本发明专利技术公开了一种丝素蛋白‑海藻酸盐复合膜的制备方法，属于复合材料领域及生物技术领域。本发明专利技术以提取自褐藻的海洋生物质海藻酸钠为基体，掺混由废蚕茧提取的高分子量丝素蛋白，采用超分子自组装和离子交联工艺，通过流延法制得双组份复合膜。所制得的丝素蛋白‑海藻酸盐复合膜内具有较多分子间氢键作用，能够提高膜的综合力学性能，同时因其具有特殊的互穿网孔结构，复合膜保湿性、吸水性、吸湿性能显著提高，为负载其他缓释物质提供可能。本发明专利技术原材料天然、绿色，制得的复合膜综合了丝素蛋白及海藻酸盐良好的生物相容性、无毒、可生物降解等特性，可应用于美容护肤面膜行业。制备过程简单，溶液可以回收利用，绿色环保，具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种丝素蛋白膜及其制备方法，特别涉及一种高强度可负载的丝素蛋白-海藻酸盐复合膜及其制备方法，本专利技术同时还涉及该丝素蛋白-海藻酸盐复合膜作为面膜的应用，属于复合材料领域及生物
技术介绍
随着科学技术的迅速发展，低碳环保理念深入人心，对于环境的保护引起人类的高度重视，面对石油资源日益紧缺的今天，高能耗、高污染的化学合成工业面临着巨大的压力，寻找新型绿色生物质材料已经成为发展主流。丝素蛋白(SF)是天然蚕丝的主要成分，占蚕丝量的70～80％，由蚕丝脱胶制得，丝素蛋白(SF)和人体具有良好的生物相容性且具有可降解性，在生物领域有着广泛的应用。其中丝素蛋白膜有着较长的研究历史，其最大的缺点就是脆性大、力学性能差。纯的丝素蛋白膜易溶于水，在很大程度上限制了其在生物医学领域上的应用，为了提高和改善丝素蛋白膜的综合力学性能，很多研究者通过共混、接枝、交联等方法制备复合丝素蛋白膜。尽管一些方法在某些程度上改善了丝素蛋白膜的力学性能，但是也同样带来了丝素蛋白膜降解不均匀、生物相容性下降等问题，缩小了其应用范围，同时制备工艺条件苛刻，容易造成环境污染及有害物质残留等问题。海藻酸钠(SA)是从褐藻和某些细菌中提取出的多糖高聚物，具有良好的成膜性能。因海藻酸钠的结构中含有大量的亲水基团如羧基和羟基，存在溶解于水时，解离出来的反离子小分子容易流失，造成膜溶解不稳定的问题，单一海藻酸钠有很大的亲水性，成膜后强度和柔韧性不够。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种丝素蛋白-海藻酸盐复合膜及其制备方法，本文是将均为生物质材料且无毒的丝素蛋白与海藻酸钠溶液共混、制备成膜，再通过氯化钙水溶液进行凝固浴处理制得具有高强度、无毒、生物相容性好且可生物降解的丝素蛋白-海藻酸盐复合膜，其内部的互穿网孔结构为负载其他缓释物质提供可能。本专利技术丝素蛋白-海藻酸盐复合膜的制备是以提取自褐藻的海洋生物质海藻酸钠为基体，掺混由废蚕茧提取的高分子量丝素蛋白，采用超分子自组装和离子交联工艺，制得具有互穿网孔结构的双组份复合膜。具体制备工艺如下：(1)从蚕茧中提取丝素蛋白；(2)配置海藻酸钠水溶液；(3)取步骤(1)制得的丝素蛋白溶液与步骤(2)制得的海藻酸钠水溶液混合均匀，制得丝素蛋白-海藻酸钠混合液，脱泡静置后备用；所述的丝素蛋白与海藻酸钠的固体质量比为1:10～5:10；(4)取步骤(3)制得的丝素蛋白-海藻酸钠混合液，用流延法将混合液在玻璃板上自然展开，溶液厚度为2～3mm，制得复合膜；(5)用质量分数为1～3％的氯化钙水溶液对步骤(4)制得的复合膜进行凝固化处理，氯化钙溶液的用量以溶液刚刚全部浸没复合膜为准，再在恒温恒湿箱中自然干燥，制得丝素蛋白-海藻酸钠复合膜。