【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型材料，涉及一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法。
技术介绍
1、水凝胶材料，以其卓越的吸水保水能力及可调节的理化性质，在医疗、环保及智能材料领域展现出显著优势。其独特的三维网络结构能有效锁住大量水分，同时保持柔软性与弹性，可作为药物缓释、组织工程、水体净化及智能传感等材料的载体。近年来，丝素蛋白材料，凭借其优异的生物相容性、良好的机械性能及可控的生物降解性，成为生物医学应用中的优势材料，丝素蛋白水凝胶不仅为药物控释系统提供了理想的载体，还在组织工程支架、创伤修复材料等领域展现出应用潜力。丝素蛋白基水凝胶的制备方法主要分为物理交联法和化学交联法。物理交联法主要通过非共价键结合形成水凝胶，存在力学性能较弱，稳定性和长期保存性较差等问题。化学交联法通常涉及交联剂或催化剂，诱导丝素蛋白分子链通过化学键相互连接或通过共价键形成稳定的交联点，最终形成稳定的三维网络结构。与物理交联相比，化学交联丝素蛋白水凝胶可以获得力学性能更强、稳定性更好的水凝胶。
2、光固化法以其固化速率快、环保节能、精度高、可控性强以及适用范围广等优势，在化学交联法制备水凝胶中展现出了独特的优势。核黄素作为生物光引发剂，能够通过光激发产生活性氧自由基，诱导丝素蛋白分子链中氨基、酚基等基团产生化学交联形成稳定的水凝胶，在光固化过程中发挥着重要作用。例如公开号为cn107118359a的专利申请，在丝素蛋白水溶液中加入核黄素，经紫外光照射后固化得到水凝胶材料，但该方法交联速率慢，耗时长，且水凝胶材料脆性大，机械性能差。为改善其力学性能，
3、众所周知，纯丝素蛋白基水凝胶内部网络结构单一导致其力学性能不足，脆性大，而由两种或两种以上材料组成的复合水凝胶能够有效构筑双网络结构，显著提高水凝胶材料的应用可行性。丝胶蛋白与丝素蛋白同源，具有同样优异的生物相容性，不会引起免疫排斥反应。此外，丝胶蛋白的分子构象主要为无规则卷曲，分子空间结构松散、无序，这种结构赋予了丝胶蛋白良好的柔韧性和可塑性，且丝胶蛋白的分子链上有许多侧链较长的氨基酸和亲水基团(如—oh、—cooh、—nh2等)，因此，具有优异的调湿、保湿作用。丝胶蛋白的加入有望改善丝素蛋白水凝胶的脆性缺陷，增加韧性和弹性，从而适应不同的应用需求。然而，目前报道的丝素/丝胶蛋白混合水溶液的制备工艺比较复杂，例如公开号为cn1397354a的专利申请，将蚕丝分别放入去离子水和碳酸钠溶液中煮沸溶解、提纯后得到丝胶蛋白溶液和丝素蛋白水溶液后，混合制备丝素/丝胶蛋白水溶液；公开号为cn116650727a的专利申请，则将脱胶后的丝素蛋白纤维和丝胶蛋白粉混合均匀后再溶解透析制备成混合溶液。但因分步提取涉及更多的步骤和条件控制，增加了操作的复杂性和加工成本，同时在提取过程中可能会引入其他化学物质，影响蛋白质的生物相容性和安全性。
4、因此，有必要研发一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，解决现有操作复杂、加工成本高、蛋白质的生物相容性和安全性差等问题。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将生丝置于碳酸钠水溶液中煮沸，通过控制所述碳酸钠水溶液的浓度和脱胶时间，得到含有不同量丝胶的蚕丝纤维；
5、(2)将所述含有不同量丝胶的蚕丝纤维溶解、低温透析、过滤除去杂质、浓缩，得到高浓度丝素/丝胶蛋白复合水溶液；
6、(3)在避光条件下，将核黄素加入至所述高浓度丝素/丝胶蛋白复合水溶液中，混合均匀后除去气泡，得到丝素/丝胶蛋白/核黄素混合溶液；
7、(4)将所述丝素/丝胶蛋白/核黄素混合溶液倒入具有透光性的硅胶模具中，利用可见光灯保持恒定光照条件进行光固化，即可得到可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶。
8、进一步的，在步骤(1)中，所述碳酸钠水溶液的浓度为0.2～0.5wt％，所述生丝与所述碳酸钠水溶液的质量体积比为1g：100ml，所述蚕丝纤维中丝胶的含量为5～15％。
9、进一步的，在步骤(1)中，所述煮沸的时间为15～45min。
10、进一步的，在步骤(2)中，所述加热溶解的温度为45～65℃，所述加热溶解的时间为0.2～1h；所述低温透析的温度为4～10℃，所述低温透析的时间为1～5d；所述浓缩的时间为24h。
11、进一步的，在步骤(3)中，所述高浓度丝素/丝胶蛋白复合水溶液的浓度为5～20wt％。
12、进一步的，在步骤(3)中，所述核黄素的浓度为1～1.5mg/ml。
