专利名称：环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种环糊精及其衍生物，特别涉及一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法。
背景技术：
酶催化与普通化学催化剂相比，具有高效性、专一性和反应条件温和等优点，但天然酶对环境过于敏感，对操作条件要求苛刻，易失活，价格昂贵，人们试图继承酶的优点，改变其易变性失活的缺点，开始进行酶功能的模拟研究。目前用于构建模拟酶的这类酶模型分子有环糊精、冠醚、穴醚、笼醚、卟啉等。环糊精是一个比较理想的酶模型，环糊精催化的特点是参与反应的底物分子先被环糊精分子包接，再与其发生反应，与酶促反应十分相似，所以环糊精作为仿酶催化剂得到了许多应用。环糊精聚合物是将环糊精单体聚合后得到的产物，环糊精聚合物可以具有多重识别功能，同时其单体环糊精间具有独特的协同作用，因此环糊精聚合物能更好地模拟酶对底物的识别与催化功能。所以也可以将环糊精聚合物作为仿酶催化剂应用。但与环糊精作为仿酶催化剂应用时一样，环糊精聚合物作为仿酶催化剂应用时，也会遇到将环糊精从产物中分离和回收的难题。
关于环糊精作为仿酶催化剂已有不少研究，但将环糊精单体经过聚合后得到的环糊精聚合物作为模拟酶接枝到纤维素纤维上，制成具有一定催化功能的环糊精聚合物模拟酶功能纤维，以解决环糊精聚合物作为仿酶催化剂应用时的循环使用以及和产物分离的问题则属于正在研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，将环糊精单体经过聚合后得到的环糊精聚合物作为模拟酶接枝到纤维素纤维上，制成具有一定催化功能的环糊精聚合物模拟酶功能纤维。
一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，其特征在于采用以下步骤
A)将环糊精按重量比为1∶1～3加入到浓度为30％的氢氧化钠水溶液中，在室温下搅拌反应10～15小时，然后在30～40℃下按环糊精与环氧氯丙烷的摩尔比为1∶1～8加入环氧氯丙烷，反应20～30小时，当反应达到凝胶点时，加入适量丙酮中止反应，并在溶液中加入无水乙醇至白色固体析出，过滤，真空干燥，得到环糊精预聚体；B)将纤维素纤维按重量比为1∶20～50投放到2％的Na2CO3溶液中，在70～100℃下反应1～3h，然后将其取出、洗净、烘干；经过处理的纤维素纤维按重量比为1∶10～50投放到0.1％的NaOH溶液中溶胀0.5～2小时，取出；C)将溶胀后的纤维素纤维按重量比为1∶50～100放入含有8％的环氧氯丙烷、5％NaOH的水溶液中，在30～60℃下，搅拌、振荡处理1～5h；再加入适量蒸馏水洗涤至中性，抽滤，晾干，得到环氧化纤维素纤维；D)纤维素纤维∶环糊精预聚体∶40％的NaOH碱溶液按重量比为1∶1～3∶30～50混合，即将抽滤后的环氧化纤维素纤维直接投入溶解环糊精预聚体的碱溶液中，控制反应温度在40～50℃，搅拌、振荡处理2～4h；E)将经过上述聚合反应后的产物经干燥处理后，获得环糊精聚合物模拟酶功能纤维。
所述的环糊精采用α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的任意一种，或者其混合物。纤维素纤维为纤维，或者纤维织物。
同现有技术比较，本发明具有如下突出的优点1)本环糊精聚合物模拟酶功能纤维中的环糊精聚合物具有多重识别功能，同时其单体环糊精间具有独特的协同作用，因此环糊精聚合物能更好地模拟酶对底物的识别与催化功能；2)将环糊精聚合物模拟酶功能纤维加以编织、裁剪，制成各种形态，使用、回收方便；3)此外，采用本方法可以解决环糊精聚合物作为仿酶催化剂使用时的循环使用以及和产物分离的问题。
具体实施例方式
实施例1一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，其特征在于采用以下步骤
A)将环糊精按重量比为1∶1加入到浓度为30％的氢氧化钠水溶液中，在室温下搅拌反应10小时，然后在40℃下按环糊精与环氧氯丙烷的摩尔比为1∶1加入环氧氯丙烷，反应20小时，当反应达到凝胶点时，加入适量丙酮中止反应，并在溶液中加入无水乙醇至白色固体析出，过滤，真空干燥，得到环糊精预聚体；B)将纤维素纤维按重量比为1∶20投放到2％的Na2CO3溶液中，在70℃下反应1h，然后将其取出、洗净、烘干；经过处理的纤维素纤维按重量比为1∶50投放到0.1％的NaOH溶液中溶胀2小时，取出；C)将溶胀后的纤维素纤维按重量比为1∶50放入含有8％的环氧氯丙烷、5％NaOH的水溶液中，在30℃下，搅拌、振荡处理1h；再加入适量蒸馏水洗涤至中性，抽滤，晾干，得到环氧化纤维素纤维；D)纤维素纤维∶环糊精预聚体∶40％的NaOH碱溶液按重量比为1∶1∶30混合，即将抽滤后的环氧化纤维素纤维直接投入溶解环糊精预聚体的碱溶液中，控制反应温度在50℃，搅拌、振荡处理2h；E)将经过上述聚合反应后的产物经干燥处理后，获得环糊精聚合物模拟酶功能纤维。
环糊精采用α-环糊精。
