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1、(10)申请公布号 CN 102133425 A (43)申请公布日 2011.07.27 CN 102133425 A *CN102133425A* (21)申请号 201110059060.7 (22)申请日 2011.03.13 A61L 27/22(2006.01) A61L 15/32(2006.01) (71)申请人 苏州大学 地址 215123 江苏省苏州市苏州工业园区仁 爱路 199 号 (72)发明人 卢神州 李明忠 毛丽 (74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 陶海锋 (54) 发明名称 一种柞蚕丝素蛋白膜及其制备方法 (57) 摘要 本。
2、发明涉及一种天然高分子医用生物材料技 术， 公开了一种柞蚕丝素蛋白膜及其制备方法。 在柞蚕丝素溶液中加入无毒的二元醇类作为交 联剂， 将其注入模具中， 干燥后形成柞蚕丝素蛋白 膜。按重量计， 它含有柞蚕丝素蛋白质 40 90% ； 该膜在 37的水中 24 小时的蛋白溶失率小于 3， 拉伸断裂强度大于 20Mpa， 拉伸断裂伸长率 大于 20%。由于制备过程中不需要另外添加化学 交联剂或者使用化学变性剂， 不会引起柞蚕丝素 蛋白生物相容性的降低， 保持了柞蚕丝素蛋白良 好的生物相容性。这种难溶于的柞蚕丝素蛋白膜 可用于人造角膜、 硬脑膜、 食道、 心脏瓣膜、 血管和 创面覆盖材料， 以及作为暂。
3、时性覆盖、 组织隔离、 药物控制释放材料等。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 CN 102133428 A1/1 页 2 1. 一种柞蚕丝素蛋白膜， 其特征在于 ： 按重量计， 它含有柞蚕丝素蛋白质 40 90%， 其 余为二元醇 ； 它在 37的水中 24 小时的蛋白溶失率小于 3， 拉伸断裂强度大于 20Mpa， 拉 伸断裂伸长率大于 20% ； 所述的二元醇为乙二醇、 1,3- 丙二醇、 2,3- 丙二醇、 1,4- 丁二醇、 1,2- 丁二醇、 1,3- 丁二醇、 2,3- 丁二醇、 一缩二乙二醇和。
4、二缩三乙二醇中的一种， 或它们的 任意组合。 2. 一种制备权利要求 1 所述的柞蚕丝素蛋白膜的方法， 柞蚕丝经脱胶、 溶解、 透析、 浓 缩后得到质量浓度为 1 30% 的柞蚕丝素蛋白溶液， 其特征在于再进行如下步骤的加工 ： （1） 在柞蚕丝素蛋白溶液中加入质量比为1060%的二元醇， 制成混合溶液 ； 所述的二 元醇为乙二醇、 1,3- 丙二醇、 2,3- 丙二醇、 1,4- 丁二醇、 1,2- 丁二醇、 1,3- 丁二醇、 2,3- 丁 二醇、 一缩二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种， 或它们的任意组合 ； （2） 将上述混合溶液置于模具中制膜成型， 干燥后得到一种柞蚕丝素蛋白膜。 权 利。
5、 要 求 书 CN 102133425 A CN 102133428 A1/3 页 3 一种柞蚕丝素蛋白膜及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种天然高分子医用生物材料技术， 特别涉及一种柞蚕丝素蛋白膜及 其制备方法， 所制备的材料可应用于人造角膜、 硬脑膜、 食道、 心脏瓣膜、 血管和创面覆盖材 料等。 技术背景 0002 柞蚕是野蚕中的一种， 以柞叶为食。柞蚕丝是以柞蚕茧为原料缫制而成的天然蚕 丝纤维。我国年产柞蚕茧 3 4 万吨， 占世界柞蚕茧总产量的 90% 以上， 这是世界稀有、 我 国特有的宝贵资源， 但目前柞蚕丝主要用作普通的纺织原料， 所体现出的经济价值十分有 限。柞蚕。
