一种纤维素-胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法技术

本发明专利技术公开一种纤维素

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及功能复合材料制备
，具体涉及一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法。

技术介绍

[0002]胶原蛋白是自然界最普遍存在的生物性高分子物质之一，是一种白色、不透明、无支链的纤维性蛋白质。它可以补充皮肤各层所需的营养，使皮肤中胶原活性增强，对滋润皮肤，延缓衰老、美容、消皱、养发等有一定功效。胶原蛋白同样非常适合作为组织工程材料，因为经胃蛋白酶消化后的牛皮肤胶原蛋白在大鼠皮下不会发生排斥反应，相比之下可以推断经酶解后的胶原蛋白也同样具有生物相容性。目前已知的胶原蛋白类型有多种，其中从动物皮肤、骨、角膜、肌腱中提取的胶原蛋白型是目前被人们认知最清楚且应用最广泛的。胶原蛋白是由三条多肽链组成的三股螺旋结构，其多肽链上的氨基酸以甘氨酸、脯氨酸和经脯氨酸的顺序排列。其分子量约为300kDa，长度300nm，直径1.5nm。由于胶原蛋白具有良好的皮肤粘附能力、生物相容性和生物降解能力，且对组织恢复有促进作用而被广泛应用于美容、医药、创面修复和生物组织工程支架等多个方面。而单纯的胶原蛋白力学性能差、降解速率过快、抗酶降解性差或者易被溶液侵蚀，现有技术多制备为复合材料使用，同时，为改善常规的胶原蛋白复合材料性能，现有技术以双醛交联剂进行交联，但双醛交联剂存在毒性问题，且交联后的胶原加工性能差、缺乏柔韧性、拉伸强度低、易断，失去胶原蛋白本身所具有的机能性。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法。
[0004]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0005]一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、纤维素膜制备
[0007]称取醋酸纤维素并溶解在丙酮和二甲基甲酰胺的混合溶剂中，脱泡处理后制得纺丝液，将所述纺丝液通过静电纺丝法制备为醋酸纤维素的纳米纤维膜，将所述醋酸纤维素的纳米纤维膜置于氢氧化钠的乙醇溶液中进行水解，水解完成后以去离子水漂洗至中性，干燥得到纤维素纳米纤维膜；
[0008]S2、胶原蛋白纤维膜制备
[0009]将胶原蛋白粉溶于磷酸盐缓冲液中，配制为质量分数1
‑
10％、pH值为7
‑
8的胶原蛋白水溶液，将所述胶原蛋白水溶液加热升温至50
‑
65℃并保温0.5
‑
1h，得到胶原蛋白预处理液，待冷却至室温后按照胶原蛋白占粘胶中甲纤质量比的10
‑
20％的比例加入粘胶中，充分混合后继续搅拌4
‑
8h后纺丝制备为胶原蛋白纳米纤维膜；
[0010]S3、复合
[0011]将所述胶原蛋白纳米纤维膜贴附在所述纤维素纳米纤维膜的一面或两面，得到复
合膜，将所述复合膜置于0.01
‑
0.05mol/L的碳酸钠溶液中，在60
‑
80℃下保温1
‑
2h，以去离子水漂洗后置于氯化钙的甲酸水溶液中，静置过夜，取出以去离子水漂洗，干燥后制得所述纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜。
[0012]在一些优选的所述方式中，所述纺丝液中所述醋酸纤维素的质量浓度在12
‑
20％。
[0013]在一些优选的所述方式中，所述静电纺丝的条件为，工作电压为15
‑
25kV、溶液流速为0.8
‑
1.2mL/h、针尖到滚筒距离为10
‑
20cm。
[0014]在一些优选的所述方式中，所述胶原蛋白粉为Ⅰ型胶原蛋白，所述Ⅰ型胶原蛋白包括鼠尾胶原蛋白、鱼源胶原蛋白、牛胶原蛋白或猪胶原蛋白。
[0015]在一些优选的所述方式中，所述氯化钙的甲酸水溶液中甲酸与水的体积比例为1：(1
‑
4)，所述氯化钙的摩尔浓度为0.1
‑
1mol/L。
[0016]在一些优选的所述方式中，所述胶原蛋白纤维膜的制备方法还包括以下步骤：
[0017]S21、将废弃的酿酒酵母依次以饱和氯化钠溶液和去离子水漂洗，加入酵母裂解液孵化，离心后以磁珠法提取上清液中的DNA，将所述DNA加入到苯磺酰氯的二甲基甲酰胺溶液中，常温搅拌反应6
‑
12h，浓缩后加入冷的乙醚溶剂，分离沉淀，得到产物A，将所述产物A加入到邻苯二甲酰亚胺盐的二甲基甲酰胺溶液中，80
‑
90℃下搅拌反应1
‑
3h，浓缩后加入冷的乙醚溶剂，分离沉淀，得到产物B，将所述产物B溶解在氨水的乙醇溶液中，常温搅拌反应6
‑
12h，浓缩后加入冷的乙醚溶剂，分离沉淀，得到产物C；称取BMPS交联剂并溶解在二甲基亚砜中，立即加入所述产物C，再将步骤S2制得的纳米纤维膜浸入，在常温下以500
