一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维、蛋白膜及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维、蛋白膜及应用，将放线菌素通过化学共价接枝的方式负载到丝素蛋白上，充分利用放线菌素所具有的抗肿瘤、抗菌、抗病毒等广泛的生物活性，使得丝素蛋白功能化，制备出从纤维到蛋白膜均具备高抗菌性、低细胞毒且能够促进伤口愈合的丝素蛋白材料；放线菌素对丝素蛋白具有很好的接枝效果，当重量比为4％时，放线菌素X2对丝素蛋白的接枝率高达89.50％，此外，俩者通过化学方式牢固结合，使得制备的丝素蛋白具有稳定且持久的抑菌性能，结合放线菌素的丝素蛋白对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。当俩者重量比为0.1％时，放线菌素固定化丝素蛋白膜的抑菌率即可高达100％，细胞毒性大幅降低，细胞存活率超过80％。细胞存活率超过80％。细胞存活率超过80％。

An antibacterial silk fibroin protein fiber and protein film based on actinomycin and its application

【技术实现步骤摘要】
一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维、蛋白膜及应用


[0001]本专利技术涉及一种丝素蛋白，尤其是涉及一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维、蛋白膜及应用。

技术介绍

[0002]伤口感染是伤口护理中最重要的问题，致病微生物的入侵会引发持续的炎症反应，并阻碍表皮组织的再生、修复和伤口愈合。一旦细菌粘附在固体表面，它们就会分泌多糖、蛋白质、糖蛋白、糖脂和细胞外DNA，形成生物膜。生物膜可以保护细菌免受抗生素和免疫系统的伤害，并释放内毒素，直接破坏组织，甚至危及生命。因此，预防细菌感染和生物膜形成在伤口护理中具有重要意义。
[0003]丝素蛋白(Silk fibroin,SF)是一种从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，具有优越的力学性能、良好的细胞相容性、可控的生物降解性以及低免疫原性。这些性质使其在生物医学领域中有着广泛的运用，如伤口敷料、组织工程和药物缓释等。因此，丝素蛋白是一种理想安全的生物医用材料。但是，丝素蛋白本身不具备抗菌、抗病毒和抗肿瘤的特性，在应用上受到了一定的限制。抗菌材料如重金属(银、硒、或锶)、抗生素(庆大霉素或万古霉素)和天然抗菌物质(如壳聚糖)已被用于防止皮肤伤口和敷料上的细菌感染和生物膜形成。但此类丝素蛋白抗菌材料存在易产生耐药性、抗菌性能不足或不可控、抗菌效率低、对环境和人体有较大副作用等局限性。
[0004]放线菌素，代表了一个染色体肽内酯抗生素家族，仅在分子的肽部分有所不同。迄今为止，已有30多种天然和合成类似物被描述，其中放线菌素D因其优良的抗菌、抗肿瘤和抗病毒活性而被广泛研究和应用于临床。但由于其潜在的细胞毒性，放线菌素的使用受到限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具备高抗菌性能，低细胞毒，促进伤口愈合的基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维、蛋白膜及应用。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案之一为：一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，该抗菌丝素蛋白纤维是由丝素蛋白通过化学共价接枝的方式负载放线菌素得到的。
[0007]所述的放线菌素是通过高温染色工艺共价接枝负载到丝素蛋白上的。
[0008]将所述的放线菌素共价接枝负载到丝素蛋白上的高温染色工艺的具体方法为：
[0009]步骤一：去除蚕茧上的不溶物后进行干燥，脱胶、干燥后得到丝素蛋白纤维；
[0010]步骤二：将丝素蛋白纤维和放线菌素一同放入染缸中经高温染色工艺得到结合有放线菌素固定化丝素蛋白纤维。
[0011]优选地，将所述的放线菌素负载到丝素蛋白上的染色工艺的方法为：
[0012]步骤一：将桑蚕茧碎片加入适量超纯水，放置于超声清洗仪中震荡洗涤，后用超纯
水冲洗，重复3次后放入60℃恒温干燥箱中进行烘干，将烘干后的蚕茧碎片放入含碳酸钠的沸腾溶液中进行脱胶处理，脱胶完成后，用超纯水冲洗以去除附着丝胶，清洗完成后放入60℃恒温干燥箱中干燥后得到丝素蛋白纤维；
[0013]步骤二、放线菌素和分散剂NNO(亚甲基联苯磺酸钠)按质量比2：1混合并充分研磨，将丝素蛋白纤维和研磨混合后的放线菌素一同放入染缸中，用超纯水制备1：60的水浴比悬浮液，并用醋酸将染浴的pH值调节到4，在水浴比条件下，室温始染，并按1℃/min升温速率从室温升温到100℃，然后保温60min，得到放线菌素固定化丝素蛋白纤维。
[0014]优选地，所述的放线菌素相对于丝素蛋白纤维的重量百分比为0.05～10％。
[0015]优选地，将步骤二得到的放线菌素固定化丝素蛋白纤维烘干，用蒸馏水漂洗10次，再用透析袋透析2h，重复10次，充分去除游离放线菌素。这一过程充分证明了放线菌素和丝素蛋白之间的共价结合，排除了游离放线菌素可能的物理吸附。
[0016]优选地，所述的放线菌素为放线菌素X2或放线菌素D。
[0017]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案之二为：一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白膜，是由上述的抗菌丝素蛋白纤维制备得到的。
