本發(fā)明屬于復合生物材料領(lǐng)域,尤其涉及一種絲素蛋白復合生物組織修復材料及其制備方法。
背景技術(shù):
:隨著紡織工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,以纖維制品為代表的傳統(tǒng)紡織品正逐漸向具有高技術(shù)含量的紡織生物醫(yī)用材料發(fā)展。目前我國的醫(yī)用紡織品主要以非移植材料的衛(wèi)生保健、衛(wèi)生保健、防護類用品類和醫(yī)用敷料類紡織材料為主,其技術(shù)水平尚處于初級階段,而體外過濾用和適用于人體內(nèi)部的仿器類等高端生物醫(yī)用紡織品幾乎依靠進口,如人工腎、人工心臟、人工肺、人工骨骼、人工皮膚等。自1971年發(fā)現(xiàn)至今,人們關(guān)注更多的是玻璃組份對生物活性的影響。納米技術(shù)的興起,使人們開始認識到結(jié)構(gòu)對生物活性也重要影響,更加注重于尺寸效應、微觀精細結(jié)構(gòu)對材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。從納米尺寸出發(fā)研發(fā)設計的納米生物玻璃、介孔生物玻璃更是備受國內(nèi)外學者的關(guān)注。介孔生物玻璃比一般生物活性玻璃相比,具有高度有序的介觀尺度,能激活細胞基因,有利于增強細胞的增殖與分化,具有骨誘導和骨傳導的作用。但鑒于無定形硅骨架的存在,介孔生物玻璃仍呈現(xiàn)為無定形態(tài),機械性能差、且藥物附著性差。技術(shù)實現(xiàn)要素:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供了一種機械性能好,且具有優(yōu)良的藥物附著性的絲素蛋白復合生物組織修復材料。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種絲素蛋白復合生物組織修復材料,由以下質(zhì)量百分比的原料構(gòu)成:絲素蛋白30-35%,介孔納米生物活性玻璃20-25%,四氫呋喃35-45%,布洛芬2-3%,聚乙交酯2-3%,殼聚糖1-2%,綠茶提取物1-2%,透明質(zhì)酸鈉1-2%,尿囊素1-2%;所述的介孔生物活性玻璃采用以下方法制備:將15g十六烷基三甲基溴化銨溶于500ml35℃的去離子水中,加入3.9g正硅酸乙酯和3.54gca(no3)2·4h2o,用硝酸調(diào)節(jié)ph到2,水解4小時以后,加入0.435gnh4h2po4并用nh3·h2o調(diào)節(jié)ph=10,反應12h后,把溫度升到95℃沉化48小時,將反應液離心分離,用去離子水反復清洗,冷凍干燥,得介孔納米生物活性玻璃。優(yōu)選的,所述的絲素蛋白采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4g碳酸鈉及5g家蠶生絲,煮沸30min后,用去離子水清洗干凈并烘干,再用500ml、9.3mol/l的libr溶液溶解,待完全溶解后將溶液裝入透析袋,去離子水透析72h,9000r/min離心20min,重復兩次,得絲素蛋白。優(yōu)選的,所述的綠茶提取物采用以下方法制備:稱取綠茶20-25g,加入其重量10-15倍的蒸餾水,煎煮提取1-1.5h,抽濾得濾液1;向濾渣中加入8-10倍濾渣重量的蒸餾水,煎煮提取1-1.5h,抽濾得濾液2;再向濾渣中加入8-10倍濾渣重量的蒸餾水,煎煮提取1-1.5h,抽濾得濾液3;將濾液1、濾液2、濾液3合并,在溫度為40-50℃、真空度為0.05-0.08pa條件下減壓濃縮至綠茶重量的4-6倍,用三層紗布過濾,即得綠茶提取液。