動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法及作為藥物載體的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，是將動物角蛋白分散于尿素或氫氧化鈉溶液后，以二硫蘇糖醇或巰基乙醇為還原劑進(jìn)行還原，然后以N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，使動物角蛋白與甲基丙烯酸進(jìn)行聚合而得。實驗表明，本發(fā)明制備的動物角蛋白基高分子水凝膠具有良好的溶脹和退脹性能，且具有pH敏感性，對小分子模型藥物具有很好地緩釋效果，因此可作為藥物載體用于藥物制劑的生產(chǎn)。
【專利說明】動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法及作為藥物載體的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種高分子水凝膠的制備方法，尤其涉及一種動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法。本發(fā)明同時還涉及該動物角蛋白基高分子水凝膠作為藥物載體的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】 [0002] 角蛋白是蛋白質(zhì)的一種，在自然界中非常豐富，我國年產(chǎn)幾十萬噸，廣泛存在于人和動物的表皮、毛發(fā)、蹄、殼、爪以及腳等中，是一種可再生資源，但通常被作為廢棄物而丟棄。角蛋白是外胚層細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白，廣泛存在于動物的皮膚及皮膚的衍生物中，如毛發(fā)、蹄、殼、爪、角、鱗片等。角蛋白可分為〃-角蛋白和P-角蛋白兩類。角蛋白的組成特點是:胱氨酸與極性氨基酸含量較高，其結(jié)構(gòu)中因存在大量-S-S-鍵而顯示出特殊的堅固性。廢棄的角蛋白資源主要指動物的毛發(fā)、蹄殼、趾甲，以及家禽類羽毛等。角蛋白也是最為豐富的一類非食物蛋白質(zhì)，因此，開發(fā)角蛋白資源不會引發(fā)類似淀粉的食品短缺危機。
[0003]豬毛角蛋白是一種結(jié)構(gòu)性蛋白，具有高的胱氨酸含量和大量的羥基氨基酸，尤其是含有大量的絲氨酸(15%)。角蛋白含有一定量的非共價鍵相互作用(靜電力、氫鍵和疏水作用)和共價鍵相互作用(二硫鍵)。豬毛角蛋白基生物材料(膜，海綿體、支架和纖維)已進(jìn)行了若干年的研究。
[0004]天然角蛋白作為一種天然高分子材料，不僅來源豐富、價格低廉，且具有可降解、生物相容、熱穩(wěn)定等一些優(yōu)良性能，可被廣泛應(yīng)用，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展前景，因此，有待進(jìn)一步探索、開發(fā)。隨著對角蛋白的理論研究和應(yīng)用研究的開展，角蛋白已經(jīng)廣泛應(yīng)用于飼料和紡織業(yè)中，并且國內(nèi)外有很多人正在研究利用角蛋白開發(fā)表面活性劑、絮凝劑、氨基酸廣品、系列保健品和化妝品等。
[0005]雖然，高分子量的角蛋白具有很高的機械強度、優(yōu)良的加工性能、可降解性、良好的生物相容性、無毒和價格低廉等優(yōu)點，可以用作傷口敷料，起到抵抗細(xì)菌活性和加速傷口愈合的作用，因而具有很大的回收利用價值。但是，角蛋白高分子材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用成果很少。從羽毛、豬毛中簡單、高效提取的角蛋白(CN101372503A)為基材，制備了可用于藥物載體的角蛋白膜材料(Fang-Ying Li, Rong-Min Wang,Yu-Feng He等，Journal ofControlled Release, 2011, 152, e92_93)。這些成果屬于初級研究成果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法；
本發(fā)明的另一目的是提供一種該動物角蛋白基高分子水凝膠作為藥物載體的應(yīng)用。
[0007](—)動物角蛋白基高分子水凝膠的制備
本發(fā)明動物角蛋白基高分子水凝膠的制備，是將動物角蛋白分散于尿素或氫氧化鈉溶液后，以二硫蘇糖醇或巰基乙醇作為還原劑進(jìn)行還原，然后以N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，使動物角蛋白與甲基丙烯酸進(jìn)行聚合而得，具體制備工藝為:
將動物角蛋白粉分散于分散液中，在氮氣保護(hù)下，加入還原劑，于20~100°C下攪拌反應(yīng)I~6小時；再加入引發(fā)劑，于30~85°C下攪拌反應(yīng)10~120分鐘；然后加入單體甲基丙烯酸和交聯(lián)劑，于30~85°C下聚合反應(yīng)5~50分鐘；加入碳酸氫鈉攪拌，待凝膠中的氣泡消失后，置于20~80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)0.5~4小時形成水凝膠；最后將水凝膠分別于50~95%的乙醇水溶液、蒸餾水中浸泡12~24小時，得到角蛋白基高分子水凝膠。[0008]所述動物角蛋白粉為羽毛角蛋白粉、豬毛角蛋白粉。其具體制備工藝參見CN101372503A ；
所述分散液為濃度2~20 mol/L的尿素溶液或氫氧化鈉溶液。為了使動物角蛋白粉充分分散，于20~80°C攪拌分散I~6小時；
所述還原劑為二硫蘇糖醇溶液或巰基乙醇；還原劑的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的I~10% ；
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨；引發(fā)劑的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的0.1~1% ；所述甲基丙烯酸的中和度為10~60%，其用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的3~10倍；所述交聯(lián)劑為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，其用量為甲基丙烯酸或動物角蛋白粉質(zhì)量的0.1 ~1% ；
