[发明专利]一种基于全酶法制备多巴胺增强淀粉基粘合剂的方法

说明书

本发明公开了一种基于全酶法制备多巴胺增强淀粉基粘合剂的方法，利用TEMPO/漆酶体系使淀粉产生醛基，其与多巴胺通过醛胺缩合形成牢固的共价结合，与此同时多巴基在漆酶作用下酶促氧化从而生产高粘结强度淀粉基粘合剂，提高淀粉粘合剂的使用性能和应用范围。

技术领域

本发明涉及一种基于全酶法制备多巴胺增强淀粉基粘合剂的方法，具体涉及一种高粘结性能的淀粉粘合剂及其用途，属于高分子技术领域。

背景技术

20世纪50年代开始，天然粘合剂逐渐被合成粘合剂所替代，但目前石油资源的日渐枯竭和环保呼声的日趋高涨，开发和利用天然可再生资源来制备粘合剂受到越来越重视。越来越多的天然材料物理和化学变性方法用于提高天然粘合剂的综合使用性能，尤其是如何提高淀粉基粘合剂的粘结强度。

贻贝其所分泌的黏液几乎可以吸附在任何基材的表面上，表现出超强的黏附能力。近年来的研究表明，贻贝超强的黏附能力，这得益于其黏液中含有大量的二羟基苯丙氨酸中的儿茶酚结构。根据这一特性，通过儿茶酚基团对淀粉高分子链进行修饰得到粘结能力优异的、高强粘结材料。

TEMPO和其衍生物已经作为漆酶催化体系的介体被广泛应用，TEMPO/漆酶能够将葡萄糖及其衍生物上的羟基氧化成醛基和羧基。因此，可利用酶促氧化的办法处理淀粉使其产生醛基或羧基，然后与多巴胺发生醛胺缩合反应，使多巴胺共价连接于淀粉分子链上，再利用漆酶对淀粉分子链上的多巴基(DOPA)进行酶促氧化生产生态环保的高强粘结材料，可广泛应用于纺织、造纸、家装等领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全酶制备多巴胺增强淀粉基粘合剂的方法，通过TEMPO/漆酶体系使淀粉产生醛基，其与多巴胺通过醛胺缩合形成牢固的共价结合，与此同时多巴基在漆酶作用下酶促氧化从而生产高粘结强度淀粉基粘合剂，提高淀粉粘合剂的使用性能和应用范围，具体工艺与步骤如下：

称取30g淀粉，用0.1M，pH为5.0的NaAc-HAc缓冲液将浆浓调至15％，加入漆酶(2mL，1000UmL^-1)和TEMPO(2％，对淀粉干基)，通空气，在30℃的条件下反应，2h后加入10g多巴胺搅拌1h后，加热至95℃糊化10min得到多巴胺增强淀粉基粘合剂。

本发明利用TEMPO/漆酶体系选择性氧化淀粉伯羟基生成醛基，通过醛胺缩合引入DOPA基团，同时漆酶催化氧化DOPA基团制备多巴胺增强淀粉基粘合剂，本方法不仅可大幅提升淀粉基粘合剂的粘结性能，与直接从贻贝中提取黏附蛋白液或通过基因重组法人工合成含DOPA的黏胶蛋白和多肽相比，成本大幅降低。

具体实施方式

采用全酶法制备淀粉基粘合剂，具体实施例如下：

实施例1

称取30g玉米淀粉，用0.1M，pH为5.0的NaAc-HAc缓冲液将浆浓调至15％，加入漆酶(2mL，1000UmL^-1)和TEMPO(2％，对淀粉干基)，通空气，在30℃的条件下反应，2h后加入10g多巴胺搅拌1h后，加热至95℃糊化10min得到多巴胺增强淀粉基粘合剂。

实施例2

称取30g马铃薯淀粉，用0.1M，pH为6.0的磷酸盐缓冲液将浆浓调至25％，加入漆酶(10mL，1000UmL^-1)和TEMPO(8％，对淀粉干基)，通空气，在40℃的条件下反应，8h后加入15g多巴胺搅拌2h后，加热至95℃糊化10min得到多巴胺增强淀粉基粘合剂。

实施例3

称取30g木薯淀粉，用0.1M，pH为4.8的柠檬酸缓冲液将浆浓调至10％，加入漆酶(1mL，1000UmL^-1)和TEMPO(1％，对淀粉干基)，通空气，在50℃的条件下反应，20h后加入5g多巴胺搅拌1h后，加热至95℃糊化10min得到多巴胺增强淀粉基粘合剂。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。