CN108395499A - 一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,包括赖氨酸粘性水凝胶、精氨酸粘性水凝胶、组氨酸粘性水凝胶、甘氨酸粘性水凝胶、丝氨酸粘性水凝胶、苏氨酸粘性水凝胶、半胱氨酸粘性水凝胶、酪氨酸粘性水凝胶、天冬酰胺粘性水凝胶、谷氨酰胺粘性水凝胶、天冬氨酸粘性水凝胶、谷氨酸粘性水凝胶的制备方法。本发明将生物体内含有的氨基酸引入到聚丙烯酰胺水凝胶体系中,让氨基酸分子作为粘性的表达基团,使用的氨基酸具有良好的生物相容性。该方法制备的水凝胶具有优异的粘性,与金属、玻璃、塑料和橡胶等均有粘结作用,在一定程度上改善了传统的聚丙烯酰胺水凝胶粘性低的缺点。
Description
技术领域
本发明属于高分子水凝胶技术领域,涉及一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法。
背景技术
聚合物水凝胶是由亲水性的高分子链通过交联形成的三维网状结构材料,由于其溶胀于水中,质地柔软而类似生物组织,是一种理想的生物相容性材料。具有粘性的水凝胶可广泛应用于组织工程、烧伤敷料、药物控释材料以及医用粘合剂等领域。但是,由于水凝胶内部含有大量的水,其粘性受到极大的限制。然而,目前大多数的研究工作主要集中于提高水凝胶的力学性能,而对其粘性的研究却十分有限。
目前,对于水凝胶粘性的研究主要集中于向其中引入多巴胺分子作为粘结基团,依靠氢键、络合作用以及疏水相互作用等物理作用实现其与固体表面的粘结。但是,单一的依靠多巴胺的作用极大的限制了粘性水凝胶的发展。因此,寻找一种可以起到与多巴胺的粘结作用类似的小分子来制备粘性水凝胶十分关键。
中国专利(CN 106040113 A)描述了一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法,该制备方法将碱基小分子引入到了聚丙烯酰胺水凝胶体系中,制备得到的碱基仿生粘性水凝胶具有优异的粘性。
发明内容
本发明的目的是将氨基酸分子引入到水凝胶中,提供一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法。
本发明的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,包括赖氨酸仿生粘性水凝胶、精氨酸仿生粘性水凝胶、组氨酸仿生粘性水凝胶、甘氨酸仿生粘性水凝胶、丝氨酸仿生粘性水凝胶、苏氨酸仿生粘性水凝胶、半胱氨酸仿生粘性水凝胶、酪氨酸仿生粘性水凝胶、天冬酰胺仿生粘性水凝胶、谷氨酰胺仿生粘性水凝胶、天冬氨酸仿生粘性水凝胶、谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法;所述的氨基酸包括赖氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸;
本发明所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其步骤如下:
(1)氨基酸的改性
a.将组分A和碳酸氢钠溶于四氢呋喃和水的混合液(四氢呋喃和水的体积比为6:1)中,将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加甲基丙烯酰氯和四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的氨基酸溶液。将改性的氨基酸单体用极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的氨基酸单体。
所述的组分A、碳酸氢钠和甲基丙烯酰氯的摩尔浓度分别为0.293 mol/L、0.586~0.674 mol/L和5.47 mol/L; 所述的组分A、碳酸氢钠、甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2~2.3:2~2.3;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7~10:1。
所述的组分A包括甘氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和组氨酸;
b.将组分B和碳酸氢钠溶于四氢呋喃和水的混合液(四氢呋喃和水的体积比为6:1)中,将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加甲基丙烯酰氯和四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2h。反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,旋蒸后得到黄色的粗产物。
向上述黄色粗产物中加入三氟乙酸和二氯甲烷的混合液,并在室温下反应2h。反应后的溶液倒入极性溶剂正己烷和乙醚的混合液中,并在-20℃下放置3 h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的氨基酸单体析出。用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的氨基酸单体。
所述的组分B、碳酸氢钠、甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔浓度分别为0.293 mol/L、0.586~0.674 mol/L、5.47 mol/L和13.67 mol/L; 所述的组分B,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2~2.3:2~2.3:10~10.1;所用极性溶剂正己烷和乙醚的体积用量与被沉降溶液体积的比为7~10:1。
上述的组分B包括Boc-赖氨酸、Boc-谷氨酰胺、Boc-精氨酸和Boc-天冬酰胺;
(2)氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备
将接有双键的氨基酸单体,亲水单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,并且搅拌至完全溶解,上述各单体的质量浓度分别为10~30 g/L,200 g/L和2 g/L,将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在65℃~70℃下反应6~8 h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得氨基酸仿生粘性水凝胶体系;接有双键的氨基酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5~15:100:1。
本发明的有益效果:
本发明将生物体内含有的氨基酸引入到水凝胶体系中,让氨基酸分子作为粘性的表达基团,该方法制备的水凝胶具有优异的粘性,并且本发明中所使用的氨基酸均具有良好的生物相容性,每种氨基酸仿生粘性水凝胶与金属、玻璃、塑料和橡胶等均具有粘结作用,在一定程度上改善了传统水凝胶粘性低的缺点。
具体实施方式:
实施例1 一种谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)谷氨酸的改性
将0.041 mol (6.03 g) 谷氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的谷氨酸溶液。将改性的谷氨酸单体用500mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的谷氨酸单体。所用的谷氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.1 g接有双键的谷氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为10 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得谷氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的谷氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5:100:1。
制备的谷氨酸仿生粘性水凝胶剥离力的测试方法:制备长度为10 cm,宽度为2cm, 厚度为0.06 mm的水凝胶试样,用CT3质构仪进行90。剥离测试,剥离距离为8 cm,触发点负荷为0.067 N,剥离速度为5 mm/s,测试基板为铝质。
实施例1中谷氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为2.41 N。
实施例2 一种谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)谷氨酸的改性
将0.041 mol (6.03 g) 谷氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的谷氨酸溶液。将改性的谷氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的谷氨酸单体。所用的谷氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.2 g接有双键的谷氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为20 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得谷氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的谷氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例2中谷氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为6.73 N。
实施例3 一种谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)谷氨酸的改性