进一步地，在上述技术方案中，步骤(1)中提取过程为，先将剪碎的蚕茧经碳酸钠水溶液脱胶，获得脱胶丝素，将脱胶丝素置于CaCl2、CH3CH2OH、H2O的混合溶液中溶解，溶解液再经透析和离心，得到纯净的丝素蛋白溶液。进一步地，在上述技术方案中，所述的碳酸钠水溶液的质量分数是0.5～1％。进一步地，在上述技术方案中，所述CaCl2、CH3CH2OH、H2O混合溶液中CaCl2、CH3CH2OH、H2O的物质的量比为1:2:8。进一步地，在上述技术方案中，所述的离心是将丝素蛋白溶液以转速3500r/min离心5～10min。进一步地，在上述技术方案中，所述的透析是将经离心、过滤后的丝素蛋白溶液放入透析袋中封闭进行，温度为5～12℃，透析时间为72h。进一步地，在上述技术方案中，步骤(2)所述的海藻酸钠溶液质量分数为1～4％；制备方法为：在50～60℃热水水浴中，以海藻酸钠和去离子水为原料，采用温和搅拌的方式，配置海藻酸钠水溶液。进一步地，在上述技术方案中，步骤(5)所述干燥为恒温恒湿干燥，温度为30～60℃，相对湿度为40～90％。本专利技术提供一种上述方法制备的丝素蛋白-海藻酸盐复合膜。本专利技术的另一目的是提供丝素蛋白-海藻酸盐复合膜作为面膜在日用生活领域中的应用。本专利技术又提供一种上述方法制备的丝素蛋白-海藻酸盐复合膜作为美容面膜的应用。本专利技术丝素蛋白-海藻酸盐复合膜，其专利技术原理是：将丝素蛋白与海藻酸钠共混成膜，从而改变了丝素蛋白的构象，部分β-折叠结构向无规卷曲结构向转变，加上海藻酸钠与丝素蛋白分子间的氢键作用，有利于提高复合膜的综合力学性能。因复合膜具有特殊的互穿网孔结构，其吸湿性、吸水性及保湿性较纯海藻酸盐膜都有显著提高，较多的孔隙为负载其他缓释物质提供可能。附图说明图1为丝素蛋白-海藻酸盐复合膜的扫描电镜图；图2为丝素蛋白-海藻酸盐复合膜的红外光谱图；图3为丝素蛋白-海藻酸盐复合膜的吸湿率曲线。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。实施例1先将剪碎的蚕茧经脱胶、离心、过滤、透析、浓缩，得到质量分数为5％的丝素蛋白溶液；在60℃热水水浴中，以2g海藻酸钠和100ml去离子水为原料，采用温和搅拌的方式，配置海藻酸钠水溶液；将含有0.2g丝素蛋白的水溶液与配置好的海藻酸钠水溶液混合均匀，制得丝素蛋白-海藻酸钠混合液，脱泡静置后备用。利用流延法将混合液在玻璃板上自然展开，溶液厚度为2mm，用质量分数为3％的氯化钙水溶液对复合膜进行凝固化处理，氯化钙溶液的用量以溶液刚刚全部浸没复合膜为准，再用去离子水清洗膜表面的氯化钙，在温度为50℃，相对湿度为70％的恒温恒湿箱中自然干燥，制得丝素蛋白-海藻酸盐复合膜。实施例2先将剪碎的蚕茧经脱胶、离心、过滤、透析、浓缩，得到质量分数为5％的丝素蛋白溶液；在60℃热水水浴中，以2g海藻酸钠和100ml去离子水为原料，采用温和搅拌的方式，配置海藻酸钠水溶液；将含有0.4g丝素蛋白的水溶液溶液与配置好的海藻酸钠水溶液混合均匀，制得丝素蛋白-海藻酸钠混合液，脱泡静置后备用。利用流延法将混合液在玻璃板上自然展开，溶液厚度为2mm，用质量分数为3％的氯化钙水溶液对复合膜进行凝固化处理，氯化钙溶液的用量以溶液刚刚全部浸没复合膜为准，再用去离子水清洗至无氯化钙，在温度为50℃，相对湿度为70％的恒温恒湿箱中自然干燥，制得丝素蛋白-海藻酸盐复合膜。