蚕丝素作为生物材料的应用正逐步增多,作为人工血管材料则有待经化学改性以提高其血液相容性。而丝素在有机溶剂中的难溶性、分子中可利用基团的低反应活性导致其化学改性并不易进行。为使丝素易于改性,并提高其血液相容性(1)拟采用离子液体为溶剂,使改性反应在均相体系中进行;(2)选择含有高活性基团的双官能团化合物,使之与丝素中低反应活性的酚羟基充分反应,从而在丝素分子中引入数量较多的易反应的活性基团;(3)进一步,将活性基团大大增多的丝素进行肝素化、类肝素磺酸化与硫酸酯化、亲水性修饰,从而提高丝素的血液相容性。最后,此研究将探索改性后丝素的结构与其血液相容性的关系,并筛选出性能优良的丝素以应用于动物实验。本课题的意义在于探索丝素在离子液体这一新型溶剂中的改性效果,为丝素的化学改性提供新的方法,为丝素成为人工血管材料进行有益的探索。
Silk fibroin;Ionic liquid;chemical modification;Blood compatibility;
为扩展蚕丝素在生物材料领域的应用,需要对其进行化学改性以提高其各项性能。但由于丝素在有机溶剂中的难溶性、分子中可利用基团的低反应活性,其化学改性并不易进行。为使丝素易于改性,并针对性地提高其血液相容性,本项目采用了多种方法(1)采用离子液体为溶剂,使改性反应在均相体系中进行,从而提高改性效果;(2)选择含有高活性基团的双官能团化合物,使之与丝素中较大量存在的低反应活性的酚羟基充分反应,从而在丝素分子中引入数量较多的易反应的活性基团,合成了系列具有高反应活性的中间体,以利于丝素的各种化学改性;(3)进一步,将活性基团大大增多的丝素进行肝素化、类肝素磺酸化与硫酸酯化、亲水性修饰,提高其血液相容性。实验结果表明,离子液体是丝素进行化学改性和物理共混改性的优良溶剂,改性后的丝素材料血液相容性得到极大提高,其中,聚乙二醇改性的丝素具有最好的血液相容性。因此,以上研究为丝素的化学改性提供了新的方法;也将扩大离子液体这一新型清洁溶剂的应用范畴;同时也为丝素成为人工血管材料进行了有益的探索。