[發明專利]一種絲素絲膠蛋白復合膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010783023.X
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111821514B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 王建南;裔洪根;許建梅
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/50;A61L27/58
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

本發明提供了一種絲素絲膠蛋白復合膜的制備方法，包括以下步驟：A)將蠶絲置于溫水中進行預處理，再置于65～95℃的水中處理，干燥，得到初處理的蠶絲；B)將所述初處理的蠶絲在中性鹽溶液中處理，將得到的絲素絲膠蛋白復合溶解液再純化，得到絲素絲膠蛋白復合溶液；C)將所述絲素絲膠蛋白復合溶液濃縮后成膜，將得到的初始復合膜置于小分子一元醇中處理，再清洗干燥，得到絲素絲膠蛋白復合膜。本申請采用溫和脫膠、一步溶解法制備了絲素絲膠蛋白復合溶液，利用該種絲素絲膠蛋白復合溶液制備得到的復合膜具有高強高韌性，解決了硬腦膜、硬脊膜等硬組織修復的天然生物聚合物來源的組織修復材料力學性能不足的卡脖子技術難題。

技術領域

本發明涉及生物醫用材料技術領域，尤其涉及一種絲素絲膠蛋白復合膜及其制備方法。

背景技術

天然硬腦膜、硬脊膜結構是一種較為堅固的結締組織薄膜，目前應用的硬腦膜、硬脊膜修補材料有來自于自體組織、同種異體、異種生物材料和人工合成材料等，以進口產品為主，價格昂貴。自體組織、同種異體移植治療效果最佳，但存在來源有限、對供區破壞及并發癥等諸多因素的嚴重制約。國內臨床上常使用異種生物材料牛心包、羊心包、豬腹膜、腸系膜等代替，來源廣泛、價格低廉，但因處理異種抗原蛋白會殘留一定的毒性，阻止細胞長入。

20世紀90年代提出了組織工程概念，隨后組織工程支架材料的研究得到了快速的發展。人工硬腦膜、硬脊膜應具有光滑的表面、優異的強度、韌性和致密性以及優異的生物相容性。合成高分子材料具有來源廣、物化性質可調控、優異加工成型性等優點，如膨體聚四氟乙烯、聚己內酯等多種合成高分子，但材料缺乏生物活性，細胞相容性較差，不降解或降解產物影響組織微環境。天然高分子由于具有優異的生物活性，在組織工程材料研究中廣受青睞，如膠原、殼聚糖、絲蛋白等已用于硬組織的構建研究。但大多數材料的力學性能很差，作為硬組織移植物的應用研究還存在巨大挑戰。

與其它天然高分子尤其是蛋白質高分子不同的是：蠶絲由絲素纖維(重量占比70～80％)和外覆的絲膠蛋白(重量占比20～30％)組成，組成獨特，蛋白純度很高，制備方法可以比較簡單溫和，即可以控制對蠶絲蛋白大分子較小的破壞，不像膠原蛋白等天然高分子純化復雜、分子量小且分布散、易變性等。絲素蛋白大分子由6條約390kDa的重鏈和6條約26kDa輕鏈以二硫鍵連接，再與另一種約25kDa的糖蛋白/P25疏水作用結合，其中重鏈具有形成致密結構、高性能材料的序列結構基礎。絲膠蛋白的分子量也比較大，絲膠蛋白有9種之多，涉川明朗從組織學角度指出絲膠蛋白分外中內三層，小松計一提出外覆絲膠蛋白由外及內存在4種，即絲膠I、絲膠II、絲膠III和絲膠IV，且由外及內溶解性能越來越低，β構象增加。

絲素蛋白和絲膠蛋白具有優異的細胞相容性、血液相容性和組織相容性以及可控成型，作為組織工程支架材料已在皮膚、血管、骨等組織工程應用中開展了廣泛研究。再生絲素蛋白溶液都以強堿弱酸鹽或酶脫膠鹽溶解獲得，這些方法造成了絲素蛋白大分子的破壞；再生絲膠蛋白溶液主要來源于蠶繭，兩種溶液一般獨立分離制備。如CN02138129.1公開了一種絲素絲膠蛋白復合組織工程支架的制備，復合材料采用預先制備好的再生絲素蛋白與再生絲膠蛋白按比例進行混合再制備而成，其中絲素纖維的脫膠方法采用了強堿弱酸鹽溶劑，絲膠蛋白提取的是蠶繭繭絲外覆絲膠的較外層的部分。又如CN201510353363.8公開了一種含絲素蛋白和絲膠蛋白的骨組織工程支架材料及其制備方法，也是分步分別獲得再生絲素蛋白與再生絲膠蛋白后再加以混合制備支架材料，其中絲素蛋白的制備沒有公開具體工藝條件，絲膠蛋白的獲得來自于蠶繭，并經醇等有機溶劑處理。另外，如CN201010288275.1和CN201410651322.2公開的絲素膜的制備，其中絲素纖維的脫膠也采用了強堿弱酸鹽脫膠方法。

上述研究的再生蠶絲(絲素、絲膠)蛋白膜同樣力學性能較差，難以滿足硬腦膜、硬脊膜等硬組織替換的要求，問題的關鍵是現有的脫膠方法和抽提方法對絲素蛋白和絲膠蛋白大分子結構破壞較大，而高分子的聚合度(分子量)是決定高分子性能的極其重要的內在因素。

發明內容