一种复合蛋白膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合蛋白膜的制备方法，包括以下步骤：A)将蚕丝置于温水中进行预处理，再置于65～95℃的水中处理，干燥，得到初处理的蚕丝；B)将所述初处理的蚕丝在中性盐溶液中处理，将得到的丝素丝胶蛋白复合溶解液再纯化，得到丝素丝胶蛋白复合溶液；C)将所述丝素丝胶蛋白复合溶液浓缩后与添加剂反应后干燥，得到复合蛋白膜；所述添加剂为水溶性的柔性链小分子和生物交联剂，或水溶性的柔性链小分子生物交联剂。本申请采用温和脱胶、一步溶解法制备了丝素丝胶蛋白复合溶液，利用该种丝素丝胶蛋白复合溶液制备了高强度和柔韧性的复合蛋白膜。

【技术实现步骤摘要】
一种复合蛋白膜及其制备方法
本专利技术涉及生物医用材料
，尤其涉及一种复合蛋白膜及其制备方法。
技术介绍
20世纪90年代提出了组织工程概念，随后组织工程材料的研究得到了快速的发展。目前组织工程支架材料包括合成高分子材料和天然高分子材料，合成高分子材料来源广、物化性质可调控、优异加工成型性等优点，如聚酯、聚四氟乙烯、聚己内酯、聚氨酯、聚乳酸等多种合成高分子，但材料缺乏生物活性，细胞相容性较差，不降解或降解产物影响组织微环境。天然高分子由于具有优异的生物活性在组织工程材料研究中广受青睐，如胶原、壳聚糖、丝蛋白等已广泛用于组织工程材料的构建研究。但大多数材料的力学性能很差。来源于蚕丝的丝素蛋白和丝胶蛋白具有优异的细胞、血液和组织相容性以及可控成型，作为组织工程材料已在皮肤、血管、骨等组织工程应用中开展了广泛研究。丝素蛋白大分子由6条约390kDa的重链和6条约26kDa轻链以二硫键连接，再与另一种约25kDa的糖蛋白/P25疏水作用结合，其中重链具有形成致密结构、高性能材料的序列结构基础。丝胶蛋白的分子量也比较大，丝胶蛋白有9种之多，涉川明朗从组织学角度指出丝胶蛋白分外中内三层，小松计一提出外覆丝胶蛋白由外及内存在4种，即丝胶I、丝胶II、丝胶III和丝胶IV，且由外及内溶解性能越来越低，β构象增加。再生丝素蛋白溶液都以强碱弱酸盐或酶脱胶盐溶解获得，这些方法造成了丝素蛋白大分子的破坏；丝素丝胶复合材料中的再生丝胶蛋白主要来源于蚕茧，且均为单一一种混合物。如CN02138129.1公开了一种丝素丝胶蛋白复合组织工程支架的制备，复合材料采用预先制备好的再生丝素蛋白与再生丝胶蛋白按比例进行混合再制备而成，其中丝素纤维的脱胶方法采用了强碱弱酸盐溶剂，丝胶蛋白提取的是蚕茧茧丝外覆丝胶的较外层的部分。又如CN201510353363.8公开了一种含丝素蛋白和丝胶蛋白的骨组织工程支架材料及其制备方法，也是分步分别获得再生丝素蛋白与再生丝胶蛋白后再加以混合制备支架材料，其中丝素蛋白的制备没有公开具体工艺条件，丝胶蛋白的获得来自于蚕茧，并经醇等有机溶剂处理。另外，如CN201010288275.1和CN201410651322.2公开的丝素膜的制备，其中丝素纤维的脱胶也采用了强碱弱酸盐脱胶方法。但上述研究的再生蚕丝(丝素，丝胶)蛋白材料力学性能较差，难以满足特定组织如柔韧性要求高的角膜等组织替换的要求，其问题的关键是现有的脱胶方法和抽提方法对丝素蛋白和丝胶蛋白大分子结构破坏较大，而高分子的聚合度(分子量)是决定高分子性能的极其重要的内在因素。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种复合蛋白膜的制备方法，该蛋白膜具有优异的断裂强度、柔韧性、回复性。有鉴于此，本申请提供了一种复合蛋白膜的制备方法，包括以下步骤：A)将蚕丝置于温水中进行预处理，再置于65～95℃的水中处理，干燥，得到初处理的蚕丝；B)将所述初处理的蚕丝在中性盐溶液中处理，将得到的丝素丝胶蛋白复合溶解液再纯化，得到丝素丝胶蛋白复合溶液；C)将所述丝素丝胶蛋白复合溶液浓缩后与添加剂反应后干燥，得到复合蛋白膜；所述添加剂为水溶性的柔性链小分子和生物交联剂，或水溶性的柔性链小分子生物交联剂。优选的，所述温水的温度为35～60℃，所述预处理的时间为1～10min。优选的，步骤A)中，所述置于65～95℃的水中处理的时间为1～8h。优选的，步骤A)中，所述蚕丝与温水的比例为1g：(40～60)ml，预处理后的蚕丝与水的比例为1g：(40～60)ml。优选的，步骤A)中，所述预处理之后还包括：将预处理后的蚕丝取出后于25～30℃的水中洗净、脱水；所述处理后干燥之前还包括：将处理后的蚕丝于25～30℃的水中清洗后脱水；所述干燥采用40～60℃的热风干燥。优选的，所述中性盐溶液为8～10M的溴化锂水溶液，所述初处理的蚕丝与所述溴化锂水溶液的比例为1g：(20～30)ml。优选的，步骤B)中，所述处理的温度为50～80℃。优选的，所述纯化的方法具体为：将得到的丝素丝胶蛋白复合溶解液灌注于截留分子量10～50kDa的透析袋内，置于去离子水中持续透析1～3天。