‑
1000rpm振荡反应0.5
‑
2h，反应完成后重复浸入和振荡，取出并以无水乙醇洗涤，干燥制得。
[0018]在一些优选的所述方式中，所述纤维素膜的制备方法还包括以下步骤：
[0019]S11、将步骤S1制得的纳米纤维膜用热的稀氢氧化钠溶液浸泡，以去离子水漂洗后，浸入质量浓度为3
‑
7％的APTMS的乙醇溶液，浸泡完成后以无水乙醇洗涤，再浸入1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基磺基琥珀酰亚胺的混合溶液中，在常温下以500
‑
1000rpm振荡反应0.5
‑
2h，取出并以无水乙醇洗涤，干燥制得；
[0020]其中，所述混合溶液中1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基磺基琥珀酰亚胺的浓度分别为0.1
‑
0.2mol/L、0.05
‑
0.1mol/L。
[0021]本专利技术的另一方面在于提供一种所述制备方法制备得到的纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜及其作为可生物降解和吸收的生物高分子材料、药物释放膜、人造皮肤、创伤敷料，伤口包覆材料或止血材料的应用。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术通过复合改性，以纤维素纳米纤维膜为掺杂强化材料复合胶原蛋白纳米纤维膜制备为复合纳米纤维膜，所述复合纳米纤维膜兼具纤维素的高力学强度和表面胶原蛋白的生物活性，并通过胶原蛋白矿化改性提高其抗酶解性能，具体的，本专利技术以纤维素纳米纤维膜为基底，通过多层结构在表面引入胶原蛋白纳米纤维膜，在保留纤维素纳米纤维的力学强度的同时保持胶原蛋白的生物活性，进一步的，本专利技术通过氯化钙的矿化作用对所述复合纳米纤维膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、纤维素膜制备称取醋酸纤维素并溶解在丙酮和二甲基甲酰胺的混合溶剂中，脱泡处理后制得纺丝液，将所述纺丝液通过静电纺丝法制备为醋酸纤维素的纳米纤维膜，将所述醋酸纤维素的纳米纤维膜置于氢氧化钠的乙醇溶液中进行水解，水解完成后以去离子水漂洗至中性，干燥得到纤维素纳米纤维膜；S2、胶原蛋白纤维膜制备将胶原蛋白粉溶于磷酸盐缓冲液中，配制为质量分数1
‑
10％、pH值为7
‑
8的胶原蛋白水溶液，将所述胶原蛋白水溶液加热升温至50
‑
65℃并保温0.5
‑
1h，得到胶原蛋白预处理液，待冷却至室温后按照胶原蛋白占粘胶中甲纤质量比的10
‑
20％的比例加入粘胶中，充分混合后继续搅拌4
‑
8h后纺丝制备为胶原蛋白纳米纤维膜；S3、复合将所述胶原蛋白纳米纤维膜贴附在所述纤维素纳米纤维膜的一面或两面，得到复合膜，将所述复合膜置于0.01
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0.05mol/L的碳酸钠溶液中，在60
‑
80℃下保温1
‑
2h，以去离子水漂洗后置于氯化钙的甲酸水溶液中，静置过夜，取出以去离子水漂洗，干燥后制得所述纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中所述醋酸纤维素的质量浓度在12
‑
20％。3.根据权利要求1所述的一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的条件为，工作电压为15
‑
25kV、溶液流速为0.8
‑
1.2mL/h、针尖到滚筒距离为10
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20cm。4.根据权利要求1所述的一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述胶原蛋白粉为Ⅰ型胶原蛋白，所述Ⅰ型胶原蛋白包括鼠尾胶原蛋白、鱼源胶原蛋白、牛胶原蛋白或猪胶原蛋白。5.根据权利要求1所述的一种纤维素
‑
胶原蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述氯化钙的甲酸水溶液中甲酸与水的体积比例为1：(1
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4)，所述氯化钙的摩尔浓度为0.1
‑
1mol/L。6.根据权利要求1所述的一种纤维素
...

【专利技术属性】
技术研发人员：易洁，谢忠棋，
申请(专利权)人：东莞盛翔新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：