[0018]蛋白膜制备的具体方法为：
[0019]步骤一：去除蚕茧上的不溶物后进行干燥，脱胶、干燥后得到丝素蛋白纤维；
[0020]步骤二：将丝素蛋白纤维和放线菌素一同放入染缸中经高温染色工艺得到结合有放线菌素固定化丝素蛋白纤维；
[0021]步骤三：将放线菌素固定化丝素蛋白纤维溶解，再经过透析得到抗菌丝素蛋白水溶液。
[0022]步骤四：将抗菌丝素蛋白水溶液经流延法成膜，再经过恒温恒湿后处理得到不溶性抗菌丝素蛋白膜。
[0023]优选地，蛋白膜制备的具体方法为：
[0024]步骤一：将桑蚕茧碎片加入适量超纯水，放置于超声清洗仪中震荡洗涤，后用超纯水冲洗，重复3次后放入60℃恒温干燥箱中进行烘干，将烘干后的蚕茧碎片放入含碳酸钠的沸腾溶液中进行脱胶处理，脱胶完成后，用超纯水冲洗以去除附着丝胶，清洗完成后放入60℃恒温干燥箱中干燥后得到丝素蛋白纤维；
[0025]步骤二、将丝素蛋白纤维和放线菌素一同放入染缸中，在1：60水浴比条件下，室温始染，并按1℃/min升温速率从室温升温到100℃，然后保温60min，得到放线菌素固定化丝素蛋白纤维；
[0026]步骤三、将放线菌素固定化丝素蛋白纤维溶解于9.3M溴化锂溶液中，放入60℃的恒温水浴锅中溶解4～6h，后将溶解得到的抗菌丝素蛋白溶液倒入透析袋，置于超纯水中进行透析，离心，得到抗菌丝素蛋白水溶液。
[0027]步骤四、将得到抗菌丝素蛋白水溶液在室温下通过流延法自然晾干成膜，后放入65℃、90％相对湿度的温恒湿箱中后处理100min，得到不溶性抗菌丝素蛋白膜。
[0028]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案之三为：所述的基于放线菌素的抗菌丝素蛋白膜在制备创面敷料中的应用。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的优点在于将放线菌素通过化学共价接枝的方式负载到丝素蛋白上，充分利用放线菌素所具有的抗肿瘤、抗菌、抗病毒等广泛的生物活性，使得丝
素蛋白功能化，制备出一种从纤维到蛋白膜均具备高抗菌性、低细胞毒且能够促进伤口愈合的丝素蛋白材料；放线菌素对丝素蛋白具有很好的接枝效果，当重量比为4％时，放线菌素X2对丝素蛋白的接枝率高达89.50％。此外，俩者通过化学方式牢固结合，使得制备的丝素蛋白具有稳定且持久的抑菌性能，结合放线菌素的丝素蛋白对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。当俩者重量比为0.1％时，放线菌素固定化丝素蛋白膜的抑菌率即可高达100％。此外，放线菌素菌素固定化丝素蛋白膜还可用于大鼠全层皮肤伤口愈合，相较于纯丝素蛋白膜，可有效促进伤口愈合。另外，细胞毒性试验结果显示，相较于纯放线菌素X2，放线菌素X2固定化丝素蛋白膜的细胞毒性大幅降低，细胞存活率均超过80％。放线菌素来源于海洋微生物，是一种由海洋微生物制备得到的一类色素肽类抗生素，可通过发酵培养的方式大批量生产，具有培养周期短、生产成本低、不受资源、环境限制等优点；不含任何有机化学成分，符合绿色环保的发展理念；运用不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，其特征在于该抗菌丝素蛋白纤维是由丝素蛋白通过化学共价接枝的方式负载放线菌素得到的。2.如权利要求1所述的一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，其特征在于所述的放线菌素是通过高温染色工艺共价接枝负载到丝素蛋白上的。3.如权利要求2所述的一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，其特征在于将所述的放线菌素共价接枝负载到丝素蛋白上的高温染色工艺的具体方法为：步骤一：去除蚕茧上的不溶物后进行干燥，脱胶、干燥后得到丝素蛋白纤维；步骤二：将丝素蛋白纤维和放线菌素一同放入染缸中经高温染色工艺得到结合有放线菌素固定化丝素蛋白纤维。4.如权利要求2所述的一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，其特征在于将所述的放线菌素负载到丝素蛋白上的染色工艺的方法为：步骤一：将桑蚕茧碎片加入适量超纯水，放置于超声清洗仪中震荡洗涤，后用超纯水冲洗，重复3次后放入60℃恒温干燥箱中进行烘干，将烘干后的蚕茧碎片放入含碳酸钠的沸腾溶液中进行脱胶处理，脱胶完成后，用超纯水冲洗以去除附着丝胶，清洗完成后放入60℃恒温干燥箱中干燥后得到丝素蛋白纤维；步骤二、放线菌素和分散剂NNO(亚甲基联苯磺酸钠)按质量比2：1混合并充分研磨，将丝素蛋白纤维和研磨混合后的放线菌素一同放入染缸中，用超纯水制备1：60的水浴比悬浮液，并用醋酸将染浴的pH值调节到4，在水浴比条件下，室温始染，并按1℃/min升温速率从室温升温到100℃，然后保温60min，得到放线菌素固定化丝素蛋白纤维。5.如权利要求3或4所述的一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，其特征在于所述的放线菌素相对于丝素蛋白纤维的重量百分比为0.05～10％。6.如权利要求3或4所述的一种基于放线菌素的抗菌丝素蛋白纤维，其特征在于将步骤二得到的放线菌素固定化丝素蛋白纤维烘干，用蒸馏水漂洗10次，再用透析袋透析2h，重复10次，充分去除游离放线菌素。7.如权利要求1～6中任一项权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩兵男，司冉冉，陈佳宁，陈薇，谢宏宝，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：