优选的，步骤C)中，所述柔性链小分子生物交联剂为聚乙二醇二缩水甘油醚，所述柔性链小分子为丁二醇、己二醇、琥珀酸或己二酸，所述生物交联剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺或京尼平。本申请还提供了一种复合蛋白膜，由丝素丝胶蛋白复合溶液制备得到，所述丝素丝胶蛋白复合溶液的制备方法，包括以下步骤：A)将蚕丝置于温水中进行预处理，再置于65～95℃的水中处理，干燥，得到初处理的蚕丝；B)将所述初处理的蚕丝在中性盐溶液中处理，将得到的丝素丝胶蛋白复合溶解液再纯化，得到丝素丝胶蛋白复合溶液。本申请提供了一种复合蛋白膜的制备方法，采用温和脱胶、一步溶解法制备了丝素丝胶蛋白复合溶液，在温水中的预处理以及后续的特定温度水中的处理，使得蚕丝表面的丝胶蛋白部分脱除或全部脱除，丝胶蛋白的存在增加了复合膜分子链之间的氢键结合和网络结构，提高了复合骨架的强度、柔韧性，或采用特定温度水中脱胶、丝素纤维后续脱胶过程中丝素蛋白大分子结构得到保护，而使得再生丝素蛋白分子量高以提高复合材料的强度；丝素纤维外层的丝胶是球状蛋白，丝胶的存在及柔性链小分子增加了复合膜分子链之间的网络结构和相对滑移，提高了复合膜的柔韧性，而且随着丝素纤维包覆层由外及内，丝胶蛋白的种类、结构不同，复合膜的性能也不同。另外，丝胶蛋白吸湿性好，用于角膜组织或隐形眼镜，可以保持眼睛湿润防止干眼，丝胶含量和种类不同，保湿性能也不同。本专利技术通过控制脱胶程度，得到了不同组成、力学性能和保湿性能可控的柔韧丝素丝胶蛋白复合膜，解决了天然生物聚合物来源的组织修复材料力学等性能不足的卡脖子技术难题，且复合膜具有原位诱导细胞快速粘附生长、促进角膜组织再生的活性，同时复合膜降解吸收。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。针对现有技术中，丝素蛋白大分子破坏严重或丝素丝胶复合溶液分别制备而影响丝素丝胶蛋白复合膜强度和柔韧性的问题，本申请提供了一种复合蛋白膜，该种复合蛋白膜是由丝素丝胶复合溶液制备得到，在复合蛋白膜制备过程中，采用去离子水温和脱胶、一步溶解法制备了大分子量高粘度丝素丝胶蛋白复合溶液，该方法可以避免丝素纤维大分子的破坏，最终使制备的丝素丝胶蛋白复合溶液中的丝素蛋白具有较高的粘度和大分子量，并引进柔性链段，进而由其制备得到的复合蛋白膜具有较好的强度和柔韧性。具体的，本专利技术实施例公开了一种复合蛋白膜的制备方法，包括以下步骤：A)将蚕丝置于温水中进行预处理，再置于65～95℃的水中处理，干燥，得到初处理的蚕丝；B)将所述初处理的蚕丝在中性盐溶液中处理，将得到的丝素丝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合蛋白膜的制备方法，包括以下步骤：/nA)将蚕丝置于温水中进行预处理，再置于65～95℃的水中处理，干燥，得到初处理的蚕丝；/nB)将所述初处理的蚕丝在中性盐溶液中处理，将得到的丝素丝胶蛋白复合溶解液再纯化，得到丝素丝胶蛋白复合溶液；/nC)将所述丝素丝胶蛋白复合溶液浓缩后与添加剂反应后干燥，得到复合蛋白膜；所述添加剂为水溶性的柔性链小分子和生物交联剂，或水溶性的柔性链小分子生物交联剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合蛋白膜的制备方法，包括以下步骤：
A)将蚕丝置于温水中进行预处理，再置于65～95℃的水中处理，干燥，得到初处理的蚕丝；
B)将所述初处理的蚕丝在中性盐溶液中处理，将得到的丝素丝胶蛋白复合溶解液再纯化，得到丝素丝胶蛋白复合溶液；
C)将所述丝素丝胶蛋白复合溶液浓缩后与添加剂反应后干燥，得到复合蛋白膜；所述添加剂为水溶性的柔性链小分子和生物交联剂，或水溶性的柔性链小分子生物交联剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述温水的温度为35～60℃，所述预处理的时间为1～10min。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述置于65～95℃的水中处理的时间为1～8h。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述蚕丝与温水的比例为1g：(40～60)ml，预处理后的蚕丝与水的比例为1g：(40～60)ml。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述预处理之后还包括：将预处理后的蚕丝取出后于25～30℃的水中洗净、脱水；
所述处理后干燥之前还包括：将处理后的蚕丝于25～30℃的水中清洗后脱水；所述干燥采用40～60...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建南，许建梅，裔洪根，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32