一種絲素蛋白復合生物組織修復材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一:稱取絲素蛋白、介孔納米生物活性玻璃、布洛芬、聚乙交酯、殼聚糖、綠茶提取物、透明質(zhì)酸鈉及尿囊素加入四氫呋喃中,使用超聲波震蕩對其進行分散,磁力攪拌1h溶解,制得溶液;步驟二:將溶液在60℃水浴箱中,回流加熱,磁力攬拌2h,直至全部溶解;步驟三:將溶液轉(zhuǎn)移至模具中,并迅速放入零下20℃低溫冰箱中,待其形成凝膠后,在凝膠化溫度下至少保持2h;步驟四:將凝膠轉(zhuǎn)入4℃冰箱中進行水置換1d,在冷凍干燥機中于-55℃、氣壓低于50pa凍干48h,得到修復材料。本發(fā)明的有益效果在于:1)采用本發(fā)明制得的介孔納米生物活性玻璃具有較高的孔隙率,具有相互連通的三維結(jié)構(gòu),以便于細胞的增殖、遷移,為細胞的生長提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)。2)蠶絲蛋白生物相容性良好,降解速度緩慢、且降解產(chǎn)物對組織具有低免疫原性,對皮膚、牙周等組織有營養(yǎng)和修復能力,在體內(nèi)或體外培養(yǎng)細胞時,多孔結(jié)構(gòu)的絲素蛋白能適應細胞的黏附、鋪展和增殖,對組織的修復和重建極為有利,是一種性能優(yōu)異的生物材料。添加絲素蛋白、聚乙交酯,增加了材料的生物相容性及物理機械性能。3)添加布洛芬、殼聚糖、綠茶提取物、透明質(zhì)酸鈉、尿囊素,賦予材料一定的藥用性能,提高了材料的組織修復能力。具體實施方式實施例1一種絲素蛋白復合生物組織修復材料,由以下質(zhì)量百分比的原料構(gòu)成:絲素蛋白30%,介孔納米生物活性玻璃25%,四氫呋喃35%,布洛芬3%,聚乙交酯3%,殼聚糖1%,綠茶提取物1%,透明質(zhì)酸鈉1%,尿囊素1%。所述的介孔納米生物活性玻璃采用以下方法制備:將15g十六烷基三甲基溴化銨溶于500ml35℃的去離子水中,加入3.9g正硅酸乙酯和3.54gca(no3)2·4h2o,用硝酸調(diào)節(jié)ph到2,水解4小時以后,加入0.435gnh4h2po4并用nh3·h2o調(diào)節(jié)ph=10,反應12h后,把溫度升到95℃沉化48小時,將反應液離心分離,用去離子水反復清洗,冷凍干燥,得介孔納米生物活性玻璃。所述的絲素蛋白采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4g碳酸鈉及5g家蠶生絲,煮沸30min后,用去離子水清洗干凈并烘干,再用500ml、9.3mol/l的libr溶液溶解,待完全溶解后將溶液裝入透析袋,去離子水透析72h,9000r/min離心20min,重復兩次,得絲素蛋白。所述的綠茶提取物采用以下方法制備:稱取綠茶20g,加入其重量10倍的蒸餾水,煎煮提取1h,抽濾得濾液1;向濾渣中加入8倍濾渣重量的蒸餾水,煎煮提取1h,抽濾得濾液2;再向濾渣中加入8倍濾渣重量的蒸餾水,煎煮提取1h,抽濾得濾液3;將濾液1、濾液2、濾液3合并,在溫度為40℃、真空度為0.05pa條件下減壓濃縮至綠茶重量的4倍,用三層紗布過濾,即得綠茶提取液。一種絲素蛋白復合生物組織修復材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一:稱取絲素蛋白、介孔納米生物活性玻璃、布洛芬、聚乙交酯、殼聚糖、綠茶提取物、透明質(zhì)酸鈉及尿囊素加入四氫呋喃中,使用超聲波震蕩對其進行分散,磁力攪拌1h溶解,制得溶液;步驟二:將溶液在60℃水浴箱中,回流加熱,磁力攬拌2h,直至全部溶解;步驟三:將溶液轉(zhuǎn)移至模具中,并迅速放入零下20℃低溫冰箱中,待其形成凝膠后,在凝膠化溫度下至少保持2h;步驟四:將凝膠轉(zhuǎn)入4℃冰箱中進行水置換1d,在冷凍干燥機中于-55℃、氣壓低于50pa凍干48h,得到修復材料。