[發明專利]一種蠶絲蛋白誘導合成ZIF?8納米微球的方法

在審

• 申請號: 201710349813.5
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107245243A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 楊明英;陳玉平;周官山
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08L89/00
• 分類號: C08L89/00;C08L87/00;C08G83/00;C08J3/12
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 唐銀益,李亦慈

技術領域

本發明屬于合成高分子材料領域，具體地說，是一種蠶絲蛋白誘導合成ZIF-8納米微球的方法。

背景技術

ZIF8是沸石咪唑酯骨架結構材料的一種,屬于金屬有機骨架(MOF)的亞類，由2-甲基咪唑(HmIm)和金屬原子Zn構成最基本的結構單元，其中每個Zn原子與四個2-甲基咪唑環上的N原子進行配位形成一個具有正四面體結構的ZnN₄團簇,然后以這些團簇作為節點通過2-甲基咪唑上的咪唑環相連接構成一個具有正六面體晶型的籠狀配位化合物。與其他無機材料相比，其具有高的比表面積、可調控的功能性孔徑、靈活的化學結構、高的熱穩定性和超疏水性等優點，因此在氣體分離與儲存、生物催化與感應及藥物傳遞等方面具有廣闊的應用前景。

蠶絲蛋白是一種天然蛋白質，來源豐富、價格低廉，且具有良好的生物相容性和可控的生物降解性能，已經被廣泛用于生物醫用領域，特別是在藥物緩釋應用方面取得較為突出的成就，大量研究表明，蠶絲蛋白是一種非常理想的藥物載體。

ZIF-8與蠶絲蛋白都可作為優良的生物醫學材料，且有研究表明蛋白質(如：核糖核酸酶A、人血清白蛋白(HSA)、脂肪酶、血紅蛋白、，溶菌酶、胰蛋白酶，脲酶等)可以誘導ZIF-8的合成，但是還沒有關于合成具有生物功能蠶絲蛋白/ZIF-8納米球的相關報道，本發明利用蠶絲蛋白誘導合成蠶絲蛋白/ZIF-8納米球，能夠進一步擴展絲蛋白作為生物醫學材料的應用。

發明內容

本發明利用蠶絲蛋白誘導合成ZIF-8具有生物功能的蠶絲蛋白/ZIF-8的納米球，該方法簡化了傳統ZIF-8合成的過程，減少能耗，綠色無污染，并且一定程度上減小了單純ZIF-8的粒徑，是一種快速制備有機-無機復合納米微球的方法，可以應用于載藥抗癌領域。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案采用了如下具體步驟：

1)將濃度為5-20wt％的蠶絲蛋白溶液緩慢加入到2-甲基咪唑[HmIm]溶液中，均勻混合后緩慢加入六水合硝酸鋅[Zn(NO3)2.6H2O]溶液，磁力攪拌反應15min，獲得白色乳濁液；

2)將白色乳濁液8000-10000rpm離心10min，棄上清，用50％酒精溶液清洗沉淀2-3次，然后冷凍干燥，即可獲得粒徑介于100nm-500nm的蠶絲蛋白復合ZIF-8納米微球[SF/ZIF-8NP]。

作為進一步地改進，本發明所述的蠶絲蛋白包括絲膠蛋白和絲素蛋白。

作為進一步地改進，本發明所述的HmIm的摩爾濃度范圍400mM-3200Mm，且HmIm與Zn(NO3)2.6H2O的摩爾濃度比介于1:1-36:1之間。

作為進一步地改進，本發明所述的HmIm與Zn(NO3)2.6H2O的體積比為1:1。

作為進一步地改進，本發明所述的體系中每1gHmIm對應蠶絲蛋白的添加量一般為30-80mg，根據蠶絲蛋白的添加量的不同調整蠶絲蛋白/ZIF-8納米微球的粒徑大小。

與現有技術相比，本發明具有以下突出特點：

(1)本發明在室溫下以水為溶劑，直接合成蠶絲蛋白/ZIF-8納米微球，縮短了合成時間，整個處理過程中耗能低，生物安全性高，價格低廉，操作簡單方便且對環境無污染。

(2)本發明所制得的蠶絲蛋白/ZIF-8納米微球形貌、粒徑大小均一，且可根據蠶絲蛋白的添加量不同調整納米球的粒徑大小，提高了生物相容性，可用于組織工程、細胞工程和藥物載體等，用于藥物載體還可以實現pH響應性緩釋，增強藥效，降低藥物副作用。

具體實施方式

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并不局限于以下實施例。

實施例1

(1)制備10％的絲素蛋白溶液，配制1600mM的HmIm和44.44mM的Zn(NO₃)₂·6H₂O；

(2)向燒杯中加入5mL配制好的HmIm，在緩慢磁力攪拌條件下加入10mg的絲素蛋白溶液，最后緩慢加入5mL的Zn(NO₃)₂·6H₂O，磁力攪拌15min，獲得白色乳濁液；

(3)將白色乳濁液離心(8000-10000rpm，10min)，所得沉淀用50％酒精清洗2-3次，冷凍干燥后即可獲得蠶絲蛋白/ZIF-8納米微球。

實施例2