所述碳酸氫鈉的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的5~10%。
[0009](二)動物角蛋白基高分子水凝膠的結(jié)構(gòu)表征
1、紅外光譜分析
圖1為本發(fā)明羽毛角蛋白基高分子水凝膠的紅外光譜圖(圖中，曲線I為羽毛角蛋白，曲線為羽毛角蛋白聚甲基丙烯酸水凝膠，曲線3為聚甲基丙烯酸)。從圖中可以看出，1700和1180 cm-1處出現(xiàn)聚甲基丙烯酸的特征吸收峰(這些峰是由C=O伸縮震動和C-O的伸縮震動引起的)。在1643 cm^,1527 cnT1和1237 cnT1的吸收峰分別歸屬為羽毛角蛋白中肽鍵(-C0NH-)的酰胺I帶，酰胺II帶和酰胺III帶特征吸收峰，以上特征吸收峰的位置表明了蛋白質(zhì)材料的構(gòu)象。582 cnT1處的吸收峰為羽毛角蛋白中二硫鍵S-S的伸縮振動吸收峰，990cm_1的吸收峰為羽毛角蛋白中胱氨酸殘基C-S鍵的特征吸收峰，3290 cnT1附近是締合的-ΝΗ、-0Η的特征吸收峰。圖2為本發(fā)明豬毛角蛋白基高分子水凝膠的紅外光譜圖(圖中，曲線I為豬毛角蛋白；曲線2為角蛋白聚甲基丙烯酸水凝膠，曲線3為聚甲基丙烯酸)?？梢钥闯?，1702 cnT1和llSlcnT1處出現(xiàn)聚甲基丙烯酸的特征吸收峰。在1640 cm-1,1526cm-1和1235cm—1的吸收峰分別歸屬為角蛋白中肽鍵(-C0NH-)的酰胺I帶，酰胺II帶和酰胺III帶特征吸收峰，以上特征吸收峰的位置表明了蛋白質(zhì)材料的構(gòu)象。585 cnT1處的吸收峰為角蛋白中二硫鍵S-S的伸縮振動吸收峰，991CHT1的吸收峰為角蛋白中胱氨酸殘基C-S鍵的特征吸收峰，3292CHT1附近是締合的-ΝΗ、-0Η的特征吸收峰。圖1、2的結(jié)果說明了甲基丙烯酸在角蛋白中成功接枝聚合。
[0010]2、掃描電鏡分析
采用不同放大倍數(shù)對冷凍干燥后蛋白基高分子水凝膠進(jìn)行掃描電鏡分析，圖3為干燥后蛋白基高分子水凝膠的掃描電鏡圖(圖中a為羽毛角蛋白基高分子水凝膠高倍下電鏡照片，b為豬毛角蛋白基高分子水凝膠低倍下電鏡照片)?？梢钥闯?，從低倍鏡下(b)可以看到角蛋白基高分子水凝膠具有多孔結(jié)構(gòu)，而其粉末狀角蛋白原料無此孔型結(jié)構(gòu)。在高倍下，可以清楚的看到角蛋白粉末均呈網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)；角蛋白基水凝膠具有大小不一的孔，孔分布較多。這有利于藥物的負(fù)載與釋放。
[0011](三)動物角蛋白基高分子水凝膠的性能分析
1、熱重分析
以豬毛角蛋白為例對本發(fā)明動物角蛋白基高分子水凝膠經(jīng)冷凍干燥后進(jìn)行熱重分析。結(jié)果如圖4所示，可以看出，角蛋白的起始分解溫度分別為140°C，外延起始溫度為210°C，外延終止溫度為450°C，失重斜率最大點溫度為290°C。加入甲基丙烯酸聚合得到的角蛋白基高分子水凝膠的起始分解溫度分別為220°C，外延起始溫度為280°C，外延終止溫度在420°C，失重斜率最大點溫度是300°C。表明本發(fā)明制備的角蛋白基高分子水凝膠的熱穩(wěn)定性較原料角蛋白的穩(wěn)定性好。
[0012]2、溶脹性能
溶脹性能測試方法:首先，分別配制生理鹽水、葡萄糖水溶液、合成尿液等三種常見模擬液。其次，將0.1g動物角蛋白基高分子水凝膠分別放置于10 mL上述不同生理條件的溶液，靜置3天后傾出溶液，取出凝膠，浙干水分，稱重。圖5為本發(fā)明所得角蛋白基高分子水凝膠在二次水、生理鹽水、D-葡萄糖溶液、合成尿液中的溶脹率(I為豬毛角蛋白水凝膠，2為羽毛角蛋白水凝膠)。結(jié)果表明，動物角蛋白基高分子水凝膠在二次水、D-葡萄糖中的溶脹率較高，羽毛角蛋白水凝膠在25°C下溶脹率可達(dá)190 (g/g)，豬毛角蛋白可達(dá)180 (g/g),具有超吸水水凝膠性能。而在生理鹽水、合成尿液溶脹率較低。
[0013]3、體外藥物釋放性能
以羅丹明B作為小分子模型`藥物，測試動物角蛋白基高分子水凝膠的釋放性能。將合成的角蛋白基高分子水凝膠冷凍干燥后置于羅丹明B水溶液中溶脹吸附，溶脹平衡后，將載藥后的水凝膠表面沖洗后置于37°C、不同pH值的PBS緩沖溶液進(jìn)行釋放，采用紫外-可見光譜檢測對羅丹明B的釋放行為。
[0014]圖6為羽毛角蛋白基高分子水凝膠在37°C對羅丹明B的體外釋放曲線。結(jié)果表明，本發(fā)明羽毛角蛋白基高分子水凝膠對小分子(羅丹明B)模型藥物具有緩釋效果，在pH=7.4時藥物釋放具有最大累積釋放率，羽毛角蛋白基高分子水凝膠在24小時可達(dá)97%。
[0015]圖7為本發(fā)明豬毛角蛋白基高分子水凝膠37°C對羅丹明B的體外釋放曲線。結(jié)果表明，本發(fā)明豬毛角蛋白基高分子水凝膠對小分子(羅丹明B)模型藥物具有緩釋效果。其中，在pH=8.4時藥物釋放具有最大累積釋放率，豬毛角蛋白基高分子水凝膠在24小時可達(dá)93%。
[0016]綜上所述，本發(fā)明制備的動物角蛋白基高分子水凝膠具有良好的溶脹和退脹性能，且具有PH敏感性。實驗表明，角蛋白基高分子水凝膠對小分子模型藥物具有緩釋效果，因此，可作為藥物載體用于生產(chǎn)藥物制劑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明羽毛角蛋白基高分子水凝膠的紅外光譜圖；
圖2為本發(fā)明豬毛角蛋白基高分子水凝膠的紅外光譜圖；
圖3為本發(fā)明羽毛角蛋白基高分子水凝膠的掃描電鏡圖；圖4為本發(fā)明角蛋白基高分子水凝膠的熱重曲線；
圖5為角蛋白基高分子水凝膠在不同環(huán)境下的溶脹率；
圖6為本發(fā)明羽毛角蛋白基高分子水凝膠在不同pH值下對羅丹明B的釋放曲線；
圖7為本發(fā)明豬毛角蛋白基高分子水凝膠在不同pH值下對羅丹明B的釋放曲線。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施例對本發(fā)明動物角蛋白基高分子水凝膠的制備進(jìn)一步的說明。
[0019]實施例1
