基于卵白蛋白的接枝共聚改性與層層組裝研究.pdf

1、卵白蛋白是禽蛋中含量最高的蛋白質(zhì)，已經(jīng)具有穩(wěn)定的商業(yè)供應。探索研制以卵白蛋白為基礎的新材料，對禽蛋加工及帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有一定的價值。在新材料探索中，期待發(fā)現(xiàn)卵白蛋白基材料的特殊性質(zhì)，并將其應用于先進材料中，可對材料科學的研究添加新的內(nèi)容。
　　 本文利用FT-IR、XRD、FE-SEM、DSC、XPS等分析手段對卵白蛋白的接枝共聚改性及電紡納米纖維基礎上的層層組裝加以重點研究。探索卵白蛋白在功能吸附材料及生物醫(yī)藥材料領域的應用可

2、能。主要研究內(nèi)容與結果如下：
　　 1.以接枝率和接枝效率為指標，卵白蛋白與丙烯腈接枝共聚反應的最佳條件為卵白蛋白質(zhì)量為3g時、反應時間為90min、反應溫度為60℃、單體質(zhì)量為12g、引發(fā)劑濃度為60mmol/L，此時接枝率與接枝效率分別達到231.67%和46.33%。接枝反應后，卵白蛋白分子引入-CN，但是其主鏈結構沒有發(fā)生明顯變化。在FE-SEM下觀察，球狀卵白蛋白接枝后產(chǎn)物為不規(guī)則形狀。DSC與TG均顯示熱穩(wěn)定性有所提

3、高。
　　 2.卵白蛋白接枝產(chǎn)物對Fe3+、Cu2+和Zn2+三種金屬離子的吸附作用主要分為快速吸附期和平穩(wěn)期，吸附的平衡時間分別為100min、120min、120min。接枝產(chǎn)物的吸附動力學符合準二級方程模型(R2>0.99)；等溫線吸附三種金屬離子符合Langmuir模型(R2>0.95)。FT-IR與FE-SEM與分析表明，接枝產(chǎn)物吸附三種金屬離子時起作用的部分主要為聚丙烯腈的-CN。
　　 3.利用聚丙烯腈吸附

4、金屬離子的特點，通過Ag+吸附的介導，將卵白蛋白層層組裝到靜電紡絲法制備的聚丙烯腈納米纖維膜上。根據(jù)C、N、O、S、Ag幾種元素含量的比例變化確定組裝成功。與XPS的結果一致，纖維膜的XRD分析有Ag的特征衍射峰出現(xiàn)。組裝后納米纖維表面有顆粒附著，可能為組裝的過程中銀和卵白蛋白在纖維表面沉積量不同的結果。組裝后的聚丙烯腈納米纖維膜的熱穩(wěn)定性有所提高。不同組裝層數(shù)的納米膜對C2C12細胞凋亡率影響差別不大。
　　 4.利用靜電作用

5、，將殼聚糖/卵白蛋白層層組裝在靜電紡絲法制備的醋酸纖維素納米纖維膜表面。通過C、O、N、S四種元素含量的比例變化判斷組裝成功進行。醋酸纖維素、殼聚糖、卵白蛋白均為天然不易結晶物質(zhì)。XRD結果顯示，組裝后的納米膜晶型結構依然不明顯。FE-SEM結果顯示，組裝后納米纖維表面粗糙，并有聚集成束現(xiàn)象，可能是相鄰組裝纖維沒能在殼聚糖和卵白蛋白溶液中很好分散的結果。DSC結果顯示，組裝前后及不同組裝層數(shù)的納米膜的熔融峰有一定遷移。組裝后納米膜的熱穩(wěn)