将0.041 mol (6.03 g) 谷氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的谷氨酸溶液。将改性的谷氨酸单体用500mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的谷氨酸单体。所用的谷氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的谷氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得谷氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的谷氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例3中谷氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为9.63 N。
实施例4 一种酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)酪氨酸的改性
将0.041 mol (7.43 g) 酪氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的酪氨酸溶液。将改性的酪氨酸单体用500mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的酪氨酸单体。所用的酪氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.1 g接有双键的酪氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为10 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得酪氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的酪氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例4中酪氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为2.65 N。
实施例5 一种酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)酪氨酸的改性
将0.041 mol (7.43 g) 酪氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的酪氨酸溶液。将改性的酪氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的酪氨酸单体。所用的酪氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.2 g接有双键的酪氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为20 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得酪氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的酪氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例5中酪氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为7.13 N。
实施例6 一种酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)酪氨酸的改性
将0.041 mol (7.43 g) 酪氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的酪氨酸溶液。将改性的酪氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的酪氨酸单体。所用的酪氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的酪氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得酪氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的酪氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例6中酪氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为11.32 N。
实施例7 一种半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)半胱氨酸的改性
将0.041 mol (4.961 g) 半胱氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的半胱氨酸溶液。将改性的半胱氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的半胱氨酸单体。所用的半胱氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.1 g接有双键的半胱氨酸单体,2 g亲水性丙烯酰胺单体和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为10 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接放入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得半胱氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的半胱氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例7中半胱氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为1.35 N。
实施例8 一种半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)半胱氨酸的改性
将0.041 mol (4.961 g) 半胱氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的半胱氨酸溶液。将改性的半胱氨酸单体用500mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的半胱氨酸单体。所用的半胱氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.2 g接有双键的半胱氨酸单体,2 g亲水性丙烯酰胺单体和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为20 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得半胱氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的半胱氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例8中半胱氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为2.65 N。
实施例9 一种半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)半胱氨酸的改性
将0.041 mol (4.961 g) 半胱氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的半胱氨酸溶液。将改性的半胱氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的半胱氨酸单体。所用的半胱氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.3 g接有双键的半胱氨酸单体,2 g亲水性丙烯酰胺单体和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L,200 g/L和2g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得半胱氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的半胱氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例9中半胱氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为5.94 N。
实施例10 一种组氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)组氨酸的改性
将0.041 mol (6.355 g) 组氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的组氨酸溶液。将改性的组氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的组氨酸单体。所用的组氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)组氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.1 g接有双键的组氨酸单体,2 g亲水性丙烯酰胺单体和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为10 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得组氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的组氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例10中组氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为1.96 N。
