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21世纪是生命科学和健康产业时代,健康产业已成为世界各国最活跃的产业。随着时间的飞逝,健康环保的医用材料在健康产业中的作用越来越重要,并处于持续发展状态。研发无毒安全的天然医用材料对保障人体健康、促进人类文明的发展具有重要意义。世界各国都投入了极大的精力进行绿色健康材料的研究开发,并正在形成新的高科技产业。
天然橡胶由于其优异的物理性能被广泛用作医用手套、检查手套、安全套等一次性使用的医疗卫生用品,这些低值但又要满足高端健康要求的医用耗材暂无替代品,且市场需求持续保持增长。天然乳胶中普遍存在引起人体过敏反应的蛋白质,大大限制了乳胶制品的使用。由于丝胶具有抗菌、消炎、抗氧化、耐腐蚀等诸多橡胶需要但又不具备的性质,二者结合可有效地改善乳胶的过敏问题,且使橡胶获得其它改性方法难于获得的优良性能。
本课题通过自由基聚合合成了两亲的聚异戊二烯一丝胶接枝共聚物纳米微球,并采用杂凝聚的方法使接枝共聚物共混入天然乳胶颗粒中,二者以离子键互相连接聚集成一个以接枝物为壳,乳胶为核的核壳结构,接枝物中的丝胶与聚异戊二烯和天然乳胶中的蛋白质和橡胶烃分别以氢键结合和相似相容交联结合,形成一定密度的交联网络,提高的乳胶制品的致密性及物理力学性能,且乳胶外层包裹的丝胶赋予改性后的乳胶制品良好的耐溶剂性、抗过敏及抗菌性。经细胞毒性分析试验证明,经丝胶改性后的乳胶膜仅有轻度毒性,初步达到降低乳胶致敏的目的。
在此基础上,将生物酶催化蛋白交联应用到丝胶改性的天然橡胶中,使丝胶共聚物与橡胶中的蛋白交联结合；其中化学交联、氢键、离子键等多种作用使蛋白质发生不同结构层次上的改变,致使过敏蛋白质改性。细胞毒性测试也证实生物酶确实能起到改性蛋白质的作用,经生物酶作用后改性乳胶膜的毒性基本消失,使其保持原有优良性能的同时,兼具乳胶抗菌、生物活性、抗氧化,抗紫外照射等优异性能,开发了一条绿色环保制备低过敏乳胶制品的方式。