本发明专利技术提供了一种藻蓝蛋白‑胶原蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术利用谷氨酰胺转氨酶催化藻蓝蛋白与胶原蛋白结合，形成一种新的、更加稳定的胶原蛋白；谷氨酰胺转氨酶作用于蛋白质分子间，利用藻蓝蛋白和胶原蛋白中的赖氨酸、谷氨酸进行酰基的转移，发生交联形成新的化学键，从而增强藻蓝蛋白和胶原蛋白的结合强度；本发明专利技术制备的水凝胶可用于制备医疗材料，在皮肤损伤部位结合，能够解决传统敷料容易粘附伤口、容易被组织液浸透而发生感染的问题，在保证基础的透气性外，降低敷料的粘附性，增加保湿性和抗氧化性，同时避免在更换新的敷料时带来的二次伤害。本发明专利技术制备的水凝胶具有一定的抗氧化能力，可用于制备具有抗氧化作用的产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水凝胶，尤其涉及一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、从鱼皮中提取胶原蛋白是当下获得胶原蛋白的新方向。随着当前基因工程的发展，人们对胶原蛋白的结构认识加深，胶原蛋白呈现三股螺旋结构是由3条多肽链相互缠绕组成的。其中每条α肽链均为左手螺旋构型，三条α肽链相互缠绕最终形成了长度约为300nm，直径约为1.6nm的右手螺旋结构，也称为超螺旋结构，并且三条α肽链上面的碳氧双键与氮氢键之间能够形成氢键从而稳定胶原的三股螺旋结构。从鱼皮中提取的胶原蛋白更接近人类皮肤，带来的一些副作用更小。我国鱼类资源丰富，人工养殖规模不断增加，原料来源丰富，而且相对与猪、羊、牛等动物，从鱼皮中获得的胶原蛋白能避免携带一些疯牛病等疾病的病毒，使应用范围更加广泛。而藻蓝蛋白(pc)是一种广泛存在于蓝藻中的色素蛋白，具有抗氧化、保湿、抗炎等作用，天然提取的pc具有很好的安全性。
2、当前胶原蛋白研究较多，但主要集中在胶原蛋白的本身，在与其他蛋白质结合形成新的胶原蛋白的研究较少，藻蓝蛋白作为海藻中的天然色素蛋白，利用藻蓝蛋白与胶原蛋白结合的研究相对较少；当前对其两者的研究主要是通过两者自发组装成水凝胶的形式结合，结合程度不彻底。如现有技术公开了将罗非鱼鱼皮提取的ⅰ型胶原蛋白与不同浓度藻蓝蛋白混合，利用胶原蛋白自组装特性制备了复合水凝胶，然而该水凝胶的结合程度不彻底。
3、基于目前的藻蓝蛋白与胶原蛋白结合制备的水凝胶存在的缺陷，有必要对此进行改进。
技术实现思路</p>1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的一个问题，提供一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用。
2、第一方面，本专利技术提供了一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
3、将鱼源胶原蛋白加入至醋酸中，得到胶原蛋白溶液；
4、将藻蓝蛋白加入至pbs溶液中，得到藻蓝蛋白溶液；
5、将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液ph至6.3～6.7，再加入谷氨酰胺转氨酶，混合后继续调节ph至中性，静置，形成水凝胶，即为藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶。
6、优选的，胶原蛋白溶液中鱼源ⅰ型胶原蛋白的浓度为5～10mg/ml；
7、和/或，藻蓝蛋白溶液中藻蓝蛋白浓度为2～16mg/ml；
8、和/或，混合溶液中藻蓝蛋白浓度为1～8mg/ml。
9、优选的，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液ph至6.3～6.7，加入谷氨酰胺转氨酶；其中，谷氨酰胺转氨酶的加入量为混合溶液质量的0.2～0.5％。
10、优选的，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液ph至6.3～6.7，再加入谷氨酰胺转氨酶，混合后继续调节ph至中性，于34～38℃下静置22～26h，形成水凝胶，即为藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶。
11、优选的，所述醋酸的浓度为0.05～0.5mol/l；
12、和/或，所述pbs溶液的浓度为0.01～0.05mol/l。
13、优选的，所述鱼源胶原蛋白的制备方法为：
14、将鱼皮置于正丁醇水溶液中进行脱脂处理；
15、将脱脂处理的鱼皮置于氢氧化钠水溶液浸泡，以除去非胶原成分，洗涤至中性；
16、向脱脂完的鱼皮中加入醋酸溶液和胃蛋白酶，于3～5℃下提取36～72h，离心后，收集上清液；
17、向上清液中加入nacl，离心，收集沉淀，将沉淀溶于醋酸溶液中，使用磷酸氢二钠溶液透析24～48h后，离心再次收集沉淀；
18、将收集的沉淀溶于醋酸溶液中，再次使用醋酸溶液透析24～48h、再用蒸馏水透析24～48h，得到酶溶性胶原蛋白溶液；
19、将酶溶性胶原蛋白溶液冷冻干燥，得到鱼源胶原蛋白冻干海绵，即为鱼源胶原蛋白。
20、优选的，将鱼皮置于正丁醇水溶液中进行脱脂处理24～48h，正丁醇水溶液的体积浓度为10～15％，鱼皮和正丁醇水溶液质量体积比为1g:(20～30)ml；
21、将脱脂处理的鱼皮置于浓度为0.05～0.2mol/l的氢氧化钠水溶液浸泡24～48h，以除去非胶原成分，洗涤至中性；
22、向脱脂完的鱼皮中加入醋酸溶液和胃蛋白酶的步骤中，脱脂完的鱼皮和醋酸溶液的质量体积比为1g:(30～50)ml，醋酸溶液的浓度为0.2～0.8mol/l；向脱脂完的鱼皮中加入醋酸溶液和胃蛋白酶使得胃蛋白酶的质量浓度为0.5～1％；
23、向上清液中加入nacl使得nacl浓度为0.5～1.5mol/l，离心，收集沉淀，将沉淀溶于0.2mol/l～0.5mol/l的醋酸溶液中，使用浓度为0.01～0.03mol/l的磷酸氢二钠溶液透析24～48h后，离心再次收集沉淀；
24、将收集的沉淀溶于0.2～0.8mol/l的醋酸溶液中，再次使用0.05～0.1mol/l的醋酸溶液透析24～48h、再用蒸馏水透析24～48h，得到酶溶性胶原蛋白溶液。