实施例11 一种组氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)组氨酸的改性
将0.041 mol (6.355 g) 组氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的组氨酸溶液。将改性的组氨酸单体用500mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的组氨酸单体。所用的组氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)组氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.2 g接有双键的组氨酸单体,2 g亲水性丙烯酰胺单体和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为20 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得组氨酸粘性水凝胶。接有双键的组氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例11中组氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为3.68 N。
实施例12 一种组氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(a)组氨酸的改性
将0.041 mol (6.355 g) 组氨酸和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放入冰浴中并且滴加0.082 mol (7.9 mL) 甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用50 mL二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的组氨酸溶液。将改性的组氨酸单体用500 mL极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的组氨酸单体。所用的组氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(b)组氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.3 g接有双键的组氨酸单体,2 g亲水性丙烯酰胺单体和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接放入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得组氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的组氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例12中组氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为5.52 N。
实施例13 一种赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)赖氨酸的改性
a.将0.041 mol (10 g) Boc-赖氨酸 和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol(7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集旋蒸,得到黄色的粗产物。
b.向步骤(a)得到的黄色粗产物中加入30 mL三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液,并且在室温下反应2 h。反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的赖氨酸单体析出。用布氏漏斗过滤出改性的赖氨酸单体,经干燥后得到接有双键的赖氨酸单体。所用的Boc-赖氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.1 g接有双键的赖氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为10 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得赖氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的赖氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例13中制得的赖氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为2.97 N。
实施例14 一种赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
a.将0.041 mol (10 g) Boc-赖氨酸 和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol(7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集旋蒸,得到黄色的粗产物。
b.向步骤(a)得到的黄色粗产物中加入30 mL三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液,并且在室温下反应2 h。反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的赖氨酸单体析出。用布氏漏斗过滤出改性的赖氨酸单体,经干燥后得到接有双键的赖氨酸单体。所用的Boc-赖氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.2 g接有双键的赖氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为20 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得赖氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的赖氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例14制得的赖氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为7.31N。
实施例15 一种赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)赖氨酸的改性
a.将0.041 mol (10 g) Boc-赖氨酸 和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol(7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集旋蒸,得到黄色的粗产物。
b.向步骤(a)得到的黄色粗产物中加入30 mL三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液,并且在室温下反应2 h。反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的赖氨酸单体析出。用布氏漏斗过滤出改性的赖氨酸单体,经干燥后得到接有双键的赖氨酸单体。所用的Boc-赖氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)赖氨酸粘性水凝胶的制备
将0.3 g接有双键的赖氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接放入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得赖氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的赖氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例15制得的赖氨酸仿生粘性水凝胶的剥离力为10.82N。
实施例16 一种精氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)精氨酸的改性
a.将0.041 mol (10 g) Boc-精氨酸 和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol(7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集旋蒸,得到黄色的粗产物。
b.向步骤(a)得到的黄色粗产物中加入30 mL三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液,并且在室温下反应2 h。反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的精氨酸单体析出。用布氏漏斗过滤出改性的精氨酸单体,经干燥后得到接有双键的精氨酸单体。所用的Boc-精氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)精氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.1 g接有双键的精氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为10 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得精氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的精氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例16制得的精氨酸仿生粘性水凝胶剥离力为3.23 N。
