小分子多元醇对丝素蛋白结构和性能的影响

论文摘要

本文主要研究了多元醇类,包括乙二醇,丙二醇,丁二醇,甘油,赤藓醇,木糖醇,D-山梨醇以及肌醇对丝素蛋白膜的结构以及水溶性、力学性能和透明度的影响,同时在理化性能上探讨其作为角膜修复材料的可行性。采用流延法制备一系列乙二醇,丙二醇,丁二醇,甘油,赤藓醇,木糖醇,D-山梨醇以及肌醇丝素共混膜。用X-射线衍射,红外吸收光谱等手段研究丝素蛋白的结构;用紫外光谱法测试了丝素蛋白的溶失率;此外对共混膜的干湿态力学性能以及透光率进行了测试和分析。结果发现三元醇,四元醇,五元醇及六元醇均诱导丝素蛋白由无规卷曲结构向SilkⅠ结晶结构转变。而对于二元醇类,丝素蛋白结构随着二元醇加入量的增加,从SilkⅠ结晶结构向SilkⅡ结晶结构转变。由此得出,丝素蛋白的结构与加入醇的亲疏水性有关。当加入的醇分子的亲水疏水值（HLB值）>9.85时,丝素蛋白主要形成SilkⅠ结晶结构;当HLB值<8.9时,丝素蛋白主要形成SilkⅡ结晶结构,而当加入的醇分子的HLB值在8.9-- 9.85之间时,丝素蛋白的结晶结构随着醇比例的增加从SilkⅠ结晶结构向SilkⅡ结晶结构转变。同时结果也表明这些小分子醇类均能改善丝素蛋白的水溶性,溶解度越高的多元醇制备的丝素蛋白膜的拉伸断裂伸长率越高,同时在水中的透光率也越好。液态的多元醇共混膜在湿态下的力学性能及透光率均与人眼角膜相似,其他固态醇/丝素为1/10的共混膜,其力学性能及透光性能符合人眼角膜的要求。预期可以用作角膜修复材料。考察了各种不同结构丝素膜的降解速率。结果发现SilkⅠ结晶结构的共混膜降解最快;虽然同是SilkⅡ结晶结构,但经过乙醇处理的丝素膜降解最慢,采用与丁二醇共混得到的SilkⅡ结晶结构的丝素膜降解最快,而经乙醇浸泡的丁二醇/丝素共混膜降解速率在两者之间。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 家蚕丝素蛋白的结构与生物相容性
• 1.1.1 家蚕丝素蛋白的结构
• 1.1.2 家蚕丝素蛋白的生物相容性
• 1.2 丝素蛋白结构转变的研究情况
• 1.3 改善再生家蚕丝素材料水溶性及脆性的研究情况
• 1.4 本文研究的目的及内容
• 第二章 甘油对丝素蛋白的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 家蚕蚕丝脱胶及丝素溶液的制备
• 2.1.4 丝素溶液浓度的测定
• 2.1.5 丝素/甘油共混膜的制备
• 2.1.6 共混膜结构分析
• 2.1.7 共混膜的含水率
• 2.1.8 共混膜的溶失率
• 2.1.9 共混膜的力学性能
• 2.1.10 共混膜的透光性
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 少量甘油对丝素蛋白膜水溶性和结晶性能的影响
• 2.2.2 不同含量甘油对丝素蛋白膜结构的影响
• 2.2.3 共混膜的含水率
• 2.2.4 共混膜的水溶性
• 2.2.5 共混膜的力学性能
• 2.2.6 甘油丝素共混膜的透光率
• 2.3 本章小结
• 第三章 四元醇、五元醇及六元醇对丝素蛋白结构和性能的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 丝素共混膜的制备
• 3.1.4 共混膜的结构
• 3.1.5 共混膜的含水率
• 3.1.6 共混膜的溶失率
• 3.1.7 共混膜的力学性能
• 3.1.8 共混膜透光性
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 多元醇对共混膜结构的影响
• 3.2.2 共混膜的含水率
• 3.2.3 共混膜的溶失率
• 3.2.4 共混膜的力学性能
• 3.2.5 共混膜的透光率
• 3.3 本章小结
• 第四章 不同二元醇对丝素蛋白结构和性能的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 丝素共混膜的制备
• 4.1.4 共混膜的结构
• 4.1.5 共混膜的含水率
• 4.1.6 共混膜的溶失率
• 4.1.7 共混膜的力学性能
• 4.1.8 共混膜透光性
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 二元醇对丝素蛋白膜结构的影响
• 4.2.2 共混膜的含水率
• 4.2.3 共混膜的溶失率
• 4.2.4 共混膜的力学性能
• 4.2.5 共混膜的透光率
• 4.3 本章小结
• 第五章 多元醇对丝素结构和性能影响因素的讨论
• 5.1 多元醇对丝素蛋白结构影响的因素
• 5.2 醇的溶解度与其在共混膜中结晶性的关系
• 5.3 醇的溶解度与其干态力学性能及湿态透光率的关系
• 第六章 几种不同结构的共混膜降解情况的研究
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 实验材料
• 6.1.2 丝素膜的制备
• 6.1.3 丝素膜的结构
• 6.1.4 丝素膜的降解
• 6.1.5 丝素膜在酶降解过程中的质量变化
• 6.1.6 丝素膜在降解过程中的结构变化
• 6.1.7 形貌观察
• 6.1.8 氨基酸分析
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 降解前样品的结构
• 6.2.2 质量损失率
• 6.2.3 丝素膜在酶降解过程中的结构变化
• 6.2.4 丝素膜在蛋白酶ⅩⅣ降解过程中的形态变化
• 6.2.5 氨基酸分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 结 语
• 7.1. 全文结论
• 7.2 本文的主要研究成果
• 7.3 今后进一步的研究计划
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