13、进一步的，在步骤(3)中，所述核黄素在所述丝素/丝胶蛋白/核黄素混合溶液中的占比为0.5～2mg/ml。
14、进一步的，在步骤(4)中，所述可见光灯的功率为100～900w。
15、进一步的，在步骤(4)中，所述可见光灯的照射距离为5～20cm。
16、进一步的，在步骤(4)中，所述可见光灯的照射时间为10～30min。
17、本专利技术提供了一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，以含有不同量丝胶的蚕丝纤维为原料，制备丝素/丝胶蛋白复合水溶液，在光引发剂核黄素的协同作用下即可一步法获得水凝胶材料。其优点为：
18、(1)本专利技术根据丝胶对丝蛋白溶液凝胶化的促进作用，以不同丝胶含量的蚕丝纤维为原料，采用天然核黄素(维生素b2)为光引发剂，采用可见光进行光固化，实现了短流程、绿色生态的丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，所涉及光固化水凝胶成分安全、机械回弹性好、生物降解速率快、生物相容性好、制备方法简单易行，绿色环保且经济成本低；
19、(2)本专利技术利用丝胶蛋白和核黄素对丝素蛋白的协同作用，通过调节丝胶的含量、凝胶的时间实现丝素/丝胶蛋白水凝胶的结构以及性能的调控，通过调整光源的强度和时间，改善水凝胶的交联密度和水凝胶的机械性能；
20、(3)本专利技术提供的光固化水凝胶无需依赖具有强辐射的紫外光，在安全低能耗的可见光条件下，不涉及任何化学交联剂，即可简单快速且低成本地获得可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶，该水凝胶材料最大应变为168％，吸水率可达本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述碳酸钠水溶液的浓度为0.2～0.5wt％，所述生丝与所述碳酸钠水溶液的质量体积比为1g：100ml，所述蚕丝纤维中丝胶的含量为5～15％。
3.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述煮沸的时间为15～45min。
4.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述加热溶解的温度为45～65℃，时间为0.2～1h；所述低温透析的温度为4～10℃，时间为1～5d；所述浓缩的时间为24h。
5.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述高浓度丝素/丝胶蛋白复合水溶液的浓度为5～20wt％。
6.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中
7.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述核黄素在所述丝素/丝胶蛋白/核黄素混合溶液中的占比为0.5～2mg/ml。
8.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述可见光灯的功率为100～900W。
9.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述可见光灯的照射距离为5～20cm。
10.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述可见光灯的照射时间为10～30min。
...【技术特征摘要】
1.一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述碳酸钠水溶液的浓度为0.2～0.5wt％，所述生丝与所述碳酸钠水溶液的质量体积比为1g：100ml，所述蚕丝纤维中丝胶的含量为5～15％。
3.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述煮沸的时间为15～45min。
4.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述加热溶解的温度为45～65℃，时间为0.2～1h；所述低温透析的温度为4～10℃，时间为1～5d；所述浓缩的时间为24h。
5.根据权利要求1所述的一种可见光固化丝素/丝胶蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述高浓度丝素/...
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