蚕丝蛋白块材的制备方法及蚕丝蛋白块材技术

本发明专利技术公开了一种蚕丝蛋白块材的制备方法及蚕丝蛋白块材，该制备方法包括：制备核黄素水溶液和丝素蛋白氟醇溶液；将丝素蛋白氟醇溶液和核黄素水溶液按体积比5：1.5～5：4混合均匀，将混合得到的混合溶液置于注射装置中静置第一预设时间；将静置第一预设时间后的混合溶液注入预设模具凝胶成型，得到丝素蛋白固体；将丝素蛋白固体照射第二预设时间后浸没于甲醇中，以使用甲醇置换丝素蛋白氟醇溶液中的氟醇；使用梯度置换法将丝素蛋白固体中的甲醇用水置换；将用水置换后的丝素蛋白固体风干，得到蚕丝蛋白块材。本发明专利技术制备得到的蚕丝蛋白块材的降解速度适中、性质稳定、可加工性强、机械强度可调控，可以用于植入医疗器械等领域。可以用于植入医疗器械等领域。可以用于植入医疗器械等领域。

【技术实现步骤摘要】
蚕丝蛋白块材的制备方法及蚕丝蛋白块材


[0001]本专利技术属于高分子聚合物材料领域，尤其涉及一种蚕丝蛋白块材的制备方法及蚕丝蛋白块材。

技术介绍

[0002]蚕丝是一种天然的蛋白质，主要由丝胶蛋白和丝素蛋白组成，而丝素蛋白具有高比表面积、良好生物相容性、生物降解性、低毒性、低免疫原性、优异的机械性能和生物活性，因而被广泛应用于组织工程、纳米材料、纺织品等领域。
[0003]丝素蛋白一般是由重链、轻链、糖蛋白P25三个多肽组成，其中重链和轻链通过二硫共价键连接，而糖蛋白P25通常是通过非共价作用方式与丝素蛋白的重链和轻链进行连接的。在丝素蛋白分子中，重链和轻链的N
‑
末端和C
‑
末端分别暴露在外，而糖蛋白P25的结构上则包含了很多的糖基部分。这些糖基可以与重链和轻链暴露在外的氨基酸残基上的一些阳离子相互作用，从而实现丝素蛋白的形成。
[0004]现有技术中的可植入材料，如聚乳酸、镁合金、羟基磷灰石等，虽然基本都具有生物相容性较好，生物可降解的优点，但是或多或少存在不尽人意的地方。聚乳酸在人体内虽可降解，但是降解速度较慢，容易长期存在人体内，增加感染和其他并发症的风险。镁合金在潮湿环境下易发生腐蚀，在植入人体后，可能会导致自身失效和对周围组织造成损伤。羟基磷灰石存在脆性大、降解慢、可加工性差的缺点，也容易增加感染的风险。所以有必要研发降解速度适中、性质稳定、可加工性强、机械强度可调控的新型材料应用于可植入块材中。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种蚕丝蛋白块材的制备方法及蚕丝蛋白块材。
[0006]为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种蚕丝蛋白块材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：制备核黄素水溶液和丝素蛋白氟醇溶液；所述核黄素水溶液的质量浓度为0.5%mg/ml～1.6%mg/ml、2%mg/ml、5%mg/ml、10%mg/ml中的至少一种；将所述丝素蛋白氟醇溶液和核黄素水溶液按体积比5：1.5～5：4混合均匀，将混合得到的混合溶液置于注射装置中静置第一预设时间；所述将所述丝素蛋白氟醇溶液和核黄素水溶液按体积比5：1.5～5：4混合均匀，包括：将第二预设体积的所述核黄素水溶液，分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，以使所述丝素蛋白氟醇溶液中的蛋白分子的空间结构，在所述核黄素水溶液的添加过程中的改变满足预设条件；其中，所述第二预设体积和所述第三预设体积的比值为5：1.5～5：4；将静置第一预设时间后的混合溶液注入预设模具凝胶成型，得到丝素蛋白固体；将所述丝素蛋白固体照射第二预设时间后浸没于甲醇中，以使用甲醇置换所述丝
素蛋白氟醇溶液中的氟醇；使用梯度置换法将丝素蛋白固体中的甲醇用水置换；将用水置换后的丝素蛋白固体风干，得到蚕丝蛋白块材。
[0007]在一些可选的实施例中，所述制备核黄素水溶液包括：称取预设质量的核黄素；基于所述核黄素水溶液的质量浓度确定溶解所述核黄素的超纯水的第一预设体积；向所述核黄素中加入第一预设体积的超纯水，并搅拌均匀，得到所述核黄素水溶液。
[0008]在一些可选的实施例中，所述将第二预设体积的所述核黄素水溶液，分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，包括：基于所述核黄素水溶液和所述丝素蛋白氟醇溶液在混合中所释放的热量对蛋白分子的空间结构的改变信息，确定每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积和相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔；根据所述第二预设体积和每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积，确定所述核黄素水溶液添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的预设添加次数；基于每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积和相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔，将第二预设体积的所述核黄素水溶液分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，以使所述丝素蛋白氟醇溶液中的蛋白分子的空间结构，在所述核黄素水溶液的添加过程中的改变满足预设条件。
