[發明專利]葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系及其制備水凝膠的方法

有效

• 申請號: 201310407843.9
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN104418971A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 蘇騰;王啟剛;唐舟;李汶軍;何鴻艦
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08F220/54
• 分類號: C08F220/54;C08F222/14;C08F120/54;C08F290/02;C08F226/10;C08F4/40;C08K3/34
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

1.葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系，其特征在于，該自由基體系為在室溫下以水為反應介質引發烯類單體進行自由基聚合的引發體系，包含N-羥基酰亞胺衍生物、葡萄糖氧化酶和葡萄糖，引發體系適用的pH值范圍為3.5～10.5。

2.根據權利要求1所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系，其特征在于，所述的葡萄糖和葡萄糖氧化酶的摩爾濃度比為2250～52000，N-羥基酰亞胺衍生物和葡萄糖的摩爾濃度比為0.2～4.0，引發體系中采用的N-羥基酰亞胺衍生物的摩爾濃度不低于4.87mM，葡萄糖的摩爾濃度不低于9mM。

3.根據權利要求1所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系，其特征在于，所述的N-羥基酰亞胺衍生物為N-羥基丁二酰亞胺。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系，其特征在于，所述的N-羥基酰亞胺衍生物、葡萄糖氧化酶、葡萄糖直接混合得到自由基聚合的引發體系;

或是將N-羥基酰亞胺衍生物和葡萄糖氧化酶或葡萄糖混合后，再加入葡萄糖或葡萄糖氧化酶配合使用得到自由基聚合的引發體系。

或是葡萄糖氧化酶和葡萄糖混合后，再加入-羥基酰亞胺衍生物配合使用得到自由基聚合的引發體系。

5.利用權利要求1-4中任一項所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系制備水凝膠的方法，其特征在于，該方法利用N-羥基酰亞胺衍生物、葡萄糖氧化酶和葡萄糖配合作為自由基引發體系，為聚合提供自由基，制備時將N-羥基酰亞胺衍生物、葡萄糖氧化酶與烯類單體的水溶液混合均勻，然后向其中加入葡萄糖，調節反應介質的pH值或調節葡萄糖氧化酶/N-羥基酰亞胺衍生物/葡萄糖三元引發體系的組分濃度，在室溫下控制在3min～30min內產生自由基引發單體進行聚合形成三維聚合物網絡，得到水凝膠。

6.根據權利要求5所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系制備水凝膠的方法，其特征在于，反應介質的pH值調整為3.5～10.5，葡萄糖氧化酶/N-羥基酰亞胺衍生物/葡萄糖三元引發體系的組分濃度調整為:葡萄糖和葡萄糖氧化酶的摩爾濃度比為2250～52000，同時N-羥基酰亞胺衍生物和葡萄糖的摩爾濃度比為0.2～4.0，N-羥基酰亞胺衍生物的摩爾濃度不低于4.87mM，葡萄糖的摩爾濃度不低于9mM。

7.根據權利要求5所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系制備水凝膠的方法，其特征在于，所述的烯類單體選自水溶性的丙烯酸酯衍生物、丙烯酰胺衍生物或N-乙烯基吡咯烷酮中的一種或幾種，烯類單體的加入量占反應原料總重量的5～20%。

8.根據權利要求7所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系制備水凝膠的方法，其特征在于，所述的水溶性的丙烯酸酯衍生物為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸羥丙酰(HPA)或聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)，所述的丙烯酰胺衍生物為丙烯酰胺(AMM)、N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)或N-異丙基丙烯酰胺(NIPA)。

9.根據權利要求5所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系制備水凝膠的方法，其特征在于，反應物中還可以添加帶有兩個或者多個雙鍵的水溶性化合物作為交聯劑，包括N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(BIS)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)或乙烯基修飾的蛋白質，所述的交聯劑用量占反應原料總重量的1～6%，。

10.根據權利要求5所述的葡萄糖氧化酶介導自由基引發體系制備水凝膠的方法，其特征在于，反應物中還可以添加可水分散的無機納米材料制備高強度的納米復合水凝膠，所述的無機納米材料為粘土納米片、納米二氧化硅或納米羥基磷灰石，優選平均粒徑10～40nm的納米二氧化硅或片層直徑20～40nm，厚度Inm，分子式為[Mg_5.34Li_0.66Si₈O₂₀(OH)₄]Na_0.66的粘土納米片，所述的無機納米材料的用量占反應原料總重量的5～17%。