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末，置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在45°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時后,加入過硫酸銨0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，然后加入0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘，加入0.25g碳酸氫鈉攪拌均勻，待混合溶液中氣泡消失后，倒入IOmL玻璃小瓶中，置于60°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時，形成水凝膠；最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為 50、190 (g/g)。
[0020]實施例2
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在55°C下攪拌分散I小時；通`氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸鉀0.05g,反應(yīng)40分鐘后；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，然后加入0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘，加入0.25g碳酸氫鈉攪拌均勻，待混合溶液中的氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于55°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為58.4、176 (g/g)。
[0021]實施例3
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸鉀0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘，加入0.5g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOml玻璃小瓶中，放入70°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠；最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為30、172 (g/g)。
[0022]實施例4
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL lmol/L的氫氧化鈉溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.0Olg，攪拌I小時，加入過硫酸鉀0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，加入0.25g的N, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于60°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠；最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為 56.3,167 (g/g)。
[0023]實施例5
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入巰基乙醇1.0mL,攪拌I小時,加入過硫酸鉀0.05g,反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.25g的N, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于55°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠；最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為 37、178 (g/g)。
[0024]實施例6
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入巰基乙醇1.0mL,攪拌I小時,加入過硫酸鉀0.05g,反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，加入0.25g的N，N，-亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，直于65 C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝I父；最后將水凝I父在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為78、190(g/g)。
`[0025]實施例7
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入巰基乙醇1.0mL,攪拌I小時,加入過硫酸鉀0.01g,,反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，加入0.25g的N, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)I分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，直于55 C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝I父；最后將水凝I父在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為65、167(g/g)°
[0026]實施例8
