羊毛角蛋白羧甲基壳聚糖复合膜的制备及性能研究

摘要

从20世纪90年代初以来，随着骨组织工程突飞猛进的发展，骨组织工程支架材料的开发与研究也日益深入，尤其是通过合适的方法将几种单一材料复合，形成复合型材料，取长补短，以解决理想骨支架的问题，是近年来骨组织工程支架材料研究的热点之一。在本课题中，首先从羊毛中提取羊毛角蛋白(wool keratin WK)，制备羊毛角蛋白溶液，再与羧甲基壳聚糖(N,O-carboxymethylNOCC)复合，制成羊毛角蛋白羧甲基壳聚糖复合膜，最后，对复合膜的结构进行表征，并对复合膜进行力学性能等性能评价。 本课题分为2个部分： 1、羊毛角蛋白溶液的制备本实验采用还原C法制备羊毛角蛋白溶液，采用2-巯基乙醇(2-hydroxy-1-ethanethiol C<,2>H<,6>OS)作为还原剂。将羊毛与C<,2>H<,6>OS、十二烷基硫酸钠(Soduirn dodecyl sulfate SDS)、尿素及蒸馏水混合，加热，过滤，烘干，称重。比较不同的加热时间和加热温度对羊毛溶解率的影响，将所得滤液透析后，即得羊毛角蛋白溶液。用考马斯亮蓝(coomassie blue dye-binding CBB)法测定角蛋白溶液中的角蛋白含量。结果表明，随着加热时间和温度的增加，羊毛的溶解率也随之增加，但角蛋白含量则在加热温度为50℃，加热时间为16h时最高。所以，在以后的角蛋白溶液制备中，将采用50℃加热16h。提示还原C法制备羊毛角蛋白溶液具有可行性，为下一步复合膜的制备奠定了实验基础。 2、羊毛角蛋白羧甲基壳聚糖复合膜的制备及性能表征将制得的角蛋白溶液与羧甲基壳聚糖及交联剂按比例混合，抽真空以后，经溶液共混浇铸制得WK/NOCC复合膜。浇铸温度分别为室温、37℃、50℃、70℃，时间分别为大于48h、20h、15h、8h。结果表明：浇铸温度为50℃，时间为15h时制得的WK/NOCC复合膜柔韧性最好，最易从成膜材料上剥脱，气孔最少。但力学性能的测试有待证实。 将制得的特定比例的WK/NOCC复合膜，通过扫描电子显微镜(scanningelectronic microscope SEM)观察材料的微观形貌，X线衍射(x-ray diffractionXRD)、傅立叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometry FTIR)表征其化学成份及物相组成，力学实验测定膜材料的力学性能。结果表明，NOCC的加入明显改善了膜的机械性能，复合膜截面较光滑，无明显相分离现象，说明二者共混时分散比较均匀，二者具有良好的相容性。衍射分析和红外光谱分析也表明WK与NOCC共混时分散均匀，且二者之间既有化学键合，又有分子间的相互作用，二者之间可形成良好的界面结合。 综上所述，WK与NOCC复合制成复合生物材料具有可行性，后续研究可以引入复合膜的生物相容性评价，为骨组织工程支架材料的研究提供必要的实验依据。

目录

论文说明：英文缩略词表

声明

前言

第一部分实验：羊毛角蛋白溶液的制备

第二部分实验：羊毛角蛋白羧甲基壳聚糖复合膜的制备及性能

全文总结

参考文献

综述 羊毛角蛋白作为骨组织工程支架材料的研究进展

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