6、丝素的蛋白质组成中以甘氨酸、 丙氨酸和丝氨酸为主， 具有良好的生物相容性， 其 本身及其降解产物对细胞和机体无毒， 不会或较少引起炎症和免疫排斥反应， 其蛋白质分 子中含有的 RGD 三肽序列。RGD 序列作为细胞膜整合素受体与细胞外配体相结合的识别位 点， 介导细胞与细胞外基质及细胞之间的相互作用， 能够促进支架对细胞的戮附， 使得细胞 在柞蚕丝素膜上的附着率和增殖率远优于桑蚕丝素膜上的附着率和增殖率， 因此柞蚕丝素 蛋白材料可视为新型用于人体的理想生物和医学材料。 0003 柞蚕丝是一种纤维状的材料， 将柞蚕丝素蛋白制成膜状材料， 一般是先将柞蚕丝 脱胶后制备成柞蚕丝素蛋白水溶液， 再采用。
7、不同的方法制备丝素蛋白膜。中国发明专利 （CN101445546） “野蚕丝素蛋白溶液的制备及其浓缩方法” 公开了一种柞蚕丝素蛋白溶液 的制备及其浓缩方法。中国发明专利 (CN100551449 ) “柞蚕丝素蛋白生物医用材料及其制 备方法” ， 采用静电纺丝方法， 得到柞蚕丝素蛋白纤维构成的三维无纺网状结构。 目前， 对柞 蚕丝素膜的化学处理试剂主要有甲醇、 乙醇 , 但是经过甲醇或者乙醇处理后的柞蚕丝素膜 硬而脆， 力学性能较差。 为了改善这些性能， 有文献报道了采用聚乙二醇缩水甘油醚作为交 联剂对柞蚕丝素膜进行化学交联的技术方案， 该方法能够显著提高膜的抗水性和韧性 （J 中国有色金属学。
8、报 , 2004, 14(6), 414-419） ， 但其使用的交联剂为环氧化合物， 其残留在 丝素膜中， 将影响所制备材料的生物相容性。 发明内容 0004 为了克服现有技术存在的不足， 本发明的目的是提供一种柔韧性及生物相容性 好， 且难溶于水的柞蚕丝素蛋白膜及其制备方法。 0005 为达到上述发明目的， 本发明所采用的技术方案是 ： 提供一种柞蚕丝素蛋白膜， 按 重量计， 它含有柞蚕丝素蛋白质 40 90%， 其余为二元醇 ； 它在 37的水中 24 小时的蛋白 溶失率小于 3， 拉伸断裂强度大于 20Mpa， 拉伸断裂伸长率大于 20%。 0006 一种制备上述柞蚕丝素蛋白膜的方法，。
9、 柞蚕丝经脱胶、 溶解、 透析、 浓缩后得到质 量浓度为 1 30% 的柞蚕丝素蛋白溶液， 再进行如下步骤的加工 ： （1） 在柞蚕丝素蛋白溶液中加入质量比为 10 60% 的二元醇， 制成混合溶液 ； （2） 将上述混合溶液置于模具中成膜， 干燥后得到一种柞蚕丝素蛋白膜。 说 明 书 CN 102133425 A CN 102133428 A2/3 页 4 0007 本发明所述的二元醇为乙二醇、 1,3- 丙二醇、 2,3- 丙二醇、 1,4- 丁二醇、 1,2- 丁 二醇、 1,3- 丁二醇、 2,3- 丁二醇、 一缩二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种， 或它们的任意组 合。 0008 柞蚕丝。
10、素的结构与家蚕不同， 其丝素蛋白溶液易沉淀， 成膜困难， 采用现有技术所 制成的膜材料， 其柔软性差， 且在水中易溶解， 无法满足医用生物材料的技术要求。本发明 依据的原理是 ： 二元醇的结构中含有两个羟基， 加入到柞蚕丝素蛋白溶液中后， 能与柞蚕丝 素蛋白分子间形成氢键交联， 从而达到降低丝素蛋白的热水溶失率的效果 ； 同时， 二元醇还 起到了增塑剂的作用， 使形成的柞蚕丝素蛋白膜保持一定的柔韧性。 0009 与现有技术相比， 本发明采用了无毒性的二元醇为交联剂， 不需要另外添加化学 交联剂或者使用化学变性剂， 因此， 得到的柞蚕丝素蛋白膜不仅难溶于水， 柔软性好， 还具 有良好的生物相容性。