[0009]在一些可选的实施例中，每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积不同，且下一次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积，小于本次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积。
[0010]在一些可选的实施例中，相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔不同，且第一时间间隔大于第二时间间隔；其中，所述第一时间间隔为：第目标次核黄素水溶液的目标添加时间，与第目标次对应的下一次核黄素水溶液的添加时间之间的时间间隔；所述第二时间间隔为：第目标次核黄素水溶液的目标添加时间，与第目标次对应的上一次核黄素水溶液的添加时间之间的时间间隔。
[0011]在一些可选的实施例中，所述预设添加次数为2次～40次，每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积为1ml～40ml，相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔为30s～1h。
[0012]在一些可选的实施例中，所述基于每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积和相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔，将第二预设体积的所述核黄素水溶液分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，包括：将所述丝素蛋白氟醇溶液作为当前溶液；对当前溶液进行搅拌，边搅拌边缓慢加入1ml～40ml的所述核黄素水溶液，得到核黄素混合溶液；
将所述核黄素混合溶液重新作为当前溶液；30s～1h后重复对当前溶液进行搅拌，边搅拌边缓慢加入1ml～40ml的所述核黄素水溶液，得到核黄素混合溶液，将所述核黄素混合溶液重新作为当前溶液的操作，直至添加次数为2次～40次。
[0013]在一些可选的实施例中，所述混合得到的混合溶液注入预设模具凝胶成型的成型时间为15h～100h，所述混合得到的混合溶液注入预设模具凝胶成型的成型温度为30℃～100℃。
[0014]在一些可选的实施例中，所述将所述丝素蛋白固体照射第二预设时间后浸没于甲醇中，以使用甲醇置换所述丝素蛋白氟醇溶液中的氟醇，包括：将所述丝素蛋白固体用紫外光源照射第二预设时间后浸没于无水甲醇中，以使用所述无水甲醇置换所述丝素蛋白氟醇溶液中的氟醇；其中，所述紫外光源的功率为20W～60W，所述紫外光源的波长包括第一波长、第二波长和第三波长，所述第一波长为315nm～380nm，所述第二波长为280nm～315nm，所述第三波长为200nm～280nm，所述紫外光源照射距离为0cm～20cm；所述第二预设时间为0.1h～1h，所述无水甲醇的体积范围为1500ml～2000ml，每隔1h～50h更换一次无水甲醇，无水甲醇的更换次数为1次～50次。
[0015]在一些可选的实施例中，所述使用梯度置换法将丝素蛋白固体中的甲醇用水置换，包括：依次使用浓度梯度递减的甲醇水溶液浸泡丝素蛋白固体，直至丝素蛋白固体中的甲醇被置换出；其中，所述甲醇水溶液中的甲醇浓度范围为100％～0且不为0，甲醇水溶液的更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：制备核黄素水溶液和丝素蛋白氟醇溶液；所述核黄素水溶液的质量浓度为0.5%mg/ml～1.6%mg/ml、2%mg/ml、5%mg/ml、10%mg/ml中的至少一种；将所述丝素蛋白氟醇溶液和核黄素水溶液按体积比5：1.5～5：4混合均匀，将混合得到的混合溶液置于注射装置中静置第一预设时间；所述将所述丝素蛋白氟醇溶液和核黄素水溶液按体积比5：1.5～5：4混合均匀，包括：将第二预设体积的所述核黄素水溶液，分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，以使所述丝素蛋白氟醇溶液中的蛋白分子的空间结构，在所述核黄素水溶液的添加过程中的改变满足预设条件；其中，所述第二预设体积和所述第三预设体积的比值为5：1.5～5：4；将静置第一预设时间后的混合溶液注入预设模具凝胶成型，得到丝素蛋白固体；将所述丝素蛋白固体照射第二预设时间后浸没于甲醇中，以使用甲醇置换所述丝素蛋白氟醇溶液中的氟醇；使用梯度置换法将丝素蛋白固体中的甲醇用水置换；将用水置换后的丝素蛋白固体风干，得到蚕丝蛋白块材。2.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述制备核黄素水溶液包括：称取预设质量的核黄素；基于所述核黄素水溶液的质量浓度确定溶解所述核黄素的超纯水的第一预设体积；向所述核黄素中加入第一预设体积的超纯水，并搅拌均匀，得到所述核黄素水溶液。3.