶红外光谱(FTIR)测试表明,对苯二甲酰氯与丝素形成共价结合;万能电子强力仪检测表明,改性后的丝素膜其力学性能有较大的改善,当接枝率为6.8%,丝素膜断裂强度可达42.5 MPa,断裂伸长率可达5%。     

纳米丝素颗粒药物缓释剂的研制及在治疗小鼠溃疡性结肠炎中的药物控制释放作用

利用天然丝素良好的生物相容性和生物可降解性,制备纳米丝素颗粒作为药物缓释载体。通过磷酸盐缓冲液及乙醇综合处理1 mg/mL丝素蛋白溶液得到颗粒直径比较均匀的纳米级丝素颗粒。电子显微镜下观察到丝素蛋白在pH 8.0的磷酸盐缓冲液作用下其链状胶束结构发生聚集而将药物包裹,自组装形成规则的直径为200～600 nm的球形颗粒,完成与药物的结合,即药物的搭载。在pH 8.0的缓冲液中,单纯柳氮磺吡啶(SASP)药物粉末在1 h左右即将药量的90%释放出来,而加入纳米丝素蛋白的丝素载体药物2 h释放出约60%的药物量,使达到最高药物浓度的时间比单纯药物粉末延长,从而延长药物作用时间,有利于机体对药物的有效吸收利用。将丝素载体药物用于治疗人工诱导小鼠慢性溃疡性结肠炎,结果丝素载体药物治疗组小鼠6～12 h血液药物浓度和结肠组织中的药物浓度降低幅度要低于单纯SASP药物治疗组小鼠,证实了纳米丝素蛋白具有良好的载药、释药功能。     

用丝素蛋白涂覆涤纶织物的研究

将丝素蛋白溶液涂覆于经过化学刻蚀处理的涤纶织物上,获得丝素蛋白涂覆涤纶织物,并对丝素蛋白涂覆涤纶织物进行理化性能检测和结构特性分析。结果表明,丝素蛋白涂覆整理涤纶织物的涂覆增重率为11.6%,热水溶失保持率为84.17%,回潮率增加3.8倍,涂覆涤纶织物的断裂强度和伸度略有降低,但其静电压峰值和静电压衰减时间都得到了明显的改善。涂覆涤纶织物的纤维间填充了丝素蛋白,红外分光光谱检测到丝素蛋白的吸收特征,初步显示了丝素蛋白涂覆涤纶织物具有改善织物性能的效果。     

家蚕丝素固定化糖化酶的研究

茧丝经高浓度的氯化钙溶液处理或用稀碱溶液处理后,制成了粉末状丝素和碱化丝素,并以此为载体,用戊二醛为交联剂固定了糖化酶。经对固定化酶性质和动力学参数等的研究表明：丝素能较好地固定糖化酶;每克干粉末状丝素固定化酶的活力约为１８２２ Ｕ, 固定化酶的最适ｐ Ｈ 值比游离酶增加了１０ 到１２５ 个单位,最适温度比游离酶降低了５ ～１０ ℃;固定化酶具有较长的操作半衰期（１４ ～１８ｄ） ;通过米氏常数的测定,粉末状丝素固定化酶的 Ｋｍ １ ＝ ２ ．５３ ×１０ －５ , 碱化丝素固定化酶的 Ｋｍ ２ ＝３１５ ×１０ － ５ 。实验还发现： 在制备 固定化糖化 酶时, 酶的最适 浓度为 ８ ｍ Ｌ／ Ｌ,戊 二醛的 最适浓 度为０３ ％ 。     

采用吡啶三氧化硫制备硫酸化丝素及其抗凝血性能检测

硫酸化丝素是一种新型的蛋白基抗凝血医用材料。以丝素蛋白和吡啶三氧化硫为原料制备可溶性硫酸化丝素。对硫酸化处理不同时间获得的丝素蛋白样品进行红外光谱检测,结果表明用吡啶三氧化硫处理可溶性丝素蛋白2h以上可以将SO42-接枝到丝素蛋白上,当处理时间达到6h后含硫量达到最大值(1.26mmol/g)。将此硫酸化丝素配制成质量浓度为0.8mg/mL的溶液,其抗凝血效果能达到0.06mg/mL肝素钠的抗凝血水平,使血液在1h内不会凝固。该制备方法简单易行,得到的硫酸化丝素的抗凝血效果良好,有望进一步开发成为新型医用抗凝血材料。     

丝素/壳聚糖共混膜性能测定及制备配方探讨

为改善丝素膜的性能,试验选择丝素与壳聚糖混配比例、烘干温度、戊二醛及甘油浓度四因素,采用L32(8×48)正交设计方案,制备丝素与壳聚糖复合膜。检测结果表明,共混膜的溶胀度为43.00%~248.94%,热水溶失率为43.06%~64.56%,透汽率在36.82%~55.39%之间,初始模量、相对断裂强度和相对断裂伸长分别在6.35~68.80 N/mm,30.85~67.83 N/mm和28.05~230.47范围内;经红外光谱分析知,丝素与壳聚糖只是物理混合,两者处于相容状态。初步选定制备丝素/壳聚糖共混膜的较优组合条件为:丝素质量分数70%或55%、烘干温度40℃,戊二醛和甘油的体积分数均为0.3%。     

丝素蛋白溶液乳化性质的研究

探讨了丝素蛋白质在生物材料领域内作为微胶囊壁材应具有的相关理化性质。经钙盐解的丝素蛋白质溶液具有良好的乳化特性和稳定性,在pH 3～10范围内其乳化特性和稳定性变化不是很明显。随着丝素浓度的增加,丝素蛋白的乳化特性、起泡性及其稳定性增强,溶液呈乳白色均匀体系。丝素蛋白的这些良好性质为制备丝素蛋白微胶囊奠定了物质基础。     

纳米TiO2/丝素蛋白多孔材料的结构和性能

将不同配比的纳米TiO2加入到丝素溶液中,经过冷冻干燥,得到纳米TiO2/丝素蛋白多孔材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)对材料进行了表征及溶失率的测试,结果表明:纳米TiO2/丝素多孔材料的内部孔为不规则的多角形,且孔与孔相互贯通,平均孔径为22~68μm,孔隙率为85%~92%;随着纳米TiO2加入量的增大,丝素蛋白的结晶结构从silkⅠ向silkⅡ构象转变,在水中的溶失率明显下降。