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入lmol/L的氫氧化鈉溶液，通氮氣，在65°C下攪拌分散I小時；加入二硫蘇糖醇0.005g，攪拌I小時，加入過硫酸鉀0.03g,反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，加入0.25g的N, N’-亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于55°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為45、159 (g/g)。
[0027]實施例9稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸銨0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.5g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于68°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠；最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為47、171 (g/g)。
[0028] 實施例10
稱取0.25 g羽毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸銨0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，然后加入0.4g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于60°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠；最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得羽毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為 39、178 (g/g)。
[0029]實施例11
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入lmol/L的氫氧化鈉溶液，在45°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸銨
0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%);加入0.25g的N, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于55°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為 48、189 (g/g)。
[0030]實施例12
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在55°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸銨
0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入
0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，然后置于50°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為34、182 (g/g)。
[0031]實施例13
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸銨
0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.25g的N，N’_亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.5g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于70°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為78、179 (g/g)。
[0032]實施例14 稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.0Olg,攪拌I小時,加入過硫酸銨
0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入
0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于70°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠凝。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為48、190 (g/g)。
[0033]實施例15
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入巰基乙醇0.003g,攪拌I小時；加入過硫酸銨0.05g,反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于70°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液的溶脹率分別為 56、188 (g/g)。
[0034]實施例16
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣,加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時；加入過硫酸銨
0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入
0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為41、163 (g/g)。
[0035]實施例17
