一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，包括：將聚己內(nèi)酯溶于溶劑中，攪拌至完全溶解，得到聚己內(nèi)酯溶液；將角蛋白溶于溶劑中，攪拌至完全溶解，得到角蛋白溶液；將上述聚己內(nèi)酯溶液與角蛋白溶液按質(zhì)量比為95:5-5:95混合，攪拌混勻，脫氣處理后，澆鑄到平板上，干燥，得到聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。該發(fā)明通過溶劑流延法將天然生物大分子材料角蛋白與聚己內(nèi)酯復(fù)合制備成復(fù)合膜，使該膜顯示出良好的力學(xué)及生物學(xué)功能。
【專利說明】—種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米復(fù)合膜領(lǐng)域，特別涉及一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]角蛋白是一種不溶性的纖維狀動物蛋白質(zhì)，是外胚層細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白，廣泛存在于動物皮膚及皮膚附屬物中，如毛發(fā)、蹄、殼、爪、角、鱗片等。近幾年的大量研究表明，角蛋白是一種生物相容性好且不被機(jī)體免疫排斥的優(yōu)質(zhì)生物醫(yī)用材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)外已開展大量關(guān)于角蛋白生物材料的基礎(chǔ)研究及動物實(shí)驗(yàn)研究，在創(chuàng)傷敷料[Wound Repair and Regeneration, 2012, 20:236-242]、人造骨[Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 2013, 28:141-153]以及神經(jīng)修復(fù)[Biomaterials34 (2013) 5907-5914]等方面都取得了良好效果，并有部分產(chǎn)品應(yīng)用于臨床。
[0003]但現(xiàn)有研究證明，由于角蛋白的分子量較低，單一的角蛋白材料制成的膜材料通常較脆，且力學(xué)強(qiáng)度不高，使其應(yīng)用性受到限制。因此，目前，大多數(shù)的角蛋白基生物材料往往采用角蛋白與天然高分子或人工高分子復(fù)合，這樣既可以保持以改善單一角蛋白力學(xué)性能較差的不足，如絲素蛋白[Biomacromo I ecu Ie S，2008, 9, 1299 - 1305]、PVA[Advances in Materi als Science and Engineering, 2014，Article ID163678]、PLGA[Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 2013, 28:141-153]、PLLA[Biomed.Mater.2013,8:1-9]等。聚己內(nèi)酯(PCL)是一種商業(yè)化的醫(yī)用高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性，已通過美國藥監(jiān)局的批準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用于藥物載體、軟組織修復(fù)、組織工程材料等生物醫(yī)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，該發(fā)明通過溶劑流延法將天然生物大分子材料角蛋白與聚己內(nèi)酯復(fù)合制備成復(fù)合膜，使該膜顯示出良好的力學(xué)及生物學(xué)功能。
[0005]本發(fā)明的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，包括:
[0006](I)將聚己內(nèi)酯溶于溶劑中，攪拌至完全溶解，得到聚己內(nèi)酯溶液；
[0007](2)將角蛋白溶于溶劑中，攪拌至完全溶解，得到角蛋白溶液；
[0008](3)將上述聚己內(nèi)酯溶液與角蛋白溶液按質(zhì)量比為95:5-5:95混合，攪拌混勻，脫氣處理后，澆鑄到平板上，干燥，得到聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
[0009]所述步驟(1)中聚己內(nèi)酯的平均分子量為70，000-90, 000。
[0010]所述步驟(1)中溶劑為乙酸或乙酸/甲酸混合溶液；其中乙酸的質(zhì)量體積百分濃度大于或等于80% ;乙酸/甲酸混合液中乙酸和甲酸的體積比為1:9-9:1。
