胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法及其降解产物分析方法

本发明涉及生物降解及降解产物分析，尤其涉及一种胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法及其降解产物分析方法。

背景技术：

1、一次性口罩过去主要用于医疗设施、生化实验室和工业活动的防护，现在正被公众广泛用于日常生活中。医用口罩一般由三层结构(纺粘-熔喷-纺粘)的非织造材料组成，中间的熔喷非织造层起到过滤作用。n95口罩也由多层结构的无纺布材料组成。生产熔喷非织造布最常见的原料是聚丙烯(pp)，它主要来自石油和天然气，也被用来制造塑料袋、塑料瓶、农膜等。pp不仅是应用最广泛的热塑性塑料之一，也是在环境中最常被发现的塑料。

2、口罩熔喷布的pp和聚乙烯(pe)在环境中很难降解。实验室研究估计，热塑性塑料废物的完全自然降解需要10～1000年，具体取决于周围环境，pp和pe废物碎片在填埋后可能存在10年以上。目前针对塑料的生物降解方法基本都与水解酶和酯酶有关，但作用对象主要为pet这种含有水解位点的塑料。针对口罩熔喷布pp这种塑料，由于缺乏水解位点，化学性质较为惰性，它们极难被生物降解。到目前为止，还从未有报道证明熔喷布能在体内被生物降解。

3、故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法及其降解产物分析方法。

技术实现思路

1、本发明之第一目的是针对现有技术中，口罩熔喷布pp类塑料由于缺乏水解位点，化学性质较为惰性，极难被生物降解，造成环境风险和安全问题等缺陷提供一种胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法。

2、本发明之第二目的是针对现有技术中，口罩熔喷布pp类塑料由于缺乏水解位点，化学性质较为惰性，极难被生物降解，造成环境风险和安全问题等缺陷提供一种采用胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法。

3、为实现本发明之第一目的，本发明提供一种胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，包括：

4、执行步骤s1-1：取口罩熔喷布制品，制备口罩熔喷布小样；

5、执行步骤s1-2：将口罩熔喷布小样置于球磨机中，并进行真空研磨，制备口罩熔喷布样品；

6、执行步骤s1-3：称取研磨后的口罩熔喷布样品用水分散，并配制一定浓度的口罩熔喷布分散液；

7、执行步骤s1-4：将口罩熔喷布分散液与胰蛋白酶溶液混合，且所述胰蛋白酶与口罩熔喷布混合的质量比为10-7～105，并置于涡旋振荡器混合均匀；

8、执行步骤s1-5：将口罩熔喷布分散液与胰蛋白酶混合液置于隔水式培养箱中孵育；

9、执行步骤s1-6：完成胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解。

10、可选地，所述真空研磨的时间为4～24h。

11、可选地，步骤s1-4中所述口罩熔喷布通过对球磨后的口罩熔喷布进行过滤制备。

12、可选地，所述口罩熔喷布分散液浓度为10-7～105μg/ml。

13、可选地，所述胰蛋白酶来自动物体或者植物体。

14、可选地，所述孵育的条件为黑暗或者光照环境，温度为0～37℃。

15、可选地，所述孵育时间为0～21d。

16、可选地，所述口罩熔喷布颗粒的降解率为55％～100％。

17、为实现本发明之又一目的，本发明提供一种采用胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法，所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解的降解产物分析方法，包括：

18、执行步骤s2-1：取经过孵育的口罩熔喷布分散液与胰蛋白酶混合液，滴加在微量滴定板mtp 384不锈钢非抛光靶板上；

19、执行步骤s2-2：对微量滴定板mtp 384不锈钢非抛光靶板上的混合液不额外添加基质，并置于通风橱中，自然挥发；

20、执行步骤s2-3：微量滴定板mtp 384不锈钢非抛光靶板上的混合液干燥后，将所述靶板放置于基质辅助激光解析离子化飞行时间质谱仪的靶托上，通过maldi-tof ms对降解产物进行质谱检测。

21、可选地，口罩熔喷布降解产物的表征技术为形态学表征和质谱的分子表征。

22、可选地，口罩熔喷布特征吸收和降解产物质谱范围在1000m/z内。

23、可选地，口罩熔喷布的特征吸收和降解产物的质谱范围在1000m/z以下的小分子区域。

24、可选地，口罩熔喷布的降解路径包括氧化路径和氮化路径，降解后的转化产物包括氧化产物和氮化产物。

25、综上所述，本发明胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法及降解产物分析方法不仅具有成本低、通用、降解能力强等优良特性，适合生物降解研究和实际应用，而且通过评估口罩熔喷无纺布对污染物的吸附和降解来对其的健康风险评估提供数据支撑，具有显著的创新性和重要的科学意义。

技术特征：

1.一种胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，包括：

2.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述真空研磨的时间为4～24h。

3.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，步骤s1-4中所述口罩熔喷布通过对球磨后的口罩熔喷布分散液进行过滤制备。

4.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述口罩熔喷布分散液浓度为10-7～105μg/ml。

5.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述胰蛋白酶来自动物体或者植物体。

6.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述口罩熔喷布分散液与胰蛋白酶混合液置于隔水式培养箱中的孵育时间为0～21天。

7.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述孵育的条件为黑暗或者光照环境，温度为0～37℃。

8.如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，其特征在于，所述口罩熔喷布颗粒的降解率为55％～100％。

9.一种采用如权利要求1所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法，其特征在于，所述胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解的降解产物分析方法，包括：

10.如权利要求9所述采用胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法，其特征在于，对口罩熔喷布降解产物的表征技术为形态学表征和质谱的分子表征。

11.如权利要求10所述采用胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法，其特征在于，口罩熔喷布特征吸收和降解产物质谱范围在1000m/z内。

12.如权利要求11所述采用胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法，其特征在于，口罩熔喷布的特征吸收和降解产物的质谱范围在1000m/z以下的小分子区域。

13.如权利要求9所述采用胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法的降解产物分析方法，其特征在于，口罩熔喷布的降解路径包括氧化路径和氮化路径，降解后的转化产物包括氧化产物和氮化产物。

技术总结
一种胰蛋白酶诱导口罩熔喷布降解方法，包括：取口罩熔喷布制品，制备口罩熔喷布小样；将口罩熔喷布小样置于球磨机并进行真空研磨，制备口罩熔喷布样品；称取口罩熔喷布样品用水分散，并配制一定浓度的口罩熔喷布分散液；将口罩熔喷布分散液与胰蛋白酶溶液混合，且所述胰蛋白酶与口罩熔喷布混合的质量比为10<supgt;‑7</supgt;～10<supgt;5</supgt;，并置于涡旋振荡器混合均匀；将口罩熔喷布分散液与胰蛋白酶混合液置于隔水式培养箱中孵育；完成口罩熔喷布降解。本发明不仅具有成本低、通用、降解能力强等优良特性，适合生物降解研究和实际应用，而且通过评估口罩熔喷无纺布对污染物的吸附和降解来对其的健康风险评估提供数据支撑，具有显著的创新性和重要的科学意义。

技术研发人员：黄秀,刘倩,黄丽,江桂斌
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15