[發明專利]一種蛋清生物塑料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010943748.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112062994B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張雨青;董璇;王海燕;張萌;鐘志豪;衛正國;趙書祥;王恒達;翁渝潔
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08J7/00
• 分類號: C08J7/00;C08J3/075;C08L89/00
• 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

本發明公開了一種蛋清生物塑料、制備方法及其應用。將蛋清液進行高速剪切和離心純化處理后的均質蛋清液置于模具中，經熱處理制成蛋清水凝膠，脫水干燥形成透明的蛋清凝膠玻璃，再經高溫處理制成一種水不溶、半透明、柔軟、彈性、機械性能良好的蛋清生物塑料，其濕態拉伸強度達到5.0 MPa，斷裂伸長率可達到93%，溶脹率可達到85%；在蛋清生物塑料上人L929細胞可著生和良好生長。本發明通過綠色的加工工藝將蛋清蛋白加工成一種新穎的蛋清生物材料，在可穿戴電子器件、醫用3D組織工程材料如筋鍵、軟組織、人工皮膚、體內植入物等，具有潛在的應用。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種蛋清生物塑料、制備方法及應用。

技術背景

蛋白質基生物材料由于蛋白多級結構的存在，往往具有柔韌性好、生物相容性較優等特性，但蛋白基生物材料也存在明顯的不足，如機械強度較低、熱封性能差等。所以，具有出色的機械強度和功能特性的蛋白質基生物材料的開發仍是生物材料科學的熱點。目前受到廣泛重視的是那些纖維蛋白，例如彈性蛋白、角蛋白、膠原蛋白、蠶絲和蜘蛛絲蛋白，被廣泛用于制造材料，而水溶性球狀蛋白則較少重視。

蛋清蛋白作為人類最常食用的一類富含營養的食品，是一種水溶性的球狀蛋白的混合物，它主要由54%卵白蛋白、12%卵轉鐵蛋白、11%卵類粘蛋白、3.4%溶菌酶、3.5%卵粘蛋白等多種蛋白組成。蛋清蛋白因具有多種良好的性能如起泡、乳化、熱定型、膠凝化等特性，在食品工業上應用很廣泛。但是作為可食用包裝膜、可穿戴電子產品、藥物緩釋載體、生物材料特別是醫用組織工程材料等加以研究和開發利用還剛剛起步。

在本發明作出之前，中國發明專利CN110437626A公開了一種蛋清蛋白-卡拉膠復合膜及其制備方法和應用，其技術方案是將κ-卡拉膠水溶液邊攪拌邊與蛋清和甘油混合，于60℃水浴加熱30 min就可制成一種蛋清-卡拉膠甘油復合膜，它的抗拉強度21.5 MPa，斷裂延長率12%。這種蛋清復合膜可以替代普通塑料膜，大大地拓展了可食膜的應用范圍。應用于食品包裝能被人們廣泛的接受，不僅可食用而且能夠在自然條件下降解，還能提高可食膜包裝的營養價值。

中國發明專利CN105296417B公開了一種新型改性蛋清細胞培養支架材料的制備方法及應用，以甲基丙烯酸縮水甘油酯和水性環氧樹脂混合體作為接枝單體，進行蛋清接枝共聚的改性而制備一種木材膠黏劑，主要具有不含甲醛、良好耐水性、制備成本低廉等的優點。

中國發明專利CN108084466A公開了一種基于蛋清和甲基丙烯酸衍生化聚合物的復合膜及其在培養干細胞方面的應用，通過京尼平交聯劑的改性制備的蛋清支架材料硬度可控，其所形成的皺褶和孔洞利于細胞的黏附生長。當30%～70%蛋清和甲基丙烯酸衍生化聚合物合成的一種復合膜可用于干細胞的培養。該復合膜的彈性模量為0.5～1000 MPa，斷裂時壓縮率為25%～90%，呈均勻的孔狀結構，有著良好的力學性能和生物學性能，更為適宜干細胞的黏附生長與增殖。

中國發明專利CN106309383A公開了一種基于蛋清的藥物微載體及其制備方法，通過微流控裝置乳化含有藥物的蛋清溶液獲得蛋清液滴模板，再利用化學或物理方法將模板固化獲得一種新的蛋清藥物微載體。在體內這種載體可被蛋白酶降解，同時實現藥物的緩釋，所以，蛋清是制備藥物微載體的理想材料。

中國發明專利CN109395080A公開了一種多功能蛋清蛋白凝膠及其制備方法，利用磁力攪拌使鹽酸多巴胺粉末完全溶解于蛋清溶液中，直至發生自聚合而變黑生成一種新的光熱材料聚多巴胺，然后將化療藥物分散于這種混合溶液中，加熱凝固，得到負載有光熱材料和化療藥物的蛋清凝膠。這種多功能蛋清凝膠具有優越的光熱轉化能力、計算機斷層掃描成像和光聲成像能力，能有效地控制化療藥物的釋放。