一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法技术

本发明专利技术公开了一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)配置1～100μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；(2)将胶原蛋白溶于水或冰醋酸后，用缓冲溶液配置成浓度为50～1500μg/mL的胶原蛋白溶液；(3)将甲壳素纳米晶溶液与胶原蛋白溶液混合，超声搅拌后在25～50℃恒温条件下，自组装2～24h，得到甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液；(4)透析；(5)离心后取出下层沉淀，加入交联剂固定20～240min后冷冻干燥，得到所需的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装产物。与现有技术相比，本发明专利技术的方法可改进胶原蛋白自组装进程并提高胶原蛋白自组装产物的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法
本专利技术涉及天然高分子自组装
，具体指一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法。
技术介绍
胶原蛋白是生物结缔组织中的主要组成部分，其结构特征为三条肽链缠绕形成的三股螺旋结构。胶原蛋白具有良好的生物相容性、可生物降解性和弱抗原性，广泛应用于生物材料、食品科学、医学美容等领域。自组装是胶原蛋白最重要的分子行为之一，在一定条件下，胶原蛋白能够在体外自发组装形成高度有序的网状结构，胶原蛋白的自组装对胶原蛋白的生物学性能、机械性能有改善作用，在耐酶降解性和生物力学性能等方面均显著优于胶原单体分子的性能表现，有利于细胞的黏附、增殖、扩散和迁移。如专利申请号为CN201611153878.4(公布号为CN106749629A)的专利技术专利《一种胶原蛋白自组装的方法》公开了一种胶原蛋白自组装的方法，属于蛋白质加工
本专利技术利用分子量为250-350kDa的胶原蛋白进行自组装，加入聚乙二醇，调节pH值为8.0，在恒温条件下，利用红外辐照，并利用摇床摇动自组装3-6h。胶原蛋白的浓度为6-8mg/mL。聚乙二醇的添加量为胶原蛋白溶液体积的2-5％。红外辐照所述红外辐照处理功率200-400W，波长范围40-60μm。本专利技术提供的胶原蛋白自组装方法，简单快捷，显著提高了胶原蛋白自组装程度，缩短了胶原蛋白自主装时间，将胶原蛋白的自组装程度提高至93％，组装时间缩短至3-6h。但是单一的胶原蛋白自组装条件苛刻，且自组装产物结构和功能单一。专利技术内容本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法，该方法可改进胶原蛋白自组装进程并提高胶原蛋白自组装产物的性能。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)配置1～100μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；(2)将胶原蛋白溶于水或冰醋酸后，用缓冲溶液配置成浓度为50～1500μg/mL的胶原蛋白溶液；(3)将1～5份体积份数的步骤(1)制得的甲壳素纳米晶溶液与5～10份体积份数的步骤(2)制得的胶原蛋白溶液混合，超声搅拌后在25～50℃恒温条件下，自组装2～24h，得到甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液；(4)将步骤(3)制得的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液透析；(5)将步骤(4)透析后的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液离心后取出下层沉淀，加入0.5～5份体积份数的交联剂固定20～240min后冷冻干燥，得到所需的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装产物。优选地，步骤(2)中所述胶原蛋白为鼠尾胶原蛋白、鱼皮胶原蛋白、鱼鳞胶原蛋白、牛腱胶原蛋白、牛皮胶原蛋白和猪皮胶原蛋白的至少一种。优选地，步骤(2)中所述缓冲溶液为pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液。优选地，步骤(4)中所述透析的具体步骤为：将甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液装入截留分子量为8000～14000道尔顿的透析袋中，每隔2～4h换一次水透析12～36h。优选地，步骤(5)中所述的交联剂为甲醛、戊二醛、改性戊二醛中的至少一种。优选地，步骤(5)中所述交联剂的浓度为0.5～5％。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)甲壳素纳米晶是天然多糖—甲壳素的酸解产物，除具有天然多糖的反应活性外还具有高比表面积和高表面活性等纳米尺度效应，既能保持蛋白质的生物学功能又兼具纳米材料的物理特性，一方面可以赋予自组装产物优良的生物相容性和生物降解性，另一方面可以赋予自组装产物纳米特性；(2)甲壳素纳米晶表面有大量羟基、氨基等活性基团，还具有纳米粒子的高比表面积和高表面活性等纳米尺度效应，在与胶原蛋白反应时无需经过表面修饰及化学改性，无残留、无毒性，反应过程简单可控；(3)甲壳素纳米晶呈棒状晶须，不是通过简单的共混对胶原蛋白进行改性，胶原蛋白吸附在纳米晶表面可以纳米晶为核聚集组装，改进胶原蛋白的自组装过程，反应条件简单；综上所述，本方法可改进胶原蛋白自组装进程并提高胶原蛋白自组装产物的性能。