11、， 适合于细胞生长， 并能在一段时间内完全生物降解， 最终降解产物为 无毒性的氨基酸， 适合于用作生物医用材料。 具体实施方式 0010 下面结合实施例对本发明作进一步描述。 0011 实施例一 本实施例提供的难溶于水的柞蚕丝素蛋白膜制备步骤如下 ： 1、 将 0.1 公斤柞蚕生丝放入 3 升质量浓度为 0.15的碳酸钠水溶液中， 于 98 100 处理 2 小时， 使生丝脱胶， 充分洗涤后得到纯丝素 （即柞蚕丝素蛋白） 。将晾干后的纯丝素， 用 1 升浓度为 15 摩尔 / 升的硫氰酸锂溶液， 在 605下加热溶解得到柞蚕丝素蛋白混合 溶液。 0012 2、 用纤维素膜为透析材料， 将所得的。
12、柞蚕丝素蛋白混合溶液用去离子水透析， 去 除硫氰酸锂等杂质， 得到质量浓度为 10% 的柞蚕丝素蛋白溶液。 0013 3、 在上述柞蚕丝素蛋白溶液中加入乙二醇， 按质量比， 乙二醇的加入量为溶液中 柞蚕丝素蛋白含固量的 40%。 0014 4、 将上述柞蚕丝素蛋白溶液注入模具中成膜， 在 60的温度条件下鼓风吹干。 0015 5、 将上述干燥后的丝素 / 乙二醇共混膜放入相对湿度 60% 的环境中处理 10 小时， 得到难溶于水的透明丝素蛋白膜。 0016 按本实施例技术方案制备的柞蚕丝素蛋白膜的主要性能指标参见表一。 0017 表一 实施例二 将 0.5 公斤柞蚕生丝放入 25 升质量浓度为。
13、 0.5的中性皂溶液中， 于 98 100处理 2 小时脱胶， 充分洗涤后得到纯丝素 （即柞蚕丝素蛋白） 。将晾干后的纯丝素， 用 2 升 16 摩尔 / 升的硫氰酸锂水溶液， 在 602搅拌溶解成柞蚕丝素蛋白混合溶液。 说 明 书 CN 102133425 A CN 102133428 A3/3 页 5 0018 用纤维素膜为透析材料， 将所得的柞蚕丝素蛋白混合溶液用去离子水透析， 去除 硫氰酸锂等杂质， 得到质量浓度为 20% 的柞蚕丝素蛋白溶液。 0019 在纯柞蚕丝素蛋白溶液中加入 1,3- 丙二醇， 1,3- 丙二醇的加入量 （按质量比） 为 柞蚕丝素蛋白溶液中含固量的 45%。 0。
14、020 将丝素蛋白溶液注入模具中制成膜状， 在室温下鼓风吹干。 0021 将上述干燥后的丝素 / 丙二醇共混膜放入相对湿度 50% 的环境中处理 20 小时， 得 到难溶于水的柞蚕丝素蛋白膜。 0022 按本实施例技术方案制备的柞蚕丝素蛋白膜的主要性能指标参见表二。 0023 表二 实施例三 将 200 克柞蚕生丝放入 8 升质量浓度为 0.05的碳酸钠水溶液中， 加入质量浓度为 0.01% 的十二烷基硫酸钠， 于 98 100处理 0.5 小时脱胶， 重复处理 3 次， 充分洗涤后得 到纯丝素。将晾干后的纯丝素用 1 升 14 摩尔 / 升的硫氰酸锂水溶液， 在 655下加热溶 解得到柞蚕丝。
15、素蛋白混合溶液。 0024 用纤维素膜为透析材料， 将所得的柞蚕丝素蛋白混合溶液用去离子水透析 3 天， 得到质量浓度为 16% 的柞蚕丝素蛋白溶液。 0025 在纯柞蚕丝素蛋白溶液中加入 1,2- 丁二醇， 1,-2 丁二醇的加入量 （按质量比） 为 柞蚕丝素蛋白溶液中含固量的 50%。 0026 将丝素蛋白溶液注入模具中成膜， 在 80的温度下下鼓风吹干。 0027 将上述干燥后的丝素 / 丁二醇共混膜放入相对湿度 70% 的环境中处理 30 小时， 得 到难溶于水的柞蚕丝素蛋白膜。 0028 按本实施例技术方案制备的柞蚕丝素蛋白膜的主要性能指标参见表三。 0029 表三 由表一、 表二和表三的结果可以看出， 本发明所提供的柞蚕丝素蛋白膜难溶于水， 其拉 伸性能好， 拉伸断裂强度大于 20Mpa， 拉伸断裂伸长率大于 20%。尤其是湿态的强伸度， 因 此， 其具有良好的柔软性， 可用作于人造角膜、 硬脑膜、 食道、 心脏瓣膜、 血管和创面覆盖材 料， 以及作为暂时性覆盖、 组织隔离和药物控制释放材料等。 说 明 书 CN 102133425 A 。