一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备与应用：将质量浓度0.3~30%丝素蛋白溶液倒入水平的模具内，将模具置于5~60℃，相对湿度10~70%条件下干燥，获得丝素蛋白膜；将丝素蛋白膜在50~100℃，相对湿度70~100%条件下放置20~200min，再依次用乙醇水溶液、纯化水充分浸洗，获得难溶于水的丝素蛋白膜；本发明专利技术以丝素蛋白为原料，膜及其降解产物生物相容性好；本发明专利技术制备工艺简单，环保无毒；所发明专利技术膜在湿润环境下，致密而柔软，能阻止细胞、微生物及生物大分子穿过；贴滑型膜的粗糙面有利于膜的固定、创面止血和引导组织再生；在防粘连膜、护创膜和人工膜补片领域具有广阔的市场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种丝素蛋白膜及其制备方法，特别涉及ー种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备和应用。(ニ)
技术介绍
蚕丝是强度最好的天然纤维之一，由7(Γ80%的丝素蛋白和2(Γ30%的丝胶蛋白组成。丝素蛋白的氨基酸序列主要由“甘氨酸-丙氨酸-甘氨酸-丙氨酸一甘氨酸-丝氨酸”(GAGAGS)的重复单元构成，其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸占总氨基酸含量的85%以上。该重复序列绝大多数位于丝素蛋白的结晶区，并自组装成反向平行折叠链构象(anti-parallel β-sheet)结构。这些结构赋予丝素蛋白具有良好力学和缓慢降解速率的 特性。丝胶蛋白在体内会引起炎症反应,在使用前需要需进行脱胶处理(degummed)。丝素蛋白由分子量为325KD和25KD两种蛋白组成，其降解产物为氨基酸。大量的研究表明丝素蛋白具有良好的生物相容性，其体内炎症反应(inflammatory responses)要远低于胶原和聚乳酸等常用生物材料。丝素蛋白纤维作为外科缝线已有悠久的历史，经编织后作为人工韧带和组织补片已在研究领域应用。但在目前的生物材料研究領域应用更多的是再生型丝素蛋白。即丝素蛋白经过脱胶、溶解、提纯后，再通过物理、化学的方法，形成海绵状、膜状、凝胶状、微球状等形态。在丝素蛋白膜的制备方面，中国专利技术专利“ー种可溶一高弹性丝素蛋白膜的制备方法”(CN101234212A)中，将提纯后的丝素蛋白溶液在聚苯こ烯培养皿在恒温恒湿箱内(温度4(T70°C，相対湿度60 80%)直接干燥形成厚度为3(T50um可溶性膜。中国专利技术专利“再生丝素蛋白膜及其制备方法”(公开号CN 101760027A)中，将提纯后的丝素蛋白溶液在PS皿内直接干燥成膜(未对干燥条件提出要求)，再用极性溶剂(C1-C5醇和水混合物、水或水蒸汽)结合力学拉伸，进行溶胀变性处理，以改善丝素蛋白膜的脆性，即增加拉伸伸长率。中国专利技术专利“一种难溶于水的透明丝素蛋白膜及其制备方法”(CN101967282A)中，在提纯后的丝素蛋白溶液中加入多元醇作为交联剂，将两者混合物在模具中经鼓风干燥成膜，再在相対湿度为30、8%的环境中处理f 48小时(未对处理温度提出要求)，获得所需要的膜。中国专利技术专利“柔韧丝素蛋白膜及其制备方法”(CN1316465)中，通过加入环氧树脂来交联丝素蛋白制备不溶于水的丝素蛋白膜。现有丝素蛋白膜的制备方法，均是丝素蛋白溶液或其混合物灌注在模具内，通过溶剂挥发干燥，溶质沉积于模具底部，进而形成厚度约l(T500um的可溶或难溶于水的膜。在该步骤的成膜过程中，模具底部上表面的平整性和水平性，模具是否处于振动环境，吹在溶液表面的风速，都将影响膜厚度的均一性和膜表面的微观结构；该步骤成膜过程中，干燥的温湿度条件，也将影响膜的透明性和膜均一性(如温度过高，会在膜内形成微气泡)；该步骤中膜的干燥程度，也影响膜的性能；该步骤膜的干燥时间约几小时到几天，模具所处环境的洁净程度，将影响膜的微生物和内毒素含量；该步骤形成的膜，再通过后续步骤的极性溶液或湿热条件等处理，处理温湿度也会对膜的结晶程度造成影响。针对上述问题，本专利技术专利期望通过最简单和最经济的方法，获得ー种难溶于水的丝素蛋白膜。
技术实现思路
