一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合材料的製備方法
2023-12-03 08:30:31 6
一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合材料的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合材料的製備方法，公開了一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，製備步驟為將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解於一定量的有機溶劑中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可製得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液，一定量的混合溶液制膜或者支架。本發明在整個處理過程中具有耗能低，生物安全性高，價格低廉，操作簡單方便，對環境無汙染等優勢；通過該發明製得的生物絲素與海洋貽貝粘附蛋白複合納米纖維膜具有較強的力學性能。
【專利說明】一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合材料的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合材料的製備方法，屬於絲素蛋白的加工方法。
【背景技術】
[0002]家蠶蛋白、柞蠶絲素蛋白均為纖維蛋白，因其獨特的力學性能和良好的生物相容性、降解性和穩定性，及其本質是蛋白質的結構特點，廣泛應用於醫藥、生物材料等領域，是一種理想的骨修復支架材料。而且優良的細胞粘附特性和高強度的力學性能是骨修復支架材料的必備條件。
[0003]海洋貽貝粘附蛋白具有高強度、高韌性和防水性，以及極強的黏附基體的功能，這與其特殊的分子結構、多巴(DOPA)介導的鏈間交聯和與底材之間的相互作用方式有關。貽貝粘附蛋白是一系列鹼性蛋白質，含羥基的胺基酸高達60%-70%，其中脯氨酸(Pro)大部分經翻譯後羥基化修飾為尿羥脯氨酸(Hyp)，穩定多酚蛋白之間及其與膠原分子間的相互作用。多巴(DOPA)中鄰苯二酚基團具有很強的金屬螯合能力，能與金屬形成可逆的有機金屬絡合物，而且鄰苯二酚被氧化成醌後能與很多基團反應形成共價鍵。DOPA的這種強共價鍵及配位能力是貽貝黏附蛋白具有超強黏附力的主要原因。並且，它還具有很好的生物相容性和可降解性防水且無毒性，是一類極具優勢和潛力的生物膠黏劑，因此在軟組織粘接、人造骨骼、斷骨接合、口腔修復、眼科手術以及造船、塗料等領域具有廣泛的應用前景。Biopolymers公司自20世紀80年代開始直接從貽貝足腺中提取並研製成組織培養用的粘合劑產品「Cell-Tak」，該產品主要是貽貝粘附蛋白中mfp-l，mfp-2和mfp_3的混合物，可用於細胞培養過程中非貼壁細胞與培養皿的黏附，由此可見，海洋貽貝粘附蛋白對材料細胞粘附功能的影響。
[0004]當再生絲素與海洋貽貝粘附蛋白混合溶解於有機溶劑或水溶液中時，海洋貽貝粘附蛋白通過其強共價鍵與絲素蛋白發生交聯，顯著提高絲素複合材料的力學性能；並且海洋貽貝粘附蛋白可以改善絲素複合材料的生物相容性，提高複合材料對細胞的粘附能力。
【發明內容】
[0005]本發明正是針對現有技術中存在的不足之處所作出的改進，提供了一種工藝簡單，處理方便並且能夠提供絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明的具體技術方案如下:
[0007]本發明公開了一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，具體製備步驟如下:
[0008](I)、將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解於一定量的有機溶劑中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可製得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液；
[0009]( 2)、取一定量的混合溶液制膜或者支架。[0010]作為進一步的改進，本發明用水溶液替代權利要求1中的有機溶劑。
[0011]作為進一步的改進，本發明用取一定量的混合溶液通過靜電紡絲技術製備納米纖維膜替代取一定量的混合溶液制膜或者支架。
[0012]作為進一步的改進，本發明所述的絲素蛋白為再生家蠶絲素蛋白或再生柞蠶絲素蛋白。
[0013]作為進一步的改進，本發明所述的有機溶劑為六氟異丙醇或六氟丙酮或甲酸或三
氟乙酸。
[0014]作為進一步的改進，本發明所製成的薄膜或者支架具有良好的生物活性和相容性，並且對細胞粘附具有一定優勢。
[0015]作為進一步改進，本發明所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合材料通過靜電紡絲技術所製成的納米纖維膜與海洋貽貝粘附蛋白中的多巴通過共價鍵/非共價鍵的多重相互作用，可有效提高複合材料的力學性能。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下突出特點:
[0017](1)本發明在整個處理過程中具有耗能低，生物安全性高，價格低廉，操作簡單方便，對環境無汙染等優勢；