[0011]所述步驟(1)中聚己內(nèi)酯溶液的濃度為50-100mg/ml。
[0012]所述步驟(2)中角蛋白分子量為3_300kDa。[0013]所述步驟(2)中角蛋白可以是采用目前已公開報道的各種方法提取制備的角蛋白，包括還原法，氧化法以及水解法等。
[0014]所述的角蛋白可以從人發(fā)、羊毛、家禽羽毛、牛毛等人或動物毛發(fā)提取而得，也可以是來源于其他已報道的動物體。
[0015]所述步驟⑵中溶劑為甲酸或乙酸甲酸混合溶液；其中甲酸的質(zhì)量體積百分濃度大于或等于80% ;乙酸/甲酸混合液中乙酸和甲酸的體積比為1:9-9:1。 [0016]所述步驟⑵中角蛋白溶液的濃度為10_20mg/ml。
[0017]所述步驟(3)中干燥溫度為20_50°C，干燥時間為12_48h。
[0018]有益.效果
[0019]本發(fā)明通過溶劑流延法將天然生物大分子材料角蛋白與聚己內(nèi)酯復(fù)合制備成復(fù)合膜，使該膜顯示出良好的力學(xué)及生物學(xué)功能。
[0020]本發(fā)明采用溶劑流延法制備了一種基于聚己內(nèi)酯和角蛋白兩種材料的復(fù)合膜材料。具有力學(xué)強(qiáng)度高、生物相容性好、可降解性等優(yōu)點(diǎn)，可用于創(chuàng)傷敷料等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]以羊毛為原料采用還原法提取角蛋白，具體方法為:稱取5g羊毛，以石油醚為溶劑采用索氏抽提法去除羊毛表面油脂，然后用乙醇清洗羊毛，風(fēng)干。將上述羊毛加入100ml、lmol/1的巰基乙醇中，用NaOH調(diào)節(jié)pH約10.0，然后在40°C條件反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液收集(記為濾液I)，同時將反應(yīng)剩余的羊毛固體過濾收集，繼續(xù)用100ml、0.lmol/1的Tris堿液在40°C條件下處理2h，然后過濾除去固體，收集濾液(記為濾液2)。.將濾液I和2合并，于6000rpm離心5分鐘，然后用截留分子量40，000的透析袋透析36h，最后將透析液加入液氮進(jìn)行速凍處理，然后置入冷凍干燥機(jī)干燥得到干態(tài)的角蛋白粉末。
[0024]聚己內(nèi)酯/角蛋白復(fù)合膜的制備:將質(zhì)量為0.8g，分子量范圍為70，000-90，000的聚己內(nèi)酯溶于10ml、體積比為30/70的乙酸/甲酸混合液中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為80mg/ml的聚己內(nèi)酯溶液。將0.2g角蛋白固體溶于IOml甲酸,室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為20mg/ml的角蛋白溶液。將上述聚己內(nèi)酯與角蛋白溶液按照質(zhì)量比60:40的比例進(jìn)行混合，磁力攪拌至混合均勻，然后對該溶液進(jìn)行減壓脫氣處理。將上述所得聚己內(nèi)酯/角蛋白溶液澆鑄到聚苯乙烯平板上，于50°C條件下干燥12h，得到膜狀聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
[0025]實(shí)施例2
[0026]以人發(fā)為原料采用還原法提取角蛋白，具體方法為:稱取5g人發(fā)，以石油醚為溶劑采用索氏抽提法去除人發(fā)表面油脂，然后用乙醇清洗人發(fā)，風(fēng)干。將上述人發(fā)加入200ml水與5g焦亞硫酸鈉混合的溶液中，用NaOH調(diào)節(jié)pH約10.0，然后在60°C條件反應(yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液收集(記為濾液I)，同時將反應(yīng)剩余的人發(fā)固體過濾收集，繼續(xù)用100ml、0.lmol/1的Tris堿液在40°C條件下處理2h，然后過濾除去固體，收集濾液(記為濾液2)。.將濾液I和2合并，于6000rpm離心5分鐘，然后用截留分子量8，OOO的透析袋透析36h，最后將透析液加入液氮進(jìn)行速凍處理，然后置入冷凍干燥機(jī)干燥得到干態(tài)的角蛋白粉末。
