一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合材料的制備方法，公開了一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，制備步驟為將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解于一定量的有機(jī)溶劑中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可制得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液，一定量的混合溶液制膜或者支架。本發(fā)明在整個處理過程中具有耗能低，生物安全性高，價(jià)格低廉，操作簡單方便，對環(huán)境無污染等優(yōu)勢；通過該發(fā)明制得的生物絲素與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合納米纖維膜具有較強(qiáng)的力學(xué)性能。
【專利說明】一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合材料的制備方法，屬于絲素蛋白的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]家蠶蛋白、柞蠶絲素蛋白均為纖維蛋白，因其獨(dú)特的力學(xué)性能和良好的生物相容性、降解性和穩(wěn)定性，及其本質(zhì)是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、生物材料等領(lǐng)域，是一種理想的骨修復(fù)支架材料。而且優(yōu)良的細(xì)胞粘附特性和高強(qiáng)度的力學(xué)性能是骨修復(fù)支架材料的必備條件。
[0003]海洋貽貝粘附蛋白具有高強(qiáng)度、高韌性和防水性，以及極強(qiáng)的黏附基體的功能，這與其特殊的分子結(jié)構(gòu)、多巴(DOPA)介導(dǎo)的鏈間交聯(lián)和與底材之間的相互作用方式有關(guān)。貽貝粘附蛋白是一系列堿性蛋白質(zhì)，含羥基的氨基酸高達(dá)60%-70%，其中脯氨酸(Pro)大部分經(jīng)翻譯后羥基化修飾為尿羥脯氨酸(Hyp)，穩(wěn)定多酚蛋白之間及其與膠原分子間的相互作用。多巴(DOPA)中鄰苯二酚基團(tuán)具有很強(qiáng)的金屬螯合能力，能與金屬形成可逆的有機(jī)金屬絡(luò)合物，而且鄰苯二酚被氧化成醌后能與很多基團(tuán)反應(yīng)形成共價(jià)鍵。DOPA的這種強(qiáng)共價(jià)鍵及配位能力是貽貝黏附蛋白具有超強(qiáng)黏附力的主要原因。并且，它還具有很好的生物相容性和可降解性防水且無毒性，是一類極具優(yōu)勢和潛力的生物膠黏劑，因此在軟組織粘接、人造骨骼、斷骨接合、口腔修復(fù)、眼科手術(shù)以及造船、涂料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。Biopolymers公司自20世紀(jì)80年代開始直接從貽貝足腺中提取并研制成組織培養(yǎng)用的粘合劑產(chǎn)品“Cell-Tak”，該產(chǎn)品主要是貽貝粘附蛋白中mfp-l，mfp-2和mfp_3的混合物，可用于細(xì)胞培養(yǎng)過程中非貼壁細(xì)胞與培養(yǎng)皿的黏附，由此可見，海洋貽貝粘附蛋白對材料細(xì)胞粘附功能的影響。
[0004]當(dāng)再生絲素與海洋貽貝粘附蛋白混合溶解于有機(jī)溶劑或水溶液中時，海洋貽貝粘附蛋白通過其強(qiáng)共價(jià)鍵與絲素蛋白發(fā)生交聯(lián)，顯著提高絲素復(fù)合材料的力學(xué)性能；并且海洋貽貝粘附蛋白可以改善絲素復(fù)合材料的生物相容性，提高復(fù)合材料對細(xì)胞的粘附能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處所作出的改進(jìn)，提供了一種工藝簡單，處理方便并且能夠提供絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明公開了一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，具體制備步驟如下:
[0008](I)、將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解于一定量的有機(jī)溶劑中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可制得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液；
[0009]( 2)、取一定量的混合溶液制膜或者支架。[0010]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明用水溶液替代權(quán)利要求1中的有機(jī)溶劑。
[0011]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明用取一定量的混合溶液通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維膜替代取一定量的混合溶液制膜或者支架。
[0012]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明所述的絲素蛋白為再生家蠶絲素蛋白或再生柞蠶絲素蛋白。
[0013]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明所述的有機(jī)溶劑為六氟異丙醇或六氟丙酮或甲酸或三
氟乙酸。
[0014]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本發(fā)明所制成的薄膜或者支架具有良好的生物活性和相容性，并且對細(xì)胞粘附具有一定優(yōu)勢。
[0015]作為進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合材料通過靜電紡絲技術(shù)所制成的納米纖維膜與海洋貽貝粘附蛋白中的多巴通過共價(jià)鍵/非共價(jià)鍵的多重相互作用，可有效提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出特點(diǎn):
