[發明專利]一種角蛋白水凝膠及其制備方法、角蛋白海綿支架及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110684913.X
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113354840B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 王曉清;史志銘
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L89/00;A61K9/06;A61K47/42;A61L26/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種角蛋白水凝膠及其制備方法、角蛋白海綿支架及其制備方法和應用，涉及凝膠材料技術領域。本發明提供的角蛋白水凝膠的制備方法，包括以下步驟：提供兔毛角蛋白溶液；將所述兔毛角蛋白溶液依次進行冷凍和解凍，完成一次冷凍?解凍過程，重復所述冷凍?解凍過程，得到角蛋白水凝膠。本發明制備的角蛋白水凝膠純度高、濃度低，在保證角蛋白水凝膠的力學性能的同時，能夠減少角蛋白的用量，而且制備方法簡單，適宜工業化推廣應用。

技術領域

本發明涉及凝膠材料技術領域，具體涉及一種角蛋白水凝膠及其制備方法、角蛋白海綿支架及其制備方法和應用。

背景技術

隨著環境污染的加劇和自然資源的消耗，將廢棄物回收并制備成再生材料得到了日益廣泛的重視。兔毛作為一種紡織品原料，由于其結構特殊，髓質層含量大，強度較低，纖維卷曲度差，吸濕后容易粘并，纖維之間抱合力較差，制備的兔毛織物容易掉毛，且兔子品種繁多，兔毛長短不一，兔毛性能差異很大。通常情況下，只有長毛兔產的兔毛長度能夠達到紡織行業的使用標準，種種因素限制了兔毛在紡織行業中的廣泛使用。每年有大量不具有可紡性能和毛紡行業產生的下腳料得不到充分利用，不僅造成資源浪費而且給環境帶來污染。

目前制備的水凝膠主要采用人發、羽毛或羊毛角蛋白，由于其力學性能較差，通常采用化學交聯或者引入其他化學試劑，比如海藻酸鈉、聚乙烯醇和羥基磷灰石等化學材料，化學試劑的引入不可避免的會使水凝膠的生物相容性降低。即使制備純的角蛋白水凝膠，溫度選擇上均為37℃，角蛋白濃度通常在20％左右，凍干的角蛋白支架具有較差的孔隙形成性。而且，水凝膠中角蛋白的濃度較高，高濃度角蛋白溶液的使用極大地限制了用角蛋白制備水凝膠的工業化進程。

因此，尋找合適的角蛋白資源，以環境友好的方法制備低濃度、高純度的角蛋白水凝膠顯得尤為必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種角蛋白水凝膠及其制備方法、角蛋白海綿支架及其制備方法和應用，本發明制備的角蛋白水凝膠純度高、濃度低，在保證角蛋白水凝膠的力學性能的同時，能夠減少角蛋白的用量，而且制備方法簡單，適宜工業化推廣應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種角蛋白水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

提供兔毛角蛋白溶液；

將所述兔毛角蛋白溶液依次進行冷凍和解凍，完成一次冷凍-解凍過程，重復所述冷凍-解凍過程，得到角蛋白水凝膠。

優選地，所述兔毛角蛋白溶液的濃度為2～10％w/v；所述兔毛角蛋白溶液的酸堿度為3～12；所述兔毛角蛋白中巰基含量為4.5～28.9μmol/g。

優選地，所述冷凍-解凍過程重復的次數為3～9次。

優選地，每次進行所述冷凍的溫度獨立為-80～-20℃；每次進行所述冷凍的時間獨立為6～24h。

優選地，每次進行所述解凍的溫度為4～25℃。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的角蛋白水凝膠。

本發明提供了一種角蛋白海綿支架的制備方法，包括以下步驟：

將上述技術方案所述制備方法制備得到的角蛋白水凝膠或上述技術方案所述的角蛋白水凝膠進行冷凍干燥，得到角蛋白海綿支架。

優選地，所述冷凍干燥的溫度為-80～-20℃；所述冷凍干燥的時間為12～48h。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的角蛋白海綿支架，具有三維多孔結構；所述角蛋白海綿支架的孔徑為28～324μm，孔隙率為76～92.85％。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的角蛋白海綿支架或上述技術方案所述角蛋白海綿支架作為外敷材料或藥物載體的應用。