[發明專利]一種β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯自組裝修飾的聚乳酸材料及其制備

有效

• 申請號: 201210573889.3
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103059330A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 蘇建麗
• 申請（專利權）人: 青島文創科技有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J7/12;C08J5/18;C08L67/04;C08B37/08
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及自組裝材料領域，具體涉及一種β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯自組裝修飾的聚乳酸材料及其制備。

背景技術

單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基，多個乳酸分子在一起，-OH與別的分子的-COOH脫水縮合，-COOH與別的分子的-OH脫水縮合，就這樣，它們手拉手形成了聚合物，叫做聚乳酸。?聚乳酸也稱為聚丙交酯，屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產過程無污染，而且產品可以生物降解，實現在自然界中的循環，因此是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸（H-[OCHCH₃CO]_n-OH）的熱穩定性好，加工溫度170～230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，但是它還具有結構性能單一，脆性較大，親水性和熱穩定性的缺點，并且缺少生物活性基團，因此其對生物體的相容性能差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯自組裝修飾的聚乳酸材料及其制備方法。

本發明所采用技術方案：

一種β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯自組裝修飾的聚乳酸材料，它由基材和修飾層組成，基材由表面氨基化的聚乳酸材料構成，修飾層是在所述基材的表面利用層層自組裝技術進行表面修飾而得到；其中，修飾層中含有在所述基材表面交替層層組裝的β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯。

一種β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯自組裝修飾的聚乳酸材料的制備過程包括以下步驟：

(1)?聚乳酸膜的制備

按質量體積比8~10g:50~80mL將聚乳酸溶于二氯甲烷中，等攪拌完全溶解后得聚乳酸溶液，流延于鑄膜盤中，蒸發溶劑得聚乳酸膜。將膜置于乙醇水溶液中攪拌清洗1~2h，然后在40℃真空干燥12h得成品；

(2)?聚乳酸膜的表面氨基化

將(2)中聚乳酸膜放入0.1g/mL的含乙二胺的異丙醇溶液中，在45~50℃下攪拌3~5min，得到表面帶有氨基官能軒的聚乳酸膜，再用大量蒸餾水沖洗，然后用0.012mol/L的鹽酸浸泡15~20min，再次用蒸餾水洗滌，得到表面氨基化的聚乳酸膜；

(3)?殼聚糖硫酸酯的制備

按質量體積比為殼聚糖:二甲基甲酰胺:三氧化硫=(0.5~1.0?)g:(80~100)?mL:(5.2~6.8)?mL準備原料。

向反應容器中加入預先冷卻的二甲基甲酰胺，置于冰水浴中，在攪拌狀態下，攪拌下以0.5~1mL/min的速度滴加三氧化硫。滴加完畢后，在室溫下繼續攪拌2h，然后將反應容器置于65℃恒溫水浴中，加入殼聚糖，攪拌1.5~3h，反應停止后冷卻去室溫，得粘稠液體，過濾，將濾液用乙醇沉淀，用75%乙醇洗滌沉淀，蒸餾水溶解，飽和NaHCO₃中和后，將所得溶液轉入透析袋中，用去離子水透析10~12天，透析后的溶液旋轉蒸發濃縮，冷凍干燥，即可獲得殼聚糖硫酸酯純品；

?(4)?殼聚糖硫酸酯、β-葡聚糖酶溶液的配制

將β-葡聚糖酶溶解于濃度為0.015mol/L的氯化鈉溶液中，得到β-葡聚糖酶溶液，其中β-葡聚糖酶的濃度在1.0~2.0mg/mL；

將殼聚糖硫酸酯溶于0.015mol/L的氯化鈉溶液中，得到殼聚糖硫酸酯，其中殼聚糖硫酸酯的濃度在1.0~2.0?mg/mL；

其中，殼聚糖硫酸酯、β-葡聚糖酶溶液的質量比為1：1，每次用量為1~2mg;

(5)?層層自組裝

將上述表面氨基化的聚乳酸膜基材加入到殼聚糖硫酸酯溶液中浸泡15~20?min，再用0.15?mol/L氯化鈉溶液洗滌4~6次，得到表面有殼聚糖硫酸酯的聚乳酸膜片；

再將該膜片加入到β-葡聚糖酶溶液中浸泡15~20?min，再用0.15?mol/L氯化鈉溶液洗滌4~6次，然后再用殼聚糖硫酸酯溶液浸泡15~20min，之后用0.15mol/L氯化鈉溶液洗滌4~6次，完成聚乳酸表面的第一個雙分子層的自組裝；然后按上述步驟，再分別交替自組裝6次，即得到殼聚糖硫酸酯為最外層的含7個雙分子層的表面層層自組裝修飾的聚乳酸膜片，再用去離子水洗滌4~6次，然后在室溫下干燥24~48小時，得到所述β-葡聚糖酶與殼聚糖硫酸酯自組裝修飾的聚乳酸材料。