[发明专利]一种多孔-实体复合蚕丝材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多孔‑实体复合蚕丝材料制备方法，包括：（1）将丝素蛋白溶于六氟异丙醇，获得丝素蛋白溶液；（2）将所述丝素