一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法和制备系统，将再生丝素蛋白溶液和乙醇按一定比例通入超重力装置，在超重力环境下，将再生丝素溶液与乙醇混合均匀反应后，直接干燥制得丝素蛋白纳米颗粒，本发明专利技术采用超重力制备丝素蛋白纳米颗粒，相较于现有技术，不需要经过冷冻、解冻以及离心洗涤的步骤，避免了存在冷冻时间过长，产品形貌层次不齐，同时容易导致引发剂残留的问题，并且离心洗涤能够产生颗粒与颗粒之间的粘连严重，进一步影响产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法和系统
本专利技术涉及高分子
，更具体的，涉及一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法和制备系统。
技术介绍
天然高分子蛋白材料因其广泛存在于动物和植物体内，来源广泛且易于获得而被广泛应用。常见的天然高分子蛋白包括玉米醇溶蛋白，麦醇溶蛋白，酪蛋白，白蛋白及丝素蛋白等。其中，丝素蛋白来源于蚕丝，蚕丝主要是由丝素及丝胶两种蛋白质组成，另外还含有一些微量的杂质。其中，丝胶是蚕丝纤维外层的蛋白质，对包裹在内的丝素起保护和粘结作用。丝素蛋白主要由Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser的重复多肽序列组成。因其具有优异的机械性能及生物相容性，且易在水溶液环境中加工处理或化学修饰制备不同的丝素材料如凝胶、多孔支架、纳米纤维、膜以及纳微颗粒。丝素的构象主要包括无规卷曲，α-螺旋，β-折叠三种，在蚕丝纤维中，丝素主要以稳定的β-折叠构象存在，蚕丝经过脱胶后，经变形剂溶解透析后制得丝素溶液。在丝素水溶液中，其主要以无规卷曲的形式存在。由于无规卷曲构象能量较高使得稳定性差，通常在特定的条件下(温度、pH、搅拌、超声、盐离子添加、有机溶剂及水蒸气处理)等均会诱导丝素由无规卷曲向稳定的β-折叠构象转变。在以往的制备丝素蛋白纳米颗粒的方法中，包含有乳化法、模板辅助法、喷雾干燥法、溶剂挥发法、相分离法、自组装法等，其中自组装法因其操作简单，且不含任何表面活性剂、引发剂、交联剂而对人体产生危害，所以被广泛应用。自组装法的主要原理是在有机溶剂的诱导下促使丝素蛋白转变为β-折叠结构，从而可以形成颗粒。大多数丝素蛋白的制备工艺需要经过冷冻8至24小时后解冻，然后离心洗涤得到产品。该工艺存在冷冻时间过长，产品形貌层次不齐，同时容易导致引发剂残留的问题，并且，离心洗涤能够产生颗粒与颗粒之间的粘连严重，进一步影响产品质量。
技术实现思路
为了解决上述问题中的至少一个，本专利技术一方面提供了一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法，将再生丝素蛋白溶液与设定有机溶液共同通入超重力装置，得到乳浊液；所述设定有机溶液可与水溶液互溶或乳化；对所述乳浊液进行干燥，得到微纳尺度的丝素蛋白纳米颗粒。在某些实施例中，所述再生丝素蛋白溶液与乙醇的体积比例范围：1:20至9:20。在某些实施例中，对丝素蛋白源进行脱胶处理，得到丝素蛋白；将丝素蛋白放置于溶解液中加热溶解，得到初步再生丝素蛋白溶液；除去所述初步再生丝素蛋白溶液中的杂质，获得所述再生丝素蛋白溶液。在某些实施例中，所述设定有机溶液包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、聚氧化乙烯、聚乙二醇以及聚乙烯醇中的一种或多种，或者包括乙酸乙酯、癸烷、十二烷、二氯甲烷、聚氨基甲酸酯、玉米油以及葵花籽油中的一种或多种。在某些实施例中，所述将丝素蛋白放置于溶解液中加热溶解，包括：将丝素蛋白放置于由氯化钙、乙醇以及水组成的溶解液中进行加热溶解。本专利技术第二方面实施例提供一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的系统，超重力装置，包括两个液体入口以及液体出口；第一进液管路，与所述超重力装置的其中一个液体入口连通，并可泵入再生丝素蛋白溶液；第二进液管路，与所述超重力装置的其中另一个液体入口连通，并可泵入设定有机溶液；以及干燥装置，对所述超重力装置出口的产品进行干燥得到丝素蛋白纳米颗粒。在某些实施例中，所述再生丝素蛋白溶液与乙醇的体积比例范围为1:20至9:20。在某些实施例中，所述再生丝素蛋白溶液与乙醇的体积比例范围为1:20至3：20，3:20至5:20，或者，7:20至9:20。在某些实施例中，所述超重力装置包括：壳体；设于所述壳体内的具有容腔的转子；设于所述容腔中央处的液体分布器；以及固定在所述容腔内并围绕所述液体分布器设置的填料，所述填料用于使液体形成微纳尺度的液体微元。在某些实施例中，所述超重力装置包括：设于所述壳体内的旋转腔室，所述旋转腔室内设有若干转子柱和定子柱，所述若干转子柱围绕所述旋转腔室的转动中心转动进而与所述定子柱配合液体形成微纳尺度的液体微元。