[發明專利]一種家蠶絲素蛋白納米纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201611099113.7
• 申請日: 2016-12-04
• 公開（公告）號: CN106757447B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 盧神州;邢鐵玲;殷祝平;吳鋒
• 申請（專利權）人: 南通紡織絲綢產業技術研究院
• 主分類號: D01D5/42
• 分類號: D01D5/42;D01D1/02;D01F4/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

本發明公開一種家蠶絲素蛋白納米纖維及其制備方法。以家蠶蠶絲為原料，通過溶解再生萃取，得到親水性家蠶絲素蛋白肽鏈，再在溫和的水相環境中自組裝，得到直徑為20～500 nm，長度可達1～100μm的納米纖維。本發明制備家蠶絲素蛋白納米纖維無需加入任何的添加劑便可自組裝得到較長尺寸的納米纖維，具有工藝簡短、條件溫和，生產成本低廉的特點，制備得到的納米纖維可滿足實際使用要求。

技術領域

本發明涉及一種納米纖維，具體涉及一種以家蠶絲素蛋白為原料制備的納米纖維及其制備方法。

背景技術

天然家蠶絲素蛋白纖維因其優異的抗拉強度及延展性能而倍受青睞，廣泛用于輕工業、醫療等領域。再生家蠶絲素蛋白因其天然蛋白基材優異的生物相容性、較低的免疫原性、低致敏性、溫和的水相加工環境等優勢，人們對其在組織修復、藥物控釋、創面輔料以及美容領域的研究報道已屢見不鮮。然而，無論是再生絲素蛋白膜、多孔支架、凝膠等體系，都難以比擬天然絲素蛋白纖維優異的物理機械性能。再生出的絲素蛋白體系往往都是微觀上的各向同性體系，難以滿足各向異性化細胞培養以及再生絲素蛋白基材加強的要求。

研究發現，天然家蠶絲素蛋白纖維優異的物理機械性能不僅來自于高比例且沿纖維軸向排列的SilkⅡ型結晶結構，也來自于纖維內部由取向排列的Silk Ⅱ型結晶體以及無定型聚集態分子鏈構成的原纖的取向排列。為此，人們寄以通過誘導再生絲素蛋白體系中的纖維化骨架結構來增強再生絲素蛋白凝膠、多孔支架以及膜等體系，或者通過三維各向異性排列的纖維骨架結構誘導神經元、肌細胞、眼角膜細胞等的體外取向生長并最終用于體內功能性組織修復。

目前，納米纖維的獲得方法主要有靜電紡、氣泡膜裂、熔噴等傳統工藝以及通過大分子的方法。中國發明專利“一種絲素蛋白納米纖維膜及其制備方法”（103341209A）及“一種制備功能性納米纖維的裝置”（105734697A） 等是通過常規或者膜裂靜電紡的方法制備納米中長纖維，需要消耗較高的能源以及專用的大型設備，生產成本較大，且制備的納米纖維沉積在二維平面，難以滿足三維使用的要求；中國發明專利“一種線型納米羥基磷灰石的制備方法”（102491298B）及“一種非晶絲素蛋白納米纖維溶液及其制備方法”（105968384A）等通過誘導培育自組裝的方法制備納米纖維，雖無需固定的大宗型設備，但制備得到的納米纖維長度短，達不到微米級別，難以滿足實際使用要求。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種工藝簡短、條件溫和、生產成本低廉的自組裝家蠶絲素蛋白納米纖維及其制備方法。

實現本發明目的的技術方案是提供一種家蠶絲素蛋白納米纖維的制備方法，以家蠶蠶絲為原料，先進行脫膠、干燥處理，獲得純絲素蛋白纖維，再進行如下步驟：

（1）將純絲素蛋白纖維溶解于濃度為9.3M的溴化鋰溶解中，透析后得到家蠶絲素蛋白溶液，澆注于模具中，在溫度為20～25℃、濕度為45～65%的條件下，干燥成型為厚度0.5～5毫米的絲素蛋白膜；

（2）室溫條件下，將絲素蛋白膜置于乙醇中浸泡5～120分鐘，獲得再結晶的絲素蛋白膜；

（3）按比例1/100～1/10 w/v，將再結晶的絲素蛋白膜浸泡于溫度為25～50 ℃的緩沖液中，浸泡時間為0.5～2 h；再經3000～10000轉/分鐘離心處理，分離獲得上清液；

（4）將獲得的上清液稀釋至0.1～10mg/ml，在恒溫水浴環境中進行培養，得到濕態絲素蛋白納米纖維聚集物；

（5）將濕態絲素蛋白納米纖維聚集物進行冷凍干燥處理，得到家蠶絲素蛋白納米纖維。

本發明技術方案中，所述的緩沖液為pH＝7.0的三羥甲基氨基甲烷-鹽酸或磷酸鹽緩沖液，緩沖液濃度為0.01～1 M。

所述的恒溫水浴環境，溫度為25～50 ℃；培養時間為3～8 h。