活性光接枝聚合具有步骤简单、反应活化能低、反应时间/区域易于控制的特点，是表面改性的重要方法。与紫外光引发体系相比，可见光辐照反应条件更加温和、副反应少、对生物活性物质无损害，在生物相关领域具有更广阔的应用前景。基于多年的研究基础，北京化工大学有机材料表面工程研究室近年来开发了基于硫杂蒽酮衍生物的可见光引发表面活性接枝新方法，本技术可应用于酶固定化、生物芯片及细胞包覆等方面今后的发展前景广泛。
课题组使用两种商用可见光引发剂异丙基硫杂蒽酮(ITX)和樟脑醌(CQ)为光引发剂,开展了可见光引发的聚合物基材表面接枝交联聚合以及半纤维素接枝丙烯酸水凝胶的制备开发,紫外光辐照下发生的夺氢—偶合反应,在聚丙烯无纺布上固定ITX半频哪醇休眠基,然后在可见光下引发双官能单体聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)接枝交联聚合,得到高度交联不溶胀、表面平整无瑕疵的“分子网布”复合膜结构。采用木聚糖酶为模型酶,在可见光辐照下,木聚糖酶的原位包埋和PEGDA网络的形成同步进行,从而实现木聚糖酶的固定化。当固定化酶与游离酶的用量相等时,游离酶的反应速率较快并很快到达反应终点,固定化酶需要的时间较长,但是两种形式的酶最终得到的水解程度是一致的。以玉米芯半纤维素(HC)为骨架,丙烯酸(AA)为共聚单体,樟脑醌为可见光引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在可见光的辐照下制备了半纤维素接枝丙烯酸水凝胶(HC-g-PAA),可以作为口服蛋白质药物的潜在载体。
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