在某些实施例中，所述设定有机溶液包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、聚氧化乙烯、聚乙二醇以及聚乙烯醇中的一种或多种，或者包括乙酸乙酯、癸烷、十二烷、二氯甲烷、聚氨基甲酸酯、玉米油以及葵花籽油中的一种或多种。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法和制备系统，将再生丝素蛋白溶液和乙醇按一定比例通入超重力装置，在超重力的环境下将再生丝素溶液与乙醇混合均匀反应后直接干燥制得丝素蛋白纳米颗粒，本专利技术采用超重力制备丝素蛋白纳米颗粒，相较于现有技术，不需要经过冷冻、解冻以及离心洗涤的步骤，避免了存在冷冻时间过长，产品形貌层次不齐，同时容易导致引发剂残留的问题，并且离心洗涤能够产生颗粒与颗粒之间的粘连严重，进一步影响产品质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例1所制得的丝素蛋白纳米颗粒扫描电镜图。图2为实施例2所制得的丝素蛋白纳米颗粒扫描电镜图。图3为实施例3所制得的丝素蛋白纳米颗粒扫描电镜图。图4为实施例4所制得的丝素蛋白纳米颗粒扫描电镜图。图5为实施例5所制得的丝素蛋白纳米颗粒扫描电镜图。图6为实施例6所制得的丝素蛋白纳米颗粒扫描电镜图。图7为本专利技术实施例中一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：S1：将再生丝素蛋白溶液与设定有机溶液共同通入超重力装置，得到乳浊液；所述设定有机溶液可与水溶液互溶或乳化；以及S2：对所述乳浊液进行干燥，得到微纳尺度的丝素蛋白纳米颗粒。本专利技术提供了一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法和制备系统，将再生丝素蛋白溶液和乙醇按一定比例通入超重力装置，在超重力的环境下将再生丝素溶液与乙醇混合均匀反应后直接干燥制得丝素蛋白纳米颗粒，本专利技术采用超重力制备丝素蛋白纳米颗粒，相较于现有技术，不需要经过冷冻、解冻以及离心洗涤的步骤，避免了存在冷冻时间过长，产品形貌层次不齐，同时容易导致引发剂残留的问题，并且离心洗涤能够产生颗粒与颗粒之间的粘连严重，进一步影响产品质量。本专利技术中，所述设定有机溶液可与水溶液互溶或乳化，例如可以采用与水互溶的甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、聚氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括：/n将再生丝素蛋白溶液与设定有机溶液共同通入超重力装置，得到乳浊液；所述设定有机溶液可与水溶液互溶或乳化；以及/n对所述乳浊液进行干燥，得到微纳尺度的丝素蛋白纳米颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括：
将再生丝素蛋白溶液与设定有机溶液共同通入超重力装置，得到乳浊液；所述设定有机溶液可与水溶液互溶或乳化；以及
对所述乳浊液进行干燥，得到微纳尺度的丝素蛋白纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述再生丝素蛋白溶液与乙醇的体积比例范围：1:20至9:20。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对丝素蛋白源进行脱胶处理，得到丝素蛋白；
将丝素蛋白放置于溶解液中加热溶解，得到初步再生丝素蛋白溶液；
除去所述初步再生丝素蛋白溶液中的杂质，获得所述再生丝素蛋白溶液。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定有机溶液包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、聚氧化乙烯、聚乙二醇以及聚乙烯醇中的一种或多种，或者包括乙酸乙酯、癸烷、十二烷、二氯甲烷、聚氨基甲酸酯、玉米油以及葵花籽油中的一种或多种。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将丝素蛋白放置于溶解液中加热溶解，包括：
将丝素蛋白放置于由氯化钙、乙醇以及水组成的溶解液中进行加热溶解。


6.一种在超重力场下丝素蛋白纳米颗粒的制备系统，其特征在于，包括：
超重力装置，包括两个液体入口以及液体出口；
第一进液管路，与所述超重力装置的其中一个液...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕珊珊，孙宝昌，王洁欣，李娜，陈建峰，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11