[0027]聚己內(nèi)酯/角蛋白復(fù)合膜的制備:將質(zhì)量為1.0g，分子量范圍為70，000-90，000的聚己內(nèi)酯溶于IOml乙酸中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為100mg/ml的聚己內(nèi)酯溶液。將0.15g角蛋白固體溶于純甲酸中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為15mg/ml的角蛋白溶液。將上述聚己內(nèi)酯與角蛋白溶液按照質(zhì)量比50:50的比例進(jìn)行混合，磁力攪拌至混合均勻。將上述所得聚己內(nèi)酯/角蛋白溶液澆鑄到聚乙烯平板上，于30°C條件下干燥36h，得到膜狀聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
[0028]實(shí)施例3
[0029]以羊毛為原料采用氧化法提取角蛋白，具體方法為:稱取5g羊毛，以石油醚為溶劑采用索氏抽提法去除羊毛表面油脂，然后用乙醇清洗羊毛，風(fēng)干。向上述羊毛中加入100mL去離子水和5ml、30%的雙氧水，然后在100°C條件反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液收集(記為濾液I)，同時將反應(yīng)剩余的羊毛固體過濾收集，繼續(xù)用100ml、0.lmol/1的Tris堿液在40°C條件下處理2h，然后過濾除去固體，收集濾液(記為濾液2)。.將濾液I和2合并,于6000rpm離心5分鐘,然后用截留分子量8，000的透析袋透析36h,最后將透析液加入液氮進(jìn)行速凍處理，然后置入冷凍干燥機(jī)干燥得到干態(tài)的角蛋白粉末。
[0030]聚己內(nèi)酯/角蛋白復(fù)合膜的制備:將質(zhì)量為1.0g，分子量范圍為70，000-90，000的聚己內(nèi)酯溶于10ml、體積比為10/90的乙酸/甲酸混合液中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為100mg/ml的聚己內(nèi)酯溶液。將0.15g角蛋白固體溶于10ml、體積比為10/90的乙酸/甲酸混合液中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為15mg/ml的角蛋白溶液。將上述聚己內(nèi)酯與角蛋白溶液按照質(zhì)量比95:5的比例進(jìn)行混合，磁力攪拌至混合均勻。將上述所得聚己內(nèi)酯/角蛋白溶液澆鑄到玻璃平板上，于50°C條件下干燥12h，得到膜狀聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
[0031]實(shí)施例4
[0032]以羊毛為原料采用氧化法提取角蛋白，具體方法為:稱取5g羊毛，以石油醚為溶劑采用索氏抽提法去除羊毛表面油脂，然后用乙醇清洗羊毛，風(fēng)干。向上述羊毛中加入100ml、4%的過氧乙酸，然后在60°C條件反應(yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液收集(記為濾液1)，同時將反應(yīng)剩余的羊毛固體過濾收集，繼續(xù)用100ml、0.lmol/1的Tris堿液在40°C條件下處理2h，然后過濾除去固體，收集濾液(記為濾液2)。.將濾液I和2合并，于6000rpm離心5分鐘，然后用截留分子量8，000的透析袋透析36h，最后將透析液加入液氮進(jìn)行速凍處理，然后置入冷凍干燥機(jī)干燥得到干態(tài)的角蛋白粉末。 [0033]聚己內(nèi)酯/角蛋白復(fù)合膜的制備:將質(zhì)量為0.8g，分子量范圍為70，000-90，000的聚己內(nèi)酯溶于10ml、體積比為90/10的乙酸/甲酸混合液中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為80mg/ml的聚己內(nèi)酯溶液。將0.2g角蛋白固體溶于10ml、體積比為90/10的乙酸/甲酸混合液中，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為20mg/ml的角蛋白溶液。將上述聚己內(nèi)酯與角蛋白溶液按照質(zhì)量比5:95的比例進(jìn)行混合，磁力攪拌至混合均勻。將上述所得聚己內(nèi)酯/角蛋白溶液澆鑄到聚苯乙烯平板上，于50°C條件下干燥12h，得到膜狀聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。[0034]實(shí)施例5
[0035]將質(zhì)量為0.8g，分子量范圍為70，000-90, 000的聚己內(nèi)酯溶于IOml乙酸，室溫下