[0018](2)通過該發明製得的生物絲素與海洋貽貝粘附蛋白複合膜和支架材料具有很好的生物相容性。因為海洋貽貝粘附蛋白含有一定量的多巴(D0PA)，而DOPA分子中的酚基的氧化以及由此所介導的DOPA分子與外界固體表面之間形成的非共價鍵合耦聯而具有強粘合性。所以含有一定比例海洋貽貝粘附蛋白的複合材料具有非常好的細胞粘附特性；
[0019](3)通過該發明製得的生物絲素與海洋貽貝粘附蛋白複合納米纖維膜具有較強的力學性能。因為海洋貽貝粘附蛋白中的多巴通過共價鍵/非共價鍵與絲素材料的多重相互作用，可以提高納米纖維膜的力學性能。
【具體實施方式】
[0020]本發明主要通過以下兩種方案實施:
[0021](I)將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解於一定量的有機溶劑或水溶液中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可製得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液。取一定量的混合溶液制膜、支架或者通過靜電紡絲技術製備納米纖維膜。
[0022](2)將再生絲素溶解於一定量的有機溶劑或水溶液中，配成一定濃度。取一定量的混合溶液制膜、支架或通過靜電紡絲技術製備納米纖維膜。然後將製成的膜、支架以及納米纖維膜浸泡於一定濃度的海洋貽貝粘附蛋白溶液中，一定時間後取出晾乾。
[0023]下面通過具體實施例對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明並不局限於以下實施例。
[0024]實施例1
[0025]稱取再生家蠶絲素蛋白Ig和IOmg的海洋貽貝粘附蛋白粉末，置於平底玻璃瓶中，加入一定量六氟異丙醇溶液，配成濃度為7.5%溶液，不斷攪拌待其混合均勻後，取出7ml塗於直徑IOcm塑料板上自然晾乾。通過細胞實驗測試，再生絲素與海洋貽貝粘附蛋白的複合膜、支架材料比單一的再生絲素材料細胞粘附性能強。
[0026]實施例2[0027]稱取再生家蠶絲素蛋白Ig和IOmg的海洋貽貝粘附蛋白粉末，置於平底玻璃瓶中，加入一定量六氟異丙醇溶液，配成濃度為7.5%溶液，不斷攪拌待其混合均勻後，將混合溶液至於靜電紡裝置中進行電紡絲，獲得納米纖維膜進行力學性能測試，這種含有海洋貽貝粘附蛋白的複合靜電紡絲膜比單一的絲素靜電紡絲膜力學性能要強。
[0028]實施例3
[0029]稱取再生家蠶絲素蛋白lg，置於平底玻璃瓶中，加入一定量甲酸溶液，配成濃度為10%溶液，待其混合均勻後，取出7ml塗於直徑IOcm塑料板上自然晾乾；或製成一定形貌的支架材料；或將混合溶液至於靜電紡裝置中進行電紡絲，獲得納米纖維膜；再將這種複合膜、支架、納米纖維膜浸泡於10%的海洋貽貝粘附蛋白溶液中24h，之後取出自然晾乾，分別測試細胞實驗和力學性能。
[0030]最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的幾個具體實施例。顯然，本發明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所 有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，具體製備步驟如下: (1)、將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解於一定量的有機溶劑中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可製得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液； (2)、取一定量的混合溶液制膜或者支架。
2.根據權利要求1所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，用水溶液替代權利要求1中的有機溶劑，。
3.根據權利要求1所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，用取一定量的混合溶液通過靜電紡絲技術製備納米纖維膜替代取一定量的混合溶液制膜或者支架。
4.根據權利要求1或2或3所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，所述的絲素蛋白為再生家蠶絲素蛋白或再生柞蠶絲素蛋白。
5.根據權利要求2所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，所述的有機溶劑為六氟異丙醇或六氟丙酮或甲酸或三氟乙酸。
6.根據權利要求1或2所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，所製成的薄膜或者支架具有良好的生物活性和相容性，並且對細胞粘附具有一定優勢。
7.根據權利要求3所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白複合的多功能材料的製備方法，其特徵在於，所製成的納米纖維膜具有較強的力學性能。
【文檔編號】A61L27/26GK103638554SQ201310562721
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】楊明英, 周官山, 帥亞俊, 朱良均 申請人:浙江大學