弹性蛋白的改性研究

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1、中文摘要弹性蛋白(elastin)是细胞外基质中不溶、疏水、高交联的蛋白质和血管组织中重要的化学成分，主要功能是被动伸缩、赋予所在组织以伸缩性和可逆的变形能力。然而，弹性蛋白的功能仅限于弹性且难以加工成新的生物材料。本论文描述了两种弹性蛋白表面改性的方法：原子转移自由基聚合(ATRP)和硫代．引发转移终止剂(thio．inifcrtcrs)，并对其性能进行了研究。进一步，探索了～种明胶功能化弹性蛋白接枝共聚物的方法。1．弹性蛋白经洳溴异丁酰溴化制备了大分子ATRP引发剂溴代异丁酰化弹性蛋白(E．Br)，再以E

2、．Br为引发剂，在CuCl／2，2．联吡啶催化体系下，用ATRP方法合成了聚甲基丙烯酸．B．羟乙酯(E—g．PHEMA)改性的弹性蛋白聚合物。用红外(FTIR)、X射线光电子能谱(xPs)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、离子色谱和动态接触角对接枝聚合物进行了表征。结果表明：PHEMA键接到了弹性蛋白上；SEM显示改性后弹性蛋白的表面比未改性前变得光滑，但改性后样品的热性能均低于未改性样品，起始热分解温度由改性前的307oC变为265oC，最大失重速率温度由347oC降到316．76oC；动态接触角实

3、验表明改性后样品具有良好的亲水性，反应72h后前进角由接枝前的130．45o下降到29．80o，接触角滞后由70．42o变为29．80o。．2．弹性蛋白经对氯甲基苯甲酰氯氯化、二乙基二硫代氨基甲酸钠(NaSD)硫化制备了大分子inifcrtcr剂(E．S)，再以E．S为引发剂，在紫外光(or3照射下引发甲基丙烯酸．p．羟乙酯(HEMA)聚合，合成了聚甲基丙烯酸．肛羟乙酯(E．g．PHEMA)改性的弹性蛋白聚合物。用红#b(FTIR)和X射线光电子能谱(xPs)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、离子色谱

4、和动态接触角对改性弹性蛋白进行了表征。结果表明：PHEMA键接到了弹性蛋白上；SEM显示改性后弹性蛋白的表面比未改性前变得光滑，但改性后样品的热性能均低于未改性样品，起始热分解温度由改性前的307．0oC变为260．2。C，最大失重速率温度由347oC降到316．3oC；动态接触角实验表明改性后样品具有良好的亲水性，反应72h后前进角由改性前的130．45o下降到35．40o，接触角滞后由70．42o变为35．40o。3．本文首先用对硝基苯甲酰氯将原子转移自由基聚合方法得到的弹性蛋白接枝共聚物的甲基丙烯酸．p

5、羟乙酯的羟基活化，然后再利用明胶对其进行了功能化。用红外(FTⅡ◇和X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对明胶功能化的弹性蛋白接枝共聚物进行了表征。结果表明：明胶己键接到了弹性蛋白上；但SEM显示明胶功能化后弹性蛋白接枝共聚物的表面与未功能化的样品表面形态没有太大变化。关键词：弹性蛋白：原子转移自由基聚合：硫代．引发．转移-终止剂；甲基丙烯酸．B．羟乙酯；光聚合；改性；明胶ABSTRACTElastiniStheextracellularmatrixproteinresponsibleforther

6、esilienceoftissuesandisacriticalbiochemicalcomponentofvasculartissue。Itisaninsoluble，hydrophobicandextensivelycross-linkedprotein．However,elastin'sfunctionisrestrictedtoelasticityanddifficulttobeprocessedintonewbiomaterials．Inthisthesis，synthesisandproperti

7、esofelastingraftcopolymerviaatomtransferradicalpolymerization(ATRP)andthio-inifertersweredescribed．Further,anewstrategyforthepreparationofglutin-functionalizedelastingraftcopolymerwasexplored．1．Elastinwasmodifiedwith2-bromoisobutyrylbromidetopreparemacro-in

8、itiatorandsubsequentlyatomtransferradicalpolymerization(ATRP)modifiedtoattachpoly(2-hydroxyethylmethacrylate)(PrmMA)．ThesemodifiedelastinwereexaminedusingF"rm,XPS，TGA，SEM，ionchromatographyanddynamiccon