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入巰基乙醇0.005g,攪拌I小時；加入過硫酸銨0.01g,反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.25g的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘，加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，得到豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為 59、177 (g/g)。
[0036]實施例18
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌I小時,加入過硫酸銨
0.03g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入
0.25g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為57、175 (g/g)。
[0037]實施例19稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散I小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g,攪拌3小時,加入過硫酸銨0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入0.5g的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后倒入IOmL玻璃小瓶中，置于80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)2小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇),再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為89、145 (g/g)。
[0038]實施例20
稱取0.25 g豬毛角蛋白粉末置于IOOmL三頸瓶中，加入25mL 8mol/L的尿素溶液，在65°C下攪拌分散2小時；通氮氣，加入二硫蘇糖醇0.005g，攪拌I小時；加入過硫酸銨
0.05g，反應(yīng)40分鐘；滴加2mL用氫氧化鈉中和的甲基丙烯酸(中和度50%)，滴加完后加入
0.4g的N，N’_亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)10分鐘；加入0.25g碳酸氫鈉，待混合溶液攪拌均勻、氣泡消失后將溶液倒入IOmL玻璃小瓶中，置于80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)4小時后形成水凝膠，最后將水凝膠在乙醇中浸泡24小時(每2小時換一次乙醇)，再置于水中浸泡24小時(每2小時換一次水)，即得豬毛角蛋白基高分子水凝膠。該水凝膠在生理鹽水、葡萄糖水溶液中的溶脹率分別為67、187 (g/g)。
【權(quán)利要求】
1.動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，將動物角蛋白粉分散于分散液中，在氮氣保護(hù)下，加入還原劑，于20~100°C下攪拌反應(yīng)I~6小時；再加入引發(fā)劑，于30~85°C下攪拌反應(yīng)10~120分鐘；然后加入單體甲基丙烯酸和交聯(lián)劑，于30~85°C下聚合反應(yīng)5~50分鐘得凝膠；加入碳酸氫鈉攪拌，待凝膠中的氣泡消失后，置于20~80°C水浴中繼續(xù)反應(yīng)0.5~4小時形成水凝膠；最后將水凝膠分別于50~95%的乙醇水溶液、蒸餾水中浸泡12~24小時，得到角蛋白基高分子水凝膠。
2.如權(quán)利要求1所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述動物角蛋白粉為羽毛角蛋白粉、豬毛角蛋白粉。
3.如權(quán)利要求1或2所述角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述分散液為濃度2~20 mol/L的尿素溶液或氫氧化鈉溶液。
4.如權(quán)利要求3所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述動物角蛋白粉的分散是在20~80°C下攪拌分散I~6小時。
5.如權(quán)利要求1或2所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述還原劑為二硫蘇糖醇溶液或巰基乙醇；還原劑的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的I~10%。
6.如權(quán)利要求1或2所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸 銨；引發(fā)劑的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的0.1~1%。
7.如權(quán)利要求1或2所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述單體甲基丙烯酸的中和度為10~60%，甲基丙烯酸的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的3~10倍。
8.如權(quán)利要求1或2所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:所述交聯(lián)劑為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，其用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的100~150%。
9.如權(quán)利要求1或2所述動物角蛋白基高分子水凝膠的制備方法，其特征在于:碳酸氫鈉的用量為動物角蛋白粉質(zhì)量的5~10%。
10.如權(quán)利要求1所述方法制備的動物角蛋白基高分子水凝膠作為藥物載體的應(yīng)用。
【文檔編號】C08F222/38GK103524759SQ201310449267
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】王榮民, 郭菊花, 李濤, 殷曉春, 何玉鳳 申請人:西北師范大學(xué)