实施例17 一种精氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)精氨酸的改性
a.将0.041 mol (10 g) Boc-精氨酸 和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol(7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集旋蒸,得到黄色的粗产物。
b.向步骤(a)得到的黄色粗产物中加入30 mL三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液,并且在室温下反应2 h。反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的精氨酸单体析出。用布氏漏斗过滤出改性的精氨酸单体,经干燥后得到接有双键的精氨酸单体。所用的Boc-精氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)精氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.2 g接有双键的精氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为20 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得精氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的精氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例17制得的精氨酸仿生粘性水凝胶剥离力为7.63 N。
实施例18 一种精氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法如下:
(1)精氨酸的改性
a.将0.041 mol (10 g) Boc-精氨酸 和0.082 mol (6.82 g)碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中。将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol(7.9 mL)甲基丙烯酰氯和15 mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集旋蒸,得到黄色的粗产物。
b.向步骤(a)得到的黄色粗产物中加入30 mL三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液,并且在室温下反应2 h。反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h。将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的精氨酸单体析出。用布氏漏斗过滤出改性的精氨酸单体,经干燥后得到接有双键的精氨酸单体。所用的Boc-精氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
(2)精氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将0.3 g接有双键的精氨酸单体,2 g亲水性单体丙烯酰胺和0.02 g引发剂过硫酸钾加入到10 mL去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L,200 g/L和2 g/L。将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型。反应后冷却至室温,最终制得精氨酸仿生粘性水凝胶。接有双键的精氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法,实施例18制得的精氨酸仿生粘性水凝胶剥离力为10.93N。
Claims (7)
1.一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,包括赖氨酸仿生粘性水凝胶、精氨酸仿生粘性水凝胶、组氨酸仿生粘性水凝胶、甘氨酸仿生粘性水凝胶、丝氨酸仿生粘性水凝胶、苏氨酸仿生粘性水凝胶、半胱氨酸仿生粘性水凝胶、酪氨酸仿生粘性水凝胶、天冬酰胺仿生粘性水凝胶、谷氨酰胺仿生粘性水凝胶、天冬氨酸仿生粘性水凝胶、谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法;所述的氨基酸包括赖氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸;
所述的制备方法的步骤和条件如下:
(1)氨基酸的改性
a.将组分A和碳酸氢钠溶于四氢呋喃和水的混合液(四氢呋喃和水的体积比为6:1)中,将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加甲基丙烯酰氯和四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的氨基酸溶液;将改性的氨基酸单体用极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的氨基酸单体;
所述的组分A、碳酸氢钠和甲基丙烯酰氯的摩尔浓度分别为0.293 mol/L、0.586~0.674 mol/L和5.47 mol/L; 所述的组分A、碳酸氢钠、甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2~2.3:2~2.3;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7~10:1;
所述的组分A包括甘氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和组氨酸;
b.将组分B和碳酸氢钠溶于四氢呋喃和水的混合液(四氢呋喃和水的体积比为6:1)中,将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加甲基丙烯酰氯和四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2h;反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,旋蒸后得到黄色的粗产物;
向上述黄色粗产物中加入三氟乙酸和二氯甲烷的混合液,并在室温下反应2h;反应后的溶液倒入极性溶剂正己烷和乙醚的混合液中,在-20℃下放置3 h;将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的氨基酸单体析出;用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的氨基酸单体;
所述的组分B、碳酸氢钠、甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔浓度分别为0.293 mol/L、0.586~0.674 mol/L、5.47 mol/L和13.67 mol/L; 所述的组分B,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2~2.3:2~2.3:10~10.1;所用极性溶剂正己烷和乙醚的体积用量与被沉降溶液体积的比为7~10:1;
所述的组分B包括Boc-赖氨酸、Boc-谷氨酰胺、Boc-精氨酸和Boc-天冬酰胺;
(2)氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备
将接有双键的氨基酸单体,亲水单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,并且搅拌至完全溶解,上述各单体的质量浓度分别为10~30 g/L,200 g/L和2 g/L,将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在65℃~70℃下反应6~8 h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得氨基酸仿生粘性水凝胶;接有双键的氨基酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为5~15:100:1。
2.如权利要求1所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下:
a.谷氨酸的改性
将0.041mol谷氨酸和0.082mol碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中;将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082mol甲基丙烯酰氯和15mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的谷氨酸溶液;将改性的谷氨酸单体用极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的谷氨酸单体;所用的谷氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1;
