[发明专利]一种仿生材料的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及化学工程的精细化学品领域，是一种仿生材料的制备方法，特别是涉及制备聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖、卵磷脂和钙磷化合物的复合材料的方法。

【背景技术】

在以前的工作中，我们曾开发了聚天冬氨酸或其衍生物与壳聚糖的共聚材料(参见ZL200510015063.5和ZL200610015364.2。但这些单纯由聚天冬氨酸或其衍生物与壳聚糖的共聚材料存在着在水中膨胀比较高、机械强度较差的弊病。

【发明内容】

本发明的目的是为了满足应用的需要，而提供一种仿生材料的制备方法，即制备聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖、卵磷脂和钙磷化合物的复合材料的方法，该方法首先合成具有不同侧链的聚天冬氨酸或其衍生物，然后将带有不同侧链的聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖、卵磷脂、含钙溶液在一定温度下进行混合、反应、沉淀。所得材料具有仿生物膜的性质，是一种环境友好型仿生材料，

本发明为解决上述问题，公开了该仿生材料聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖、卵磷脂和钙磷化合物的复合材料的方法。该方法包括以下步骤：

(1)将聚丁二酰亚胺与多胺进行反应，得到至少含有一个胺基侧链的部分开环的聚丁二酰亚胺(即合成的聚合物结构上带/具有侧链，这些侧链上至少含有一个胺基，后(下)同)，其中多胺与按丁二酰亚胺单元计的聚丁二酰亚胺的摩尔比为：0.01-0.50∶1；

(2)将步骤(1)得到的产物进行水解，得到至少含有一个胺基侧链的聚天冬氨酸；或胺解，或同时进行水解和胺解，得到至少含有一个胺基侧链的聚天冬氨酸衍生物水溶液(即合成的聚合物结构上带/具有侧链，这些侧链上至少含有一个胺基，后(下)同)；水解剂与按丁二酰亚胺单元计的聚丁二酰亚胺的摩尔比为：0.10-1.0∶1，胺解剂与按丁二酰亚胺单元计的聚丁二酰亚胺的摩尔比为：0.10-1.0∶1；

(3)制备壳聚糖溶液，将壳聚糖溶于稀酸溶液中，稀酸水溶液的浓度为质量分数1-10％，壳聚糖与1-10％的稀酸的质量比为：1∶1-1∶200；

(4)将上述步骤(2)、(3)得到的两溶液，以及交联剂脂肪族或芳香族二醛，在20-100℃温度及强烈搅拌下混合均匀；带胺基侧链的聚天冬氨酸或其衍生物与壳聚糖的质量比为1∶99-99∶1，脂肪族或芳香族二醛中的醛基与聚合物中胺基的摩尔比为：0.01-1.0∶1；

(5)将含钙化合物溶于水中制得含钙溶液，所述钙与稀酸溶液中的无机酸的摩尔比是0.1～10∶1；

(6)将卵磷脂溶于足量的乙醇水溶液中，形成乳状溶液，卵磷脂与壳聚糖的质量比为0.01～1∶1；

(7)将上述步骤(4)、(5)、(6)得到的三个溶液，以及碱溶液在20-45℃，强烈搅拌下进行混合，控制最终pH6～10；

(8)将上述步骤(7)得到的混合物在20-45℃下静置陈化12-72小时，然后分离、洗涤，在35～60℃进一步干燥陈化，所得到的沉淀物即复合材料；或者：

步骤(8)是将上述步骤(7)得到的混合物在20～45℃温度下静置陈化12～72小时后，在低于60℃下脱溶剂，然后在35～60℃真空下继续干燥陈化，所得到的产物最后充分洗涤至中性，再在60℃下真空干燥至恒重，即得到复合材料；或者：

步骤(8)是将上述步骤(7)得到的混合物直接在30～60℃下脱溶剂，然后在35～60℃真空下继续干燥陈化，所得到的产物最后充分洗涤至中性，再在60℃下真空干燥至恒重，即得到复合材料。

本发明还公开了另一种聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖、卵磷脂和钙磷化合物复合材料的制备方法。该方法包括以下步骤：

(1)将聚丁二酰亚胺与多胺、碱性水解剂和胺解剂同时进行反应，得到至少含有一个胺基侧链的聚天冬氨酸或其衍生物水溶液；多胺与按丁二酰亚胺单元计的聚丁二酰亚胺的摩尔比为：0.01～1.0∶1；多胺、水解剂和胺解剂的总摩尔数与按丁二酰亚胺单元计的聚丁二酰亚胺的摩尔比为：0.1～5∶1；

(2)制备壳聚糖溶液，将壳聚糖溶于稀酸溶液中，稀酸溶液的浓度为质量分数1-10％，壳聚糖与1-10％的稀酸的质量比为：1∶1-1∶200；

(3)将上述步骤(1)、(2)得到的两溶液，以及交联剂脂肪族或芳香族二醛，在20-100℃温度及强烈搅拌下混合均匀，制成混合水溶液；按带胺基侧链的聚天冬氨酸或其衍生物与壳聚糖的质量比为1∶99-99∶1，脂肪族或芳香族二醛中的醛基与聚合物中胺基的摩尔比为：0.01-1.0∶1；