实施例3同实施例2，不同之处在于，将含有0.6g丝素蛋白的水溶液溶液与配置好的海藻酸钠水溶液混合均匀。实施例4同实施例2，不同之处在于，将含有0.8g丝素蛋白的水溶液溶液与配置好的海藻酸钠水溶液混合均匀。实施例5同实施例2，不同之处在于，将含有1g丝素蛋白的水溶液溶液与配置好的海藻酸钠水溶液混合均匀。对比例1同时实施例2，不同之处在于，不添加丝素蛋白。上述实施例中，所述的离心是将丝素蛋白溶液用离心机以转速3500r/min离心5～10min。上述实施例中，先将剪碎的蚕茧经碳酸钠水溶液脱胶，获得脱胶丝素，将脱胶丝素置于CaCl2-CH3CH2OH-H2O水溶液中溶解，溶解液再经透析和离心，得到纯净的丝素蛋白溶液。所述CaCl2-CH3CH2OH-H2O水溶液是物质的量比为1:2:8的三元溶解液。上述实施例中，所述的透析是将经离心、过滤后的丝素蛋白-溴化锂溶液放入纤维素透析袋中封闭进行，温度为5～12℃，透析时间为72h。丝素蛋白-海藻酸盐复合膜的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种丝素蛋白‑海藻酸盐复合膜的制备方法，其特征在于：为如下具体步骤：(1)从蚕茧中提取丝素蛋白；(2)配置海藻酸钠水溶液；(3)取步骤(1)制得的丝素蛋白溶液与步骤(2)制得的海藻酸钠水溶液混合均匀，制得丝素蛋白‑海藻酸钠混合液，脱泡静置后备用；所述的丝素蛋白与海藻酸钠的固体质量比为1:10～5:10；(4)取步骤(3)制得的丝素蛋白‑海藻酸钠混合液，用流延法将混合液在玻璃板上自然展开，溶液厚度为2～3mm，制得复合膜；(5)用质量分数为1～3％的氯化钙水溶液对步骤(4)制得的复合膜进行凝固化处理，氯化钙溶液的用量以溶液刚刚全部浸没复合膜为准，再在恒温恒湿箱中自然干燥，制得丝素蛋白‑海藻酸钠复合膜。
【技术特征摘要】
1.一种丝素蛋白-海藻酸盐复合膜的制备方法，其特征在于：为如下具体步骤：(1)从蚕茧中提取丝素蛋白；(2)配置海藻酸钠水溶液；(3)取步骤(1)制得的丝素蛋白溶液与步骤(2)制得的海藻酸钠水溶液混合均匀，制得丝素蛋白-海藻酸钠混合液，脱泡静置后备用；所述的丝素蛋白与海藻酸钠的固体质量比为1:10～5:10；(4)取步骤(3)制得的丝素蛋白-海藻酸钠混合液，用流延法将混合液在玻璃板上自然展开，溶液厚度为2～3mm，制得复合膜；(5)用质量分数为1～3％的氯化钙水溶液对步骤(4)制得的复合膜进行凝固化处理，氯化钙溶液的用量以溶液刚刚全部浸没复合膜为准，再在恒温恒湿箱中自然干燥，制得丝素蛋白-海藻酸钠复合膜。2.根据权利要求1所述的丝素蛋白-海藻酸钠复合膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中提取过程为，先将剪碎的蚕茧经碳酸钠水溶液脱胶，获得脱胶丝素，将脱胶丝素置于CaCl2、CH3CH2OH、H2O的混合溶液中溶解，溶解液再经透析和离心，得到纯净的丝素蛋白溶液。3.根据权利要求2所述的丝素蛋白-海藻酸钠复合膜的制备方法，其特征在于：所述的碳酸钠水溶液的质量分数是0.5～1％。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，陈婷婷，祝国富，田海涛，王婷玉，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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