一种硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架制备方法，包括如下步骤：丝素蛋白制备、硫酸化丝素蛋白制备、羟基磷灰石制备、硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架的制备；本发明专利技术的有益效果在于，本发明专利技术以丝素蛋白基支架为基底，对丝素蛋白进行了硫酸化改性，增加了其抗凝血作用，且添加壳聚糖和羟基磷灰石颗粒，保证了复合材料在整体生物相容性和可降解性的基础上，具备优良的促进创面修复和血管新生能力。本发明专利技术的三维复合支架具有良好的多孔空间结构和一定的机械强度，在此组合条件下，可发挥各自材料的特点，弥补单一材料性能上的不足，构建一种具有三维结构，透气保湿、能促进内皮细胞血管植入与肉芽组织生成，性能优良的复合组织工程支架材料。性能优良的复合组织工程支架材料。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，具体为一种硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架制备方法。

技术介绍

[0002]慢性难愈创面(如大面积烧伤、压疮、糖尿病引起的溃疡等)，伤口不能及时自行愈合，极易出现体液流失和感染等后果，甚至导致患者死亡。目前，国内外尚无完全满足临床需求的理想的皮肤创面修复产品，传统医用纱布敷料不具备治疗修复功能，新型湿性敷料促伤口愈合能力较为有限，脱细胞真皮基质价格昂贵，易发生皮下积血。本专利技术构建的新型组织工程支架材料通过自身三维结构，透气保湿、能促进内皮细胞血管植入与肉芽组织生成，是良好的伤口护理组织工程皮肤替代物，可实现难愈合缺损创面的快速愈合，有效恢复皮肤缺损部位的组织功能。
[0003]丝素蛋白是天然蚕丝成分，具有较好的生物相容性与机械韧性，被用作皮肤真皮支架，在皮肤修复方面可诱导微血管植入和肉芽组织生成，通过对丝素蛋白进行硫酸化改性，可增加蛋白的抗凝血作用和细胞黏附力，并保留原蛋白的三维结构与支撑作用。壳聚糖以其优良的抗菌性、生物相容性和化学改性被广泛应用于皮肤创伤、软骨损伤修复中。羟基磷灰石有优良的生物相容性和骨传导性，对细胞合成、分泌胶原等细胞外基质有一定的促进作用。本专利技术复合三种材料制备出一种用于复杂创面的抗感染、促创面修复愈合的三维组织工程支架，帮助患者修复皮肤缺损或难愈的皮肤创面，对缓解或解除患者痛苦、减轻医疗负担、提升生活质量有重大意义。

