专利名称：一种由二元季铵盐化合物对明胶改性的方法
技术领域：
:本发明涉及一种改性明胶的方法，尤其涉及一种通过二元季铵盐化合物与明胶的离子键交联实现对明胶改性的方法。
背景技术：
:胶原蛋白是目前最为丰富的纤维蛋白，其主要存在于结缔组织的细胞外基质中，明胶是胶原的水解产物，是胶原蛋白部分变性或物理化学降解而得到的聚多肽链。明胶的用途广泛，如用作工业明胶、食用明胶、药用明胶等。另外，由于其具有很好的生物相容性和易降解性，明胶作为生物材料在组织工程及药物载体等领域的应用也越来越受到重视。然而，单纯的明胶存在着热稳定性低、机械性能差、易水解等缺点，不能直接用作材料。为此，人们采用多种方法对其进行改性。如加入交联剂戊二醛、异氰酸酯类、碳二亚胺、京尼平、环氧化物，等等。这些交联剂分别与胶原形成共价键、氢键等作用而改变明胶的物理、化学性质。如可以使明胶的耐热性能、变性温度、抗水解能力、力学强度等方面明显提高。随着明胶的用途越来越广泛，需要越来越多的交联剂以满足不同用途的明胶对不同功能的要求。因此，采用新的交联剂用于明胶的改性具有非常重要的意义。明胶是两性聚电解质，可以与离子型化合物通过离子键结合。离子键结合本质上为阴阳离子之间的静电作用，与共价键相比，离子键结合较弱，且离子键结合是可逆的，在一定的条件下，如特定的PH、温度、电场等，离子键可以被破坏。这一性质尤其适合作为药物或肥料的缓释材料。目前，在制革工业中广泛采用的聚丙烯酸复鞣剂、聚两性电解质复鞣剂等，它们对皮革纤维的鞣制作用中包含了离子键交联作用，而且已经有了聚丙烯酸钠与明胶相互作用的研究报道[高分子材料科学与工程，1995，11(3):84-89]。这些事实都说明了聚电解质中的阴、阳离子可以与明胶中的阴、阳离子通过离子键结合而产生交联作用。然而这些聚电解质与明胶的作用中，除了离子键交联外，还有聚电解质链与明胶分子链之间形成互穿网络、互相缠结等作用。这不利于缓释材料对于聚合物的解离程度可控的要求。此夕卜，专利CN10132367 0A提供了一种通过加入磷酸盐制备离子交联改性的重建胶原材料的方法。这种无机盐交联剂的交联作用也有一定的局限性，受交联剂分子尺寸的限制，所形成的交联桥很短，不利于明胶材料的柔韧性
发明内容
:本发明的目的在于，针对现有技术中的不足，提供了一种以二元胺的双季铵盐化合物作为交联剂对明胶进行改性的方法。其特点在于，二元胺的双季铵盐为小分子有机物，与胶原间主要存在离子键结合，而没有分子链的缠结等作用，通过控制温度、PH值等条件可以控制离子键的形成与破坏，因而是一种很有前途的制备明胶基缓释材料的交联剂。同时，与无机交联剂相比，有机双季铵盐的分子尺寸较大，形成的离子键交联桥有一定的柔性，有利于提高明胶材料的柔韧性。另外，季铵盐通常具有杀菌作用，因此以有机双季铵盐为交联剂有利于明胶的抗菌性。
本发明目的通过以下技术措施实现。以二元胺的双季铵盐化合物作为交联剂对明胶进行改性步骤如下:配置50份浓度为10 200g/L的明胶溶液，在20_45°C下恒温条件下搅拌2 12小时，形成透明均匀的明胶溶液。慢慢加入0.2 10份双季铵盐化合物，保温搅拌I 5小时候后，在15 40°C、湿度50% 70%的条件下静置I 5小时。所得溶液依次置于-10 -30°c、_60 -80°c的环境中冷冻12 24小时，然后在冷冻干燥机中脱水干燥，获得双季铵盐化合物改性的明胶材料。优选的，所述的双季铵盐的结构为如下结构通式所示的任意一种:
权利要求
1.一种由二元季铵盐化合物对明胶改性的方法，其特征在于，步骤如下: 配置50份浓度为10 200g/L的明胶溶液，在20-45 °C下恒温条件下搅拌2 12小时，形成透明均匀的明胶溶液，慢慢加入0.2 10份双季铵盐化合物，保温搅拌I 5小时候后，在15 40°C、湿度50% 70%的条件下静置I 5小时，所得溶液依次置于-10 -30°c、_60 -80°c的环境中冷冻12 24小时，然后在冷冻干燥机中脱水干燥，获得双季铵盐化合物改性的明胶材料。
2.如权利要求1所述的由二元季铵盐化合物对明胶改性的方法，其特征在于，所述的双季铵盐的结构为如下结构通式所代表的任意一种:
全文摘要
本发明公开了一种由二元季铵盐化合物对明胶改性的方法。其特点在于采用乙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺等的双季铵盐作为交联剂，通过双季铵盐中的+N(CH3)3基团与明胶中COO-基团形成离子键而对明胶进行改性。这种改性方法有效地提高了明胶的耐水性和热稳定性。
文档编号C08H1/00GK103145997SQ20131012334
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者崔月芝, 孟祥建, 李天铎, 李俊英, 许静 申请人:山东轻工业学院