b.谷氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将接有双键的谷氨酸单体,亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L, 200 g/L和2 g/L;将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6 h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得谷氨酸仿生粘性水凝胶;接有双键的谷氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
3.如权利要求1所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下:
a.酪氨酸的改性
将0.041mol酪氨酸和0.082mol碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中;将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol甲基丙烯酰氯和15mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的酪氨酸溶液;将改性的酪氨酸单体用极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的酪氨酸单体;所用的酪氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1;
b.酪氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将接有双键的酪氨酸单体,亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L, 200 g/L和2 g/L;将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6 h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得酪氨酸仿生粘性水凝胶;接有双键的酪氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
4.如权利要求1所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下:
a.半胱氨酸的改性
将0.041mol半胱氨酸和0.082mol碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中;将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol甲基丙烯酰氯和15mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的半胱氨酸溶液;将改性的半胱氨酸单体用极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的半胱氨酸单体;所用的半胱氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1;
b.半胱氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将接有双键的半胱氨酸单体,亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L, 200 g/L和2 g/L;将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得半胱氨酸仿生粘性水凝胶;接有双键的半胱氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
5.如权利要求1所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的组氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下:
a.组氨酸的改性
将0.041mol组氨酸和0.082mol碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中;将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082 mol甲基丙烯酰氯和15mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2 h,反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,得到改性的组氨酸溶液;将改性的组氨酸单体用极性溶剂乙醚析出,用布氏漏斗过滤后进行干燥,得到接有双键的组氨酸单体;所用的组氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:2:2;所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1;
b.组氨酸粘性水凝胶的制备
将接有双键的组氨酸单体,亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L, 200 g/L和2 g/L;将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6 h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得组氨酸仿生粘性水凝胶;接有双键的组氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
6.如权利要求1所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下:
a.赖氨酸的改性
将0.041mol Boc-赖氨酸 和0.082mol碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中;将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082mol甲基丙烯酰氯和15mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2h;反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,旋蒸后得到黄色的粗产物;
将0.41mol三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液加入到上述粗产物中,并且在室温下反应2h;反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h;将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的赖氨酸单体析出;用布氏漏斗过滤出改性的赖氨酸单体,经干燥后得到接有双键的赖氨酸单体;所用的Boc-赖氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂正己烷和乙醚的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1;
b.赖氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将接有双键的赖氨酸单体,亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L, 200 g/L和2 g/L;将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6 h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得赖氨酸仿生粘性水凝胶;接有双键的赖氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
7.如权利要求1所述的一种氨基酸仿生粘性水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的精氨酸仿生粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下:
a.精氨酸的改性
将0.041mol Boc-精氨酸 和0.082mol碳酸氢钠溶于120 mL四氢呋喃和20 mL去离子水的混合液中;将上述溶液放在冰浴中并向其中滴加0.082mol甲基丙烯酰氯和15mL四氢呋喃的混合液,然后在室温下反应2h;反应后的溶液进行旋蒸,旋蒸后的产物调节pH值至2左右,用二氯甲烷萃取并将有机相收集,旋蒸后得到黄色的粗产物;
将0.41mol三氟乙酸和30 mL二氯甲烷的混合液加入到上述粗产物中,并且在室温下反应2h;反应后的溶液倒入300 mL正己烷和300 mL乙醚的混合液中,在-20℃下放置3h;将上清液倒除,得到的产物溶于过量的乙醇中,加入过量的三乙胺将改性的精氨酸单体析出;用布氏漏斗过滤出改性的精氨酸单体,经干燥后得到接有双键的精氨酸单体;所用的Boc-精氨酸,碳酸氢钠,甲基丙烯酰氯和三氟乙酸的摩尔比为1:2:2:10;所用极性溶剂正己烷和乙醚的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1;
(2)精氨酸仿生粘性水凝胶的制备
将接有双键的精氨酸单体,亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中,搅拌至完全溶解, 溶液中上述各物质的质量浓度分别为30 g/L, 200 g/L和2 g/L;将上述配制好的溶液直接倒入模具中,将模具置于烘箱中在70℃下反应6h,水凝胶在模具中成型;反应后冷却至室温,最终制得精氨酸仿生粘性水凝胶;接有双键的精氨酸单体,亲水单体丙烯酰胺和过硫酸钾的质量比为15:100:1。
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