本专利技术目的是提供ー种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备方法和应用，制备エ艺中不接触有毒物质，未使用变性、促凝和交联等添加剤，制备エ艺简单，利于大量生产；模具底面采用表面极其平整的浮法玻璃，并将模具存放于水平可精细调整的不锈钢平台；通过改变模具底部上表面的光滑或粗糙程度，将获得两种不同表面结构的丝素蛋白膜底部光滑模具制备的双滑型膜，膜的两面均是光滑面，膜为半透明至近透明状，而底部毛糙模具制备的贴滑型膜，一面光滑，另一面粗糙，粗糙面有利于膜在创面的固定，利于止血、细胞粘附和増殖；通过控制该膜的厚度及其结晶程度，产生不同理化性能(如力学、柔韧度)和生物学性能(体内降解速率)，满足不同用途的需要；该膜在湿润条件会吸收3(Γ40%水分，膜会变的柔软(厚度I(TlOOum),大于150um的柔韧性较差；膜降解产物为氨基酸，膜及其降解产物具有良好的生物相容性；膜能阻止细胞、微生物及生物大分子穿过，具有一定的水汽渗透性能；该膜在防粘连膜、护创膜或人工膜(引导骨再生膜、牙周膜、胸膜、硬脑膜或硬脊膜、鼓膜、眼角膜)等领域具有广阔的市场。本专利技术采用的技术方案是ー种难溶于水的丝素蛋白膜，所述丝素蛋白膜按如下方法制备(1)以桑蚕蚕丝为原料，经脱胶、溶解、透析，获得截留液a，将截留液a或截留液a的浓缩液过滤或离心，取滤液或上层离心液得到丝素蛋白溶液；(2)取步骤(I)得到的丝素蛋白溶液，将丝素蛋白溶液的质量浓度用纯化水调整至O. 3^30% (优选O. 5 15%)(取部分丝素蛋白溶液在60°C烘干至恒重，计算丝素蛋白溶液的含水量，从而计算用纯化水调整丝素蛋白溶液所需的水量)倒入模具内，所述模具内丝素蛋白溶液加入量以丝素蛋白质量计为f50mg/cm2模具(优选2 30mg/cm2，更有效3 20mg/cm2)，在温度5 60°C (优选35 55°C，更优选45°C )，相对湿度(RH)1(T70% (优选2(Γ50%，最优选40%)条件下干燥至无肉眼可见的水分，模具重量増加了所加入丝素蛋白溶液中丝素蛋白质量的I. 2^1. 8倍，在模具内形成丝素蛋白膜；(3)将模具在温度5(Tl00°C (优选60 80で，更优选65 70°C )，RH为70 100% (优选85 95%，最优选90%)条件下放置2(T200min (优选6(Tl50min，最优选120min)进行湿热交联，然后置于体积浓度50 90% (优选75%)的こ醇水溶液中浸洗l(T60min (优选30min)，去除模具，丝素蛋白膜再用纯化水充分浸洗3(Tl50min (优选6(Tl20min)至无醇，获得难溶于水的丝素蛋白膜，通常厚度为10 500 μ m,优选厚度20 200 μ m。进ー步，步骤(I)所述截留液a的浓缩液的制备方法是将透析后的透析袋放入质量浓度20 60%的聚こニ醇水溶液中，静置l 10h进行浓缩，取截留液b即为截留液a的浓缩液；所述聚こニ醇平均分子量100(Γ10000。进ー步，步骤(I)所述截留液a或截留液a的浓缩液过滤或离心方法为下列之一a)将截留液a或截留液a的浓缩液于4°C、300(T6000g条件下离心5 20min，弃去沉淀，取上层溶液即为所述的丝素蛋白溶液山)将截留液a或截留液a的浓缩液用孔径为2 20 μ m的滤器过滤，去除不溶性颗粒，取滤液即为所述的丝素蛋白溶液。进ー步，步骤(2)所述模具为底部光滑平整且水平的模具。进ー步，本专利技术优选采用底部为浮法玻璃的正方形模具(优选边长20cm)，所述模具内质量浓度O. 3 30% (优选0.5 15%)的丝素蛋白溶液的加入量以丝素蛋白质量计为1^50mg/cm2模具(优选2 30mg/cm2,更优选3 20mg/cm2),将模具在温度5 60°C,相对湿度(RH) 1(Γ70%条件下干燥至无肉眼可见的水分，在模具内形成两面光滑的丝素蛋白膜；将模具在温度5(T10(TC，RH为70 100%条件下放置2(T200min进行湿热交联，然后置于体积浓度5(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难溶于水的丝素蛋白膜，其特征在于所述丝素蛋白膜按如下方法制备：（1）以桑蚕丝为原料，经脱胶、溶解、透析，获得截留液a，将截留液a或截留液a的浓缩液过滤或离心，取滤液或上层离心液得到丝素蛋白溶液；（2）取步骤（1）得到的丝素蛋白溶液，将丝素蛋白溶液的质量浓度用水调整至0.3~30%，倒入模具内，所述模具内丝素蛋白溶液加入量以丝素蛋白质量计为1~50mg/cm2模具，将模具在温度5~60℃，相对湿度10~70%条件下干燥至无肉眼可见的水分，在模具内形成丝素蛋白膜；（3）将模具在温度50~100℃，相对湿度70~100%条件下放置20~200min进行湿热交联，然后置于体积浓度50~90%的乙醇水溶液中浸洗10~60min，去除模具，丝素蛋白膜再用纯化水充分浸洗30~150min至无醇，获得难溶于水的丝素蛋白膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈隆坤，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：浙江星月生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：