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述将第二预设体积的所述核黄素水溶液，分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，包括：基于所述核黄素水溶液和所述丝素蛋白氟醇溶液在混合中所释放的热量对蛋白分子的空间结构的改变信息，确定每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积和相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔；根据所述第二预设体积和每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积，确定所述核黄素水溶液添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的预设添加次数；基于每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积和相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔，将第二预设体积的所述核黄素水溶液分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，以使所述丝素蛋白氟醇溶液中的蛋白分子的空间结构，在所述核黄素水溶液的添加过程中的改变满足预设条件。4.根据权利要求3所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积不同，且下一次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积，小于本次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积。5.根据权利要求3所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔不同，且第一时间间隔大于第二时间间隔；其中，所述第一时间间隔为：第目标次核黄素水溶液的目标添加时间，与第目标次对应的下一次核黄素水溶液的添加时间之间的时间间隔；所述第二时间间隔为：第目标次核黄素水溶液的目标添加时间，与第目标次对应的上一次核黄素水溶液的添加时间之间的时间
间隔。6.根据权利要求3所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述预设添加次数为2次～40次，每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积为1ml～40ml，相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔为30s～1h。7.根据权利要求6所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述基于每次添加至所述丝素蛋白氟醇溶液中的核黄素水溶液的体积和相邻两次核黄素水溶液的添加时间间隔，将第二预设体积的所述核黄素水溶液分预设添加次数缓慢加入至第三预设体积的所述丝素蛋白氟醇溶液中，搅拌至混合均匀，包括：将所述丝素蛋白氟醇溶液作为当前溶液；对当前溶液进行搅拌，边搅拌边缓慢加入1ml～40ml的所述核黄素水溶液，得到核黄素混合溶液；将所述核黄素混合溶液重新作为当前溶液；30s～1h后重复对当前溶液进行搅拌，边搅拌边缓慢加入1ml～40ml的所述核黄素水溶液，得到核黄素混合溶液，将所述核黄素混合溶液重新作为当前溶液的操作，直至添加次数为2次～40次。8.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述混合得到的混合溶液注入预设模具凝胶成型的成型时间为15h～100h，所述混合得到的混合溶液注入预设模具凝胶成型的成型温度为30℃～100℃。9.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述将所述丝素蛋白固体照射第二预设时间后浸没于甲醇中，以使用甲醇置换所述丝素蛋白氟醇溶液中的氟醇，包括：将所述丝素蛋白固体用紫外光源照射第二预设时间后浸没于无水甲醇中，以使用所述无水甲醇置换所述丝素蛋白氟醇溶液中的氟醇；其中，所述紫外光源的功率为20W～60W，所述紫外光源的波长包括第一波长、第二波长和第三波长，所述第一波长为315nm～380nm，所述第二波长为280nm～315nm，所述第三波长为200nm～280nm，所述紫外光源的照射距离为0cm～20cm；所述第二预设时间为0.1h～1h，所述无水甲醇的体积范围为1500ml～2000ml，每隔1h～50h更换一次无水甲醇，无水甲醇的更换次数为1次～50次。10.根据权利要求1所述的蚕丝蛋白块材的制备方法，其特征在于，所述使用梯度置换法将丝素蛋白固体中的甲醇用水置换，包括：依次使用浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶虎，柳克银，
申请(专利权)人：江西丝科生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：