技术实现思路

[0004]1.技术方案
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1，丝素蛋白制备；
[0007]步骤1.1，用0.05％的Na2CO3煮沸生丝5次，每次1h；
[0008]步骤1.2，用蒸馏水洗净步骤1.1处理后的生丝，在50℃下烘干，得到纯丝素纤维；
[0009]步骤1.3，将CaCl2、CH3CH2OH、H2O三元溶剂溶解，在自来水下透析后加入步骤1.2的纯丝素纤维，于40℃
‑
60℃下搅拌溶解1
‑
2h得到混合溶液；
[0010]步骤1.4，混合溶液冷却后注入纤维素透析膜，在流水下透析3d；
[0011]步骤1.5，将步骤1.4透析后的溶液浓缩，得到丝素蛋白浓缩水溶液，4℃下保存备用。
[0012]步骤2，硫酸化丝素蛋白制备；
[0013]步骤2.1，在通风橱中将10ml氯磺酸与放在冰浴中的60ml吡啶混合，并加热到80
℃；
[0014]步骤2.2，在通风橱中将1g干丝素悬浮在40ml吡啶中并加热到80℃，然后倒入步骤2.1得到的混合溶液中，反应10h；
[0015]步骤2.3，充分反应后，加入200ml水，然后用等摩尔的NaoH中和溶液；
[0016]步骤2.4，用真空过滤法去除不溶物，可溶部分用500ml甲醇沉淀，沉淀物用离心过滤法收集并溶解在少量的水中；
[0017]步骤2.5，透析脱盐后进行冷冻干燥得到硫酸化丝素蛋白。
[0018]步骤3，羟基磷灰石制备
[0019]步骤3.1，按摩尔比为：CaO：H3PO4＝10：6的比例称取CaO和H3PO4；
[0020]步骤3.2，将CaO粉体加入到蒸馏水中(盛于大烧杯中)，用磁力搅拌器进行搅拌，形成浓度为0.5mol/l的Ca(OH)2悬浊液，作为母液；
[0021]步骤3.3，将经蒸馏水稀释的H3PO4溶液(浓度为2.5mol/l)放置于固定在支架上的分液漏斗中，缓慢滴入到Ca(OH)2母液中，PH值控制在11
‑
14之间；
[0022]步骤3.4，滴定完成后，母液在室温下放置至少48h，此过程为陈化，最后得到羟基磷灰石水溶胶；
[0023]步骤3.5，将清洗后的干凝胶在120℃下干燥6h，然后再650℃下煅烧2h，最后得到羟基磷灰石粉末。
[0024]步骤4，硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架的制备
[0025]步骤4.1，用蒸馏水将步骤2制备的硫酸丝素蛋白配制成浓度为1％的硫酸丝素蛋白溶液，用2％的醋酸溶液将壳聚糖配置成浓度为4％的壳聚糖溶液；
[0026]步骤4.2，将步骤4.1制备的硫酸丝素蛋白溶液和壳聚糖溶液与步骤3制备的羟基磷灰石粉末以体积/体积/质量比V/V/M＝4:16:1的比例进行混合，搅拌真空脱气；
[0027]步骤4.3，在步骤4.2的混合溶液中加入3％的甘油，得到混合黏液；
[0028]步骤4.4，在步骤4.3的混合黏液中加入0.05％的戊二醛溶液，反应2h，涡旋搅拌或真空混匀；
[0029]步骤4.5，将步骤4.4处理的溶液倒入模具中，
‑
20℃预冷过夜，在冷冻干燥机
‑
80℃～
‑
60℃温度下真空冷冻干燥12h，得到硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架；
[0030]步骤4.6，将4.5的三维复合支架置入PH＝10的L
‑
赖氨酸缓冲溶液中，反应10min后，用1％甘油溶液反复冲洗3次；
[0031]步骤4.7，将步骤4.6的三维复合支架置入模具中，
‑
20℃预冷过夜，在冷冻干燥机
‑
80℃～
‑
60℃温度下真空冷冻干燥12h，得到硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架成品。
[0032]上述的三维复合支架制备方法，其中，步骤1.1中的煮沸温度为100℃、浴比为1:100。
[0033]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤1.3中的CaCl2、CH3CH2OH、H2O三元溶剂的摩尔比为1:2:8。
[0034]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤1.3中的三元溶剂和纯丝素纤维的质量比为10:1。
[0035]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤1.4中的纤维素透析膜截留分子量
为1
‑
1.2万。
[0036]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤2.3中加入的NaoH的摩尔数为0.095mol，即加入的NaoH的质量为3.8g。
[0037]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤3.2中母液的温度控制在40
‑
60℃之间。
[0038]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤3.3中通过滴加氨水来控制PH值在11
‑
14之间。
[0039]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤3.3中H3PO4溶液的滴入速度控制在一秒钟一滴左右。
[0040]上述的三维复合支架制备方法，其中，所述步骤3.3中在滴定过程中有絮状沉淀出现，需要不断搅拌母液。
[0041]上述的三维复合支架制备方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架制备方法，包括如下步骤：步骤1，丝素蛋白制备；步骤1.1，用0.05％的Na2CO3煮沸生丝5次，每次1h；步骤1.2，用蒸馏水洗净步骤1.1处理后的生丝，在50℃下烘干，得到纯丝素纤维；步骤1.3，将CaCl2、CH3CH2OH、H2O三元溶剂溶解，在自来水下透析后加入步骤1.2的纯丝素纤维，于40℃
‑
60℃下搅拌溶解1
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2h得到混合溶液；步骤1.4，混合溶液冷却后注入纤维素透析膜，在流水下透析3d；步骤1.5，将步骤1.4透析后的溶液浓缩，得到丝素蛋白浓缩水溶液，4℃下保存备用。步骤2，硫酸化丝素蛋白制备；步骤2.1，在通风橱中将10ml氯磺酸与放在冰浴中的60ml吡啶混合，并加热到80℃；步骤2.2，在通风橱中将1g干丝素悬浮在40ml吡啶中并加热到80℃，然后倒入步骤2.1得到的混合溶液中，反应10h；步骤2.3，充分反应后，加入200ml水，然后用等摩尔的NaoH中和溶液；步骤2.4，用真空过滤法去除不溶物，可溶部分用500ml甲醇沉淀，沉淀物用离心过滤法收集并溶解在少量的水中；步骤2.5，透析脱盐后进行冷冻干燥得到硫酸化丝素蛋白。步骤3，羟基磷灰石制备步骤3.1，按摩尔比为：CaO：H3PO4＝10：6的比例称取CaO和H3PO4；步骤3.2，将CaO粉体加入到蒸馏水中(盛于大烧杯中)，用磁力搅拌器进行搅拌，形成浓度为0.5mol/l的Ca(OH)2悬浊液，作为母液；步骤3.3，将经蒸馏水稀释的H3PO4溶液(浓度为2.5mol/l)放置于固定在支架上的分液漏斗中，缓慢滴入到Ca(OH)2母液中，PH值控制在11
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14之间；步骤3.4，滴定完成后，母液在室温下放置至少48h，此过程为陈化，最后得到羟基磷灰石水溶胶；步骤3.5，将清洗后的干凝胶在120℃下干燥6h，然后再650℃下煅烧2h，最后得到羟基磷灰石粉末。步骤4，硫酸丝素蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石三维复合支架的制备步骤4.1，用蒸馏水将步骤2制备的硫酸丝素蛋白配制成浓度为1％的硫酸丝素蛋白溶液，用2％的醋酸溶液将壳聚糖配置成浓度为4％的壳聚糖溶液；步骤4.2，将步骤4.1制备的硫酸丝素蛋白溶液和壳聚糖溶液与步骤3制备的羟基磷灰石粉末以体积/体积/质量比V/V/M＝4:16:1的比例进行混合，搅拌真空脱气；步骤4.3，在步骤4.2的混合溶液中加入3％的甘油，得到混合黏液；步骤4.4，在步骤4.3的混合黏液中加入0.05％的戊二醛溶液，反应2h，涡旋搅拌或真空混匀；步骤4.5，将步骤4.4处理的溶液倒入模具中，
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20℃预冷过夜，在冷冻干燥机
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80℃～
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60℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：马佩芬，李孟芸，胡敬龙，李丹茜，奎玉凤，蒋涛涛，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：