進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為80mg/ml的聚己內(nèi)酯溶液。將0.15g角蛋白固體溶于IOml乙酸，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為15mg/ml的角蛋白溶液。將上述聚己內(nèi)酯與角蛋白溶液按照質(zhì)量比95:5的比例進(jìn)行混合，磁力攪拌至混合均勻。將上述所得聚己內(nèi)酯/角蛋白溶液澆鑄到玻璃平板上，于20°C條件下干燥48h，得到膜狀聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
[0036]實(shí)施例6
[0037]將質(zhì)量為1.0g，分子量范圍為70，000-90，000的聚己內(nèi)酯溶于10ml、體積比為30/70的乙酸/甲酸混合液，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為質(zhì)量100mg/ml的聚己內(nèi)酯溶液。將0.2g角蛋白固體溶于IOml乙酸，室溫下進(jìn)行磁力攪拌至完全溶解，得到濃度為20mg/ml的角蛋白溶液。將上述聚己內(nèi)酯與角蛋白溶液按照質(zhì)量比90:10的比例進(jìn)行混合，磁力攪拌至混合均勻。將上述所得聚己內(nèi)酯/角蛋白溶液澆鑄到玻璃平板上，于50°C條件下干燥12h，得到膜狀聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
[0038]實(shí)施例7
[0039]按 照實(shí)施例1中所述的制備方法制備聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜，經(jīng)分析測定，復(fù)合膜在干燥狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)度為1.45MPa，斷裂伸長率為65%。以成纖維細(xì)胞L929為細(xì)胞模型，采用掃描電子顯微鏡觀察細(xì)胞在材料上的黏附形態(tài)，并通過MTT法對細(xì)胞的增殖行為進(jìn)行評價，結(jié)果表明，成纖維細(xì)胞在復(fù)合膜上表現(xiàn)出良好的黏附形態(tài)和增殖行為，與單一聚己內(nèi)酯膜相比具有顯著性差異。按照實(shí)施例1中所述的制備方法，以單一的角蛋白制備的膜材料在干燥狀態(tài)下脆性強(qiáng)、易破碎。
【權(quán)利要求】
1.一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，包括: (1)將聚己內(nèi)酯溶于溶劑中，攪拌至完全溶解，得到聚己內(nèi)酯溶液； (2)將角蛋白溶于溶劑中，攪拌至完全溶解，得到角蛋白溶液； (3)將上述聚己內(nèi)酯溶液與角蛋白溶液按質(zhì)量比為95:5-5:95混合，攪拌混勻，脫氣處理后，澆鑄到平板上，干燥，得到聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中聚己內(nèi)酯的平均分子 量為70，000-90，000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中溶劑為乙酸或乙酸/甲酸混合溶液；其中乙酸的質(zhì)量體積百分濃度大于或等于80% ;乙酸/甲酸混合液中乙酸和甲酸的體積比為1:9-9:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中聚己內(nèi)酯溶液的濃度為50-100mg/ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中角蛋白分子量為3-300kDa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中溶劑為甲酸或乙酸甲酸混合溶液；其中甲酸的質(zhì)量體積百分濃度大于或等于80% ;乙酸/甲酸混合液中乙酸和甲酸的體積比為1:9-9:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中角蛋白溶液的濃度為10-20mg/ml。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚己內(nèi)酯-角蛋白復(fù)合膜的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中干燥溫度為20-50°C，干燥時間為12-48h。
【文檔編號】C08L67/04GK104004209SQ201410263682
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】楊光 申請人:東華大學(xué)