[发明专利]一种刀豆蛋白聚合物水凝胶的制备方法、制得的水凝胶及其应用

说明书

本发明公开一种刀豆蛋白聚合物水凝胶的制备方法，涉及聚合物材料技术领域，本发明包括以下步骤：将刀豆蛋白A溶于缓冲溶液中，然后向溶液中加入甘露糖单体、光二乙酰胺、丙烯酰胺和引发剂，加热聚合后，即制得刀豆蛋白聚合物水凝胶。甘露糖单体的结构式如下：光二乙酰胺的结构式如下：本发明的有益效果在于：本发明通过植物凝集素四聚体刀豆蛋白与双键修饰的甘露糖单体相结合构建巨型蛋白质超分子单体，这种聚合物水凝胶具有良好的粘附性能和生物相容性，在药物释放、组织工程等领域都具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及聚合物材料技术领域，具体涉及一种刀豆蛋白聚合物水凝胶的制备方法、制得的水凝胶及其应用。

背景技术

随着工业发展，环境污染日益严重，传统污染型聚合物材料逐渐被新兴环境友好型材料替代，蛋白质在自然界中广泛存在于动植物生命体中，天然的基于蛋白质的软网络具有固有的自我修复，大变形，信号响应能力以及对各种基材(软硬)的表面粘附力，是实现生物功能过程中必不可少的重要组成部分。已经证明，蛋白质在网络中的参与不仅赋予网络更好的生物功能，而且由于其精确的三维结构，还通过增强聚合物网络的规则性来显著提高机械强度。最近，人们投入了巨大的努力来制造合成的蛋白质-聚合物网络，不仅模仿这种天然结构和生物功能，而且还开发了具有生物启发性的功能性软材料，用于各种应用，例如药物以及蛋白质输送，组织工程，生物传感器和可穿戴设备。

公开号为CN106883430A的专利申请公开一种植物蛋白复合水凝胶的制备方法，以生物相容性较好且具有良好降解性的大豆分离蛋白为原料，以丙烯酸为单体通过乳液聚合的方式制备了植物蛋白高吸水率复合高分子水凝胶，但是并未公开其制得的水凝胶具有良好的粘附性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种刀豆蛋白聚合物水凝胶的制备方法，聚合物水凝胶具有良好的粘附性能。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种刀豆蛋白聚合物水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将刀豆蛋白A溶于缓冲溶液中，然后向溶液中加入甘露糖单体、光二乙酰胺、丙烯酰胺和引发剂，加热聚合后，即制得刀豆蛋白聚合物水凝胶；

所述甘露糖单体的结构式如下：

所述光二乙酰胺的结构式如下：

有益效果：本发明通过植物凝集素四聚体刀豆蛋白与双键修饰的甘露糖单体相结合构建巨型蛋白质超分子单体，这种聚合物水凝胶具有良好的粘附性能和生物相容性，在药物释放、组织工程等领域都具有很好的应用前景。

本发明中的刀豆蛋白不能替换成其他蛋白，将刀豆蛋白替换成刀豆凝集素后，制备出的凝胶会产生大量沉淀，无法使用。

优选地，所述缓冲溶液为HEPES缓冲液。

优选地，所述加热温度为50-60℃，加热时间为6h。

优选地，所述引发剂为过硫酸铵。

优选地，所述刀豆蛋白A、甘露糖单体、光二乙酰胺、丙烯酰胺、引发剂的质量比为115:3.6:0.33:150:3。

优选地，所述甘露糖单体的制备方法包括以下步骤：将甘露糖-胺、N-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯和缚酸剂溶于NN-二甲基甲酰胺中，在室温条件下搅拌反应过夜，然后旋干溶剂，提纯后，即制得甘露糖单体；

所述甘露糖-胺的结构式如下：

优选地，所述缚酸剂为N,N-二异丙基乙胺。

优选地，所述甘露糖-胺、N-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯、缚酸剂的质量比为1.2:0.91:0.91。