[0017](1)本發(fā)明在整個處理過程中具有耗能低，生物安全性高，價(jià)格低廉，操作簡單方便，對環(huán)境無污染等優(yōu)勢；
[0018](2)通過該發(fā)明制得的生物絲素與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合膜和支架材料具有很好的生物相容性。因?yàn)楹Ｑ筚O貝粘附蛋白含有一定量的多巴(D0PA)，而DOPA分子中的酚基的氧化以及由此所介導(dǎo)的DOPA分子與外界固體表面之間形成的非共價(jià)鍵合耦聯(lián)而具有強(qiáng)粘合性。所以含有一定比例海洋貽貝粘附蛋白的復(fù)合材料具有非常好的細(xì)胞粘附特性；
[0019](3)通過該發(fā)明制得的生物絲素與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合納米纖維膜具有較強(qiáng)的力學(xué)性能。因?yàn)楹Ｑ筚O貝粘附蛋白中的多巴通過共價(jià)鍵/非共價(jià)鍵與絲素材料的多重相互作用，可以提高納米纖維膜的力學(xué)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明主要通過以下兩種方案實(shí)施:
[0021](I)將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解于一定量的有機(jī)溶劑或水溶液中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可制得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液。取一定量的混合溶液制膜、支架或者通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維膜。
[0022](2)將再生絲素溶解于一定量的有機(jī)溶劑或水溶液中，配成一定濃度。取一定量的混合溶液制膜、支架或通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維膜。然后將制成的膜、支架以及納米纖維膜浸泡于一定濃度的海洋貽貝粘附蛋白溶液中，一定時間后取出晾干。
[0023]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0024]實(shí)施例1
[0025]稱取再生家蠶絲素蛋白Ig和IOmg的海洋貽貝粘附蛋白粉末，置于平底玻璃瓶中，加入一定量六氟異丙醇溶液，配成濃度為7.5%溶液，不斷攪拌待其混合均勻后，取出7ml涂于直徑IOcm塑料板上自然晾干。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)測試，再生絲素與海洋貽貝粘附蛋白的復(fù)合膜、支架材料比單一的再生絲素材料細(xì)胞粘附性能強(qiáng)。
[0026]實(shí)施例2[0027]稱取再生家蠶絲素蛋白Ig和IOmg的海洋貽貝粘附蛋白粉末，置于平底玻璃瓶中，加入一定量六氟異丙醇溶液，配成濃度為7.5%溶液，不斷攪拌待其混合均勻后，將混合溶液至于靜電紡裝置中進(jìn)行電紡絲，獲得納米纖維膜進(jìn)行力學(xué)性能測試，這種含有海洋貽貝粘附蛋白的復(fù)合靜電紡絲膜比單一的絲素靜電紡絲膜力學(xué)性能要強(qiáng)。
[0028]實(shí)施例3
[0029]稱取再生家蠶絲素蛋白lg，置于平底玻璃瓶中，加入一定量甲酸溶液，配成濃度為10%溶液，待其混合均勻后，取出7ml涂于直徑IOcm塑料板上自然晾干；或制成一定形貌的支架材料；或?qū)⒒旌先芤褐劣陟o電紡裝置中進(jìn)行電紡絲，獲得納米纖維膜；再將這種復(fù)合膜、支架、納米纖維膜浸泡于10%的海洋貽貝粘附蛋白溶液中24h，之后取出自然晾干，分別測試細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和力學(xué)性能。
[0030]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的幾個具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所 有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，具體制備步驟如下: (1)、將再生絲素蛋白和一定比例的海洋貽貝粘附蛋白溶解于一定量的有機(jī)溶劑中，不斷攪拌使其混合均勻，配成一定濃度，即可制得絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白的混合溶液； (2)、取一定量的混合溶液制膜或者支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，用水溶液替代權(quán)利要求1中的有機(jī)溶劑，。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，用取一定量的混合溶液通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維膜替代取一定量的混合溶液制膜或者支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，所述的絲素蛋白為再生家蠶絲素蛋白或再生柞蠶絲素蛋白。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為六氟異丙醇或六氟丙酮或甲酸或三氟乙酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，所制成的薄膜或者支架具有良好的生物活性和相容性，并且對細(xì)胞粘附具有一定優(yōu)勢。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絲素蛋白與海洋貽貝粘附蛋白復(fù)合的多功能材料的制備方法，其特征在于，所制成的納米纖維膜具有較強(qiáng)的力學(xué)性能。
【文檔編號】A61L27/26GK103638554SQ201310562721
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】楊明英, 周官山, 帥亞俊, 朱良均 申請人:浙江大學(xué)