25、优选的，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液中ph至6.3～6.7，再加入谷氨酰胺转氨酶，混合后继续调节ph至中性；其中，采用1mol/l-5mol/l的氢氧化钠溶液和0.1mol/l-0.5mol/l的醋酸溶液调节ph。
26、第二方面，本专利技术还提供了一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶，采用所述的制备方法制备得到。
27、第三方面，本专利技术还提供了一种所述的制备方法制备得到的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶或所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶在制备医用敷料以及在制备具有抗氧化作用的产品中的应用。
28、本专利技术的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶及其制备方法和应用相对于现有技术具有以下有益效果：
29、本专利技术的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，利用谷氨酰胺转氨酶(tgase)催化藻蓝蛋白与鱼皮中提取的胶原蛋白结合，形成一种新型的、更加稳定的胶原蛋白；谷氨酰胺转氨酶(tgase)作用于蛋白质分子间，利用藻蓝蛋白和胶原蛋白中的赖氨酸、谷氨酸进行酰基的转移，发生交联形成新的化学键，从而增强藻蓝蛋白和胶原蛋白的结合的强度，进一步提高新形成的胶原蛋白的稳定性；通过谷氨酰胺转氨酶(tgase)增强藻蓝蛋白和胶原蛋白的结合强度和稳定性，使这种新形成的胶原蛋白在敷料等方面的应用中更加稳定，适用性更强。本专利技术形成的新型的胶原蛋白结构更加稳定，可以用于制备医疗材料，在皮肤损伤部位结合，能够解决传统敷料容易粘附伤口、容易被组织液浸透而发生感染的问题，在保证基础的透气性外，降低敷料的粘附性，增加保湿性和抗氧化性，同时避免在更换新的敷料时带来的二次伤害。本专利技术制备的水凝胶具有一定的抗氧化能力，可用于制备具有抗氧化作用的产品。
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【技术保护点】
1.一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，胶原蛋白溶液中鱼源胶原蛋白的浓度为5～10mg/mL；
3.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液pH至6.3～6.7，加入谷氨酰胺转氨酶；其中，谷氨酰胺转氨酶的加入量为混合溶液质量的0.2～0.5％。
4.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液pH至6.3～6.7，再加入谷氨酰胺转氨酶，混合后继续调节pH至中性，于34～38℃下静置22～26h，形成水凝胶，即为藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶。
5.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述醋酸的浓度为0.05～0.5mol/L；
6.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述鱼源胶原蛋白的制备方法为：
7.如权利要求6所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，将鱼皮置于正丁醇水溶液中进行脱脂处理24～48h，正丁醇水溶液的体积浓度为10～15％，鱼皮和正丁醇水溶液质量体积比为1g:(20～30)mL；
8.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液pH至6.3～6.7，再加入谷氨酰胺转氨酶，混合后继续调节pH至中性；其中，采用1mol/L-5mol/L的氢氧化钠溶液和0.1mol/L-0.5mol/L的醋酸溶液调节pH。
9.一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶，其特征在于，采用如权要求1～8任一所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求1～8任一所述的制备方法制备得到的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶或权利要求9所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶在制备医用敷料以及在制备具有抗氧化作用的产品中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，胶原蛋白溶液中鱼源胶原蛋白的浓度为5～10mg/ml；
3.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液ph至6.3～6.7，加入谷氨酰胺转氨酶；其中，谷氨酰胺转氨酶的加入量为混合溶液质量的0.2～0.5％。
4.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，将胶原蛋白溶液和藻蓝蛋白溶液混合后得到混合溶液，调节混合溶液ph至6.3～6.7，再加入谷氨酰胺转氨酶，混合后继续调节ph至中性，于34～38℃下静置22～26h，形成水凝胶，即为藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶。
5.如权利要求1所述的藻蓝蛋白-胶原蛋白复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述醋酸的浓度为0.05～0.5mol/l；
6.如权利要求1所述的藻蓝蛋...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿进琪，李杰，李文军，秦松，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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