实施例2一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，其特征在于采用以下步骤A)将环糊精按重量比为1∶3加入到浓度为30％的氢氧化钠水溶液中，在室温下搅拌反应15小时，然后在30℃下按环糊精与环氧氯丙烷的摩尔比为1∶8加入环氧氯丙烷，反应30小时，当反应达到凝胶点时，加入适量丙酮中止反应，并在溶液中加入无水乙醇至白色固体析出，过滤，真空干燥，得到环糊精预聚体；B)将纤维素纤维按重量比为1∶50投放到2％的Na2CO3溶液中，在100℃下反应3h，然后将其取出、洗净、烘干；经过处理的纤维素纤维按重量比为1∶10投放到0.1％的NaOH溶液中溶胀0.5小时，取出；C)将溶胀后的纤维素纤维按重量比为1∶100放入含有8％的环氧氯丙烷、5％NaOH的水溶液中，在60℃下，搅拌、振荡处理5h；再加入适量蒸馏水洗涤至中性，抽滤，晾干，得到环氧化纤维素纤维；
D)纤维素纤维∶环糊精预聚体∶40％的NaOH碱溶液按重量比为1∶3∶50混合，即将抽滤后的环氧化纤维素纤维直接投入溶解环糊精预聚体的碱溶液中，控制反应温度在40℃，搅拌、振荡处理4h；E)将经过上述聚合反应后的产物经干燥处理后，获得环糊精聚合物模拟酶功能纤维。
环糊精采用β-环糊精。
实施例3一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，其特征在于采用以下步骤A)将环糊精按重量比为1∶2加入到浓度为30％的氢氧化钠水溶液中，在室温下搅拌反应13小时，然后在35℃下按环糊精与环氧氯丙烷的摩尔比为1∶4加入环氧氯丙烷，反应25小时，当反应达到凝胶点时，加入适量丙酮中止反应，并在溶液中加入无水乙醇至白色固体析出，过滤，真空干燥，得到环糊精预聚体；B)将纤维素纤维按重量比为1∶35投放到2％的Na2CO3溶液中，在85℃下反应2h，然后将其取出、洗净、烘干；经过处理的纤维素纤维按重量比为1∶30投放到0.1％的NaOH溶液中溶胀1小时，取出；C)将溶胀后的纤维素纤维按重量比为1∶75放入含有8％的环氧氯丙烷、5％NaOH的水溶液中，在45℃下，搅拌、振荡处理3h；再加入适量蒸馏水洗涤至中性，抽滤，晾干，得到环氧化纤维素纤维；D)纤维素纤维∶环糊精预聚体∶40％的NaOH碱溶液按重量比为1∶2∶40混合，即将抽滤后的环氧化纤维素纤维直接投入溶解环糊精预聚体的碱溶液中，控制反应温度在50℃，搅拌、振荡处理3h；E)将经过上述聚合反应后的产物经干燥处理后，获得环糊精聚合物模拟酶功能纤维。
环糊精采用γ-环糊精。
权利要求
1.一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，其特征在于采用以下步骤A)将环糊精按重量比为1∶1～3加入到浓度为30％的氢氧化钠水溶液中，在室温下搅拌反应10～15小时，然后在30～40℃下按环糊精与环氧氯丙烷的摩尔比为1∶1～8加入环氧氯丙烷，反应20～30小时，当反应达到凝胶点时，加入适量丙酮中止反应，并在溶液中加入无水乙醇至白色固体析出，过滤，真空干燥，得到环糊精预聚体；B)将纤维素纤维按重量比为1∶20～50投放到2％的Na2CO3溶液中，在70～100℃下反应1～3h，然后将其取出、洗净、烘干；经过处理的纤维素纤维按重量比为1∶10～50投放到0.1％的NaOH溶液中溶胀0.5～2小时，取出；C)将溶胀后的纤维素纤维按重量比为1∶50～100放入含有8％的环氧氯丙烷、5％NaOH的水溶液中，在30～60℃下，搅拌、振荡处理1～5h；再加入适量蒸馏水洗涤至中性，抽滤，晾干，得到环氧化纤维素纤维；D)纤维素纤维∶环糊精预聚体∶40％的NaOH碱溶液按重量比为1∶1～3∶30～50混合，即将抽滤后的环氧化纤维素纤维直接投入溶解环糊精预聚体的碱溶液中，控制反应温度在40～50℃，搅拌、振荡处理2～4h；E)将经过上述聚合反应后的产物经干燥处理后，获得环糊精聚合物模拟酶功能纤维。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于环糊精采用α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的任意一种，或者其混合物。
全文摘要
一种环糊精聚合物模拟酶功能纤维的制备方法，其特征是将环糊精单体经过聚合后得到的环糊精聚合物作为模拟酶接枝到纤维素纤维上，制成具有一定催化功能的环糊精聚合物模拟酶功能纤维，同现有技术比较，本发明的优点是1)本环糊精聚合物模拟酶功能纤维中的环糊精聚合物具有多重识别功能，同时其单体环糊精间具有独特的协同作用，因此环糊精聚合物能更好地模拟酶对底物的识别与催化功能；2)将环糊精聚合物模拟酶功能纤维加以编织、裁剪，制成各种形态，使用、回收方便；3)此外，采用本方法可以解决环糊精聚合物作为仿酶催化剂使用时的循环使用以及和产物分离的问题。
文档编号D06M101/06GK1924181SQ200610053490
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者胡智文, 郑智睿, 万军民, 陈文兴 申请人:浙江理工大学