【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物材料领域，具体涉及一种柞蚕丝素蛋白的溶解再生及其复合膜材料的制备方法。
技术介绍
1、天然的蛋白纤维包括蚕丝、角蛋白纤维甚至是胶原蛋白都是现代优良的生物材料来源。我国比较丰富的蚕丝资源主要有家蚕丝和柞蚕丝，其物理化学结构均存在差异，柞蚕丝主要由丝素蛋白组成，相对于家蚕丝素蛋白，其含有更高含量的精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸(rgd)三肽序列和带正电荷的氨基酸，因此柞蚕丝素蛋白的细胞相容性更好，更有利于细胞的黏附增长，在生物医学特别是组织修复、伤口愈合等领域的应用具有较大的优势。
2、柞蚕丝由于固有的宏观纤维结构，通常可直接进行纺纱制造为纱线、织物或无纺布等形式，而难以直接加工成其他形式的材料，其应用场景受限。因此，采用有效的溶解或降解方法将蚕丝溶解成再生丝素蛋白基材，进一步加工成不同形式(如纤维、膜、水凝胶、多孔支架、纳米微球等)以适应不同的应用场景是目前通用的高值化策略。膜材料是重要的材料形式之一，将再生柞蚕丝素蛋白制备成膜材料的形式在伤口敷料，生物传感器，涂层材料，皮肤、骨骼、眼角膜和血管等组织修复再生等方向具有巨大的应用潜力。
3、目前，常用于溶解柞蚕丝素的体系有硫氰酸锂、熔融硝酸钙、离子液体等。硫氰酸锂对于丝素的溶解效果较好，但是硫氰酸锂价格昂贵，用于丝素的溶解成本高昂。熔融硝酸钙相对来说价格较低，但是硝酸钙本身为危化品，其反应温度较高(100℃左右)，溶解时操作不易。以上方法在柞蚕丝素蛋白再生纯化过程中产生大量含有硫氰酸锂、离子液体或硝酸钙的废水，对环境造成污染，对试剂的回收带来挑
4、在再生过程中，溶解的丝素蛋白需要通过透析去除溶解时添加的化学试剂，脱离了溶解环境，再生丝素蛋白容易絮凝沉淀，影响后续的材料成型和制备。而且经过溶解再生后得到的再生蛋白制备的材料其力学性能差、具有高脆性低韧性的特点，限制了其后续材料成型(成膜或成纤)；丝素蛋白的膜材料还需要考虑再生蛋白和材料之间的相容性，并且需要对相关的组合和成型工艺进行探索和优化。如：cn 101824225 b通过硝酸钙盐处理-酶水解制备得到可溶性柞蚕丝素肽，通过明胶增塑剂及交联剂形成具有良好延伸性和机械性的可食用性半透明膜。但是该方法制备的柞蚕丝素蛋白分子量显著降低，因此除了加入明胶材料进行复合之外，还需要加入增塑剂和交联剂重新使柞蚕丝素蛋白交联，以提升其延展性和机械性能。
5、因此，如何基于再生柞蚕丝素蛋白制备力学性能优异、水稳定性、吸水性和生物相容性好的蛋白膜材料是本专利技术所要解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于现有稳定的再生柞蚕丝素蛋白溶液制备高成本、过程繁琐、使用试剂昂贵，柞蚕丝素蛋白膜材料制备过程复杂、膜材料机械性能较差等不足；本专利技术提供一种简单、高效的柞蚕丝素蛋白复合材料的制备方法，制备的g-tsp/sa/pva复合材料具有符合人体皮肤的干态和湿态强力、亲水性，且该膜材料安全对成纤细胞无毒副作用。
2、为了达到上述技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、本专利技术提供的柞蚕丝素蛋白基复合膜材料包含以下组分：以京尼平改性的再生柞蚕丝素蛋白(g-tsp)、海藻酸钠(sa)和聚乙烯醇(pva)。
4、具体制备步骤如下：
5、(1)用甲酸-cacl2体系溶解柞蚕丝素，过滤后取滤液进行透析，得到再生柞蚕丝蛋白溶液，经过冷冻干燥后得到再生柞蚕丝冻干粉；
6、(2)将再生柞蚕丝冻干粉配制成溶液后，采用京尼平在超声条件下改性，得到京尼平改性的再生丝素蛋白溶液。
7、(3)将京尼平改性的柞蚕丝素蛋白、海藻酸钠和pva配制成溶液，然后按照不同的配比混匀、静置除掉气泡后，采用浇铸法铺膜，烘干；
8、(4)将上述膜浸泡在cacl2溶液中交联后，取出低温烘干，得到(tsp/sa/pva)复合膜材料。
9、进一步，步骤(1)中柞蚕丝素溶解体系为甲酸-氯化钙，其cacl2的质量浓度为1-5％(优选2％)，提取温度为25℃-80℃(优选50～60℃)，提取时间为1-24h(优选2h)；透析过程采用分子截留量8-14kda的纤维素透析袋透析3-4天。
10、进一步，步骤(2)中冻干粉配制溶液质量浓度为1-5％，京尼平的用量为柞蚕丝素蛋白质量的1-10％(优选2％)。超声改性为50～60℃反应1～2h。
11、进一步，步骤(3)柞蚕丝素蛋白、海藻酸钠和pva按质量比为5～9：1～5：1进行混合均匀，采用浇铸法在50℃烘箱中烘干，得到交联前的复合膜。
12、进一步，步骤(4)中采用质量分数2％的cacl2溶液进行交联，交联时间为20～40min，交联后去离子水冲洗并40℃低温烘干，得到交联后的干态膜。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
14、本专利技术采用甲酸-氯化钙法制备的丝素蛋白分子量较大、其冻干粉经京尼平交联处理后可在溶液中均匀分散且不会发生显色反应，显著提升其溶液稳定性。经过京尼平改性后的柞蚕丝素蛋白均质溶液和sa，pva形成复合材料，提升了柞蚕丝素蛋白的成膜性以及膜的机械性能，进一步用cacl2进行交联，提升了复合膜材料的水稳定性，制备的膜材料具有良好的力学性能如强力、韧性、水稳定性、吸水性和生物相容性，确保该膜材料可以满足在伤口愈合的应用场景的强力需求。
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1.一种再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：甲酸-氯化钙中CaCl2的质量浓度为1-5％；溶解温度为25℃-80℃，溶解时间为1-24h。
3.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)透析过程采用分子截留量8-14kDa的纤维素透析袋透析3-4天。
4.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)京尼平的用量为柞蚕丝素蛋白质量用量的1-10％。
5.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：超声改性为50～60℃反应1～2h。
6.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)京尼平改性丝素蛋白、海藻酸钠和PVA溶液的浓度相同；体积比为5～9：1～5：1。
7.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)CaCl2溶液质量浓度为2％；
8.根据权利要求1-7任一项所述方法制备的再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料。
...【技术特征摘要】
1.一种再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：甲酸-氯化钙中cacl2的质量浓度为1-5％；溶解温度为25℃-80℃，溶解时间为1-24h。
3.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)透析过程采用分子截留量8-14kda的纤维素透析袋透析3-4天。
4.根据权利要求1所述再生柞蚕丝素蛋白复合生物膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)京尼平的用量为柞蚕丝素蛋白质量用量的1-10％。...
【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，冉辉，苏楚清，纪俊玲，汪媛，
申请(专利权)人：常州美胜生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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