附图说明图1为本专利技术实施例1中甲壳素纳米晶和鱼皮胶原蛋白在自组装过程中的紫外光谱图；图2为本专利技术实施例4制得的自组装凝胶的SEM图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：(1)配置20μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；(2)取鱼皮胶原蛋白溶于水后，用pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液配置成200μg/mL的鱼皮胶原蛋白溶液；(3)将1mL甲壳素纳米晶溶液超声分散后和5mL鱼皮胶原蛋白溶液混合，超声搅拌10min后在40℃静置5.5h进行自组装；(4)将制得的甲壳素纳米晶复合鱼皮胶原蛋白自组装溶液装入截留分子量为8000～14000道尔顿的透析袋中，每隔4h换一次水透析24h；(5)将透析后的甲壳素纳米晶复合鱼皮胶原蛋白自组装溶液离心后取出下层沉淀，加入2％的戊二醛溶液1mL固定120min后，水洗3次，然后在冷冻干燥机中冷冻干燥。自组装过程的紫外光谱图如图1所示，从图1中可以看出鱼胶原蛋白在60min内基本已完成自组装，进程大大加快。实施例2：(1)配置100μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；(2)取牛腱胶原蛋白溶于水后，用pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液配置成1000μg/mL的牛骨胶原蛋白溶液；(3)将1.5mL甲壳素纳米晶溶液超声分散后和5mL牛腱胶原蛋白溶液混合，超声搅拌10min后在35℃静置6h进行自组装；(4)将制得的甲壳素纳米晶复合牛腱胶原蛋白自组装溶液装入截留分子量为8000～14000道尔顿的透析袋中，每隔4h换一次水透析24h；(5)将透析后的甲壳素纳米晶复合牛骨胶原蛋白自组装溶液离心后取出下层沉淀，加入1.5％的甲醛溶液1.5mL固定100min后，水洗3次，然后在冷冻干燥机中冷冻干燥。实施例3：(1)配置1μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；(2)取鼠尾胶原蛋白溶于冰醋酸后，用pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液配置成20μg/mL的鼠尾胶原蛋白溶液；(3)将1mL甲壳素纳米晶溶液超声分散后和5mL鼠尾胶原蛋白溶液混合，超声搅拌10min后在37℃静置2h进行自组装；(4)将制得的甲壳素纳米晶复合鼠尾胶原蛋白自组装溶液装入截留分子量为8000～14000道尔顿的透析袋中，每隔2h换一次水透析12h；(5)将透析后的甲壳素纳米晶复合鼠尾胶原蛋白自组装溶液离心后取出下层沉淀，加入0.5％的改性戊二醛溶液0.5mL固定100min后，水洗3次，然后在冷冻干燥机中冷冻干燥，得到直径为100～200nm的自组装胶原纤维，D值在65nm左右。实施例4：(1)配置100μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；(2)取猪胶原蛋白溶于冰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法，其特征在于包括有以下步骤：/n(1)配置1～100μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；/n(2)将胶原蛋白溶于水或冰醋酸后，用缓冲溶液配置成浓度为50～1500μg/mL的胶原蛋白溶液；/n(3)将1～5份体积份数的步骤(1)制得的甲壳素纳米晶溶液与5～10份体积份数的步骤(2)制得的胶原蛋白溶液混合，超声搅拌后在25～50℃恒温条件下，自组装2～24h，得到甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液；/n(4)将步骤(3)制得的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液透析；/n(5)将步骤(4)透析后的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液离心后取出下层沉淀，加入0.5～5份体积份数的交联剂固定20～240min后冷冻干燥，得到所需的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法，其特征在于包括有以下步骤：
(1)配置1～100μg/mL的甲壳素纳米晶水溶液；
(2)将胶原蛋白溶于水或冰醋酸后，用缓冲溶液配置成浓度为50～1500μg/mL的胶原蛋白溶液；
(3)将1～5份体积份数的步骤(1)制得的甲壳素纳米晶溶液与5～10份体积份数的步骤(2)制得的胶原蛋白溶液混合，超声搅拌后在25～50℃恒温条件下，自组装2～24h，得到甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液；
(4)将步骤(3)制得的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液透析；
(5)将步骤(4)透析后的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装溶液离心后取出下层沉淀，加入0.5～5份体积份数的交联剂固定20～240min后冷冻干燥，得到所需的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装产物。


2.根据权利要求1所述的甲壳素纳米晶复合胶原蛋白自组装的方法，其特征在于：步骤(2)中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚，王文娴，姚利辉，王亚娟，仇丹，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33