[发明专利]一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备与应用

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种丝素蛋白膜及其制备方法，特别涉及一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备和应用。

（二）背景技术

蚕丝是强度最好的天然纤维之一，由70~80%的丝素蛋白和20~30%的丝胶蛋白组成。丝素蛋白的氨基酸序列主要由“甘氨酸-丙氨酸-甘氨酸-丙氨酸--甘氨酸-丝氨酸”(GAGAGS)的重复单元构成，其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸占总氨基酸含量的85%以上。该重复序列绝大多数位于丝素蛋白的结晶区，并自组装成反向平行折叠链构象（anti-parallel β-sheet）结构。这些结构赋予丝素蛋白具有良好力学和缓慢降解速率的特性。

丝胶蛋白在体内会引起炎症反应，在使用前需要需进行脱胶处理（degummed）。丝素蛋白由分子量为325KD和25KD两种蛋白组成，其降解产物为氨基酸。大量的研究表明丝素蛋白具有良好的生物相容性，其体内炎症反应（inflammatory responses）要远低于胶原和聚乳酸等常用生物材料。丝素蛋白纤维作为外科缝线已有悠久的历史，经编织后作为人工韧带和组织补片已在研究领域应用。但在目前的生物材料研究领域应用更多的是再生型丝素蛋白。即丝素蛋白经过脱胶、溶解、提纯后，再通过物理、化学的方法，形成海绵状、膜状、凝胶状、微球状等形态。

在丝素蛋白膜的制备方面，中国发明专利“一种可溶—高弹性丝素蛋白膜的制备方法”（CN101234212A）中，将提纯后的丝素蛋白溶液在聚苯乙烯培养皿在恒温恒湿箱内（温度40~70℃，相对湿度60~80%）直接干燥形成厚度为30~50um可溶性膜。中国发明专利“再生丝素蛋白膜及其制备方法”（公开号CN 101760027A）中，将提纯后的丝素蛋白溶液在PS皿内直接干燥成膜（未对干燥条件提出要求），再用极性溶剂（C1-C5醇和水混合物、水或水蒸汽）结合力学拉伸，进行溶胀变性处理，以改善丝素蛋白膜的脆性，即增加拉伸伸长率。中国发明专利“一种难溶于水的透明丝素蛋白膜及其制备方法”（CN101967282A）中，在提纯后的丝素蛋白溶液中加入多元醇作为交联剂，将两者混合物在模具中经鼓风干燥成膜，再在相对湿度为30~98%的环境中处理1~48小时（未对处理温度提出要求），获得所需要的膜。中国发明专利“柔韧丝素蛋白膜及其制备方法”（CN1316465）中，通过加入环氧树脂来交联丝素蛋白制备不溶于水的丝素蛋白膜。

现有丝素蛋白膜的制备方法，均是丝素蛋白溶液或其混合物灌注在模具内，通过溶剂挥发干燥，溶质沉积于模具底部，进而形成厚度约10~500um的可溶或难溶于水的膜。在该步骤的成膜过程中，模具底部上表面的平整性和水平性，模具是否处于振动环境，吹在溶液表面的风速，都将影响膜厚度的均一性和膜表面的微观结构；该步骤成膜过程中，干燥的温湿度条件，也将影响膜的透明性和膜均一性（如温度过高，会在膜内形成微气泡）；该步骤中膜的干燥程度，也影响膜的性能；该步骤膜的干燥时间约几小时到几天，模具所处环境的洁净程度，将影响膜的微生物和内毒素含量；该步骤形成的膜，再通过后续步骤的极性溶液或湿热条件等处理，处理温湿度也会对膜的结晶程度造成影响。

针对上述问题，本发明专利期望通过最简单和最经济的方法，获得一种难溶于水的丝素蛋白膜。

（三）发明内容

本发明目的是提供一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备方法和应用，制备工艺中不接触有毒物质，未使用变性、促凝和交联等添加剂，制备工艺简单，利于大量生产；模具底面采用表面极其平整的浮法玻璃，并将模具存放于水平可精细调整的不锈钢平台；通过改变模具底部上表面的光滑或粗糙程度，将获得两种不同表面结构的丝素蛋白膜：底部光滑模具制备的双滑型膜，膜的两面均是光滑面，膜为半透明至近透明状，而底部毛糙模具制备的贴滑型膜，一面光滑，另一面粗糙，粗糙面有利于膜在创面的固定，利于止血、细胞粘附和增殖；通过控制该膜的厚度及其结晶程度，产生不同理化性能（如力学、柔韧度）和生物学性能（体内降解速率），满足不同用途的需要；该膜在湿润条件会吸收30~40%水分，膜会变的柔软（厚度10~100um），大于150um的柔韧性较差；膜降解产物为氨基酸，膜及其降解产物具有良好的生物相容性；膜能阻止细胞、微生物及生物大分子穿过，具有一定的水汽渗透性能；该膜在防粘连膜、护创膜或人工膜（引导骨再生膜、牙周膜、胸膜、硬脑膜或硬脊膜、鼓膜、眼角膜）等领域具有广阔的市场。

本发明采用的技术方案是：