實施例2一種絲素蛋白復合生物組織修復材料,由以下質(zhì)量百分比的原料構(gòu)成:絲素蛋白34%,介孔納米生物活性玻璃20%,四氫呋喃38%,布洛芬2%,聚乙交酯2%,殼聚糖1%,綠茶提取物1%,透明質(zhì)酸鈉1%,尿囊素1%。所述的介孔納米生物活性玻璃采用以下方法制備:將15g十六烷基三甲基溴化銨溶于500ml35℃的去離子水中,加入3.9g正硅酸乙酯和3.54gca(no3)2·4h2o,用硝酸調(diào)節(jié)ph到2,水解4小時以后,加入0.435gnh4h2po4并用nh3·h2o調(diào)節(jié)ph=10,反應12h后,把溫度升到95℃沉化48小時,將反應液離心分離,用去離子水反復清洗,冷凍干燥,得介孔納米生物活性玻璃。所述的絲素蛋白采用以下方法制備:將2l去離子水燒熱至沸騰,加入4g碳酸鈉及5g家蠶生絲,煮沸30min后,用去離子水清洗干凈并烘干,再用500ml、9.3mol/l的libr溶液溶解,待完全溶解后將溶液裝入透析袋,去離子水透析72h,9000r/min離心20min,重復兩次,得絲素蛋白。所述的綠茶提取物采用以下方法制備:稱取綠茶25g,加入其重量15倍的蒸餾水,煎煮提取1.5h,抽濾得濾液1;向濾渣中加入10倍濾渣重量的蒸餾水,煎煮提取1.5h,抽濾得濾液2;再向濾渣中加入10倍濾渣重量的蒸餾水,煎煮提取1.5h,抽濾得濾液3;將濾液1、濾液2、濾液3合并,在溫度為50℃、真空度為0.08pa條件下減壓濃縮至綠茶重量的6倍,用三層紗布過濾,即得綠茶提取液。一種絲素蛋白復合生物組織修復材料的制備方法,包括以下步驟:步驟一:稱取絲素蛋白、介孔納米生物活性玻璃、布洛芬、聚乙交酯、殼聚糖、綠茶提取物、透明質(zhì)酸鈉及尿囊素加入四氫呋喃中,使用超聲波震蕩對其進行分散,磁力攪拌1h溶解,制得溶液;步驟二:將溶液在60℃水浴箱中,回流加熱,磁力攬拌2h,直至全部溶解;步驟三:將溶液轉(zhuǎn)移至模具中,并迅速放入零下20℃低溫冰箱中,待其形成凝膠后,在凝膠化溫度下至少保持2h;步驟四:將凝膠轉(zhuǎn)入4℃冰箱中進行水置換1d,在冷凍干燥機中于-55℃、氣壓低于50pa凍干48h,得到修復材料。室溫下,用slbi-500n型電子拉力試驗機測定實施例1、實施例2制得的材料在干態(tài)下的拉伸強度并與純生物活性玻璃材料的拉伸強度進行對比,結(jié)果見下表1。表1拉伸強度實施例1實施例2純生物活性玻璃材料70mpa73mpa59mpa結(jié)果:實施例1、實施例2制得的組織修復材料的拉伸強度明顯高于純生物活性玻璃材料的拉伸強度。選擇12只小白鼠,隨機分成3組,每組4只,在每只白鼠的脊柱上制造出1個2×2cm的全層皮膚缺損的創(chuàng)面模型,又分成空白對照組和兩個實驗組(實施例1、實施例2)。在試驗后每天觀察創(chuàng)面愈合的大體情況和愈合時間;同時在創(chuàng)面中心取創(chuàng)面組織,福爾馬林溶液固定,石蠟包埋,軟組織切片,行he染色,在顯微鏡下觀察空白對照組和實驗組皮膚全層缺損創(chuàng)面的愈合情況。第7、14、21、28、35天分別對實驗組和空白對照組的創(chuàng)面照相采圖,用計算機圖像分析軟件計算各組的創(chuàng)面愈合面積,測定各組的創(chuàng)面愈合百分率,按公式創(chuàng)面愈合率(%)=[(創(chuàng)面原始面積-創(chuàng)面未愈合面積)/創(chuàng)面原始面積]×100%,結(jié)果見下表2。表2各組創(chuàng)面愈合率比較結(jié)果:實驗組的創(chuàng)面愈合時間分別是:實施例1為23d、實施例2為22d,而空白組的愈合時間為29d;在對比空白對照組和涂灑材料的實驗組的愈合時間及創(chuàng)面愈合率可知:創(chuàng)面一般情況實驗組明顯好于空白對照組,實驗組所用的修復材料對全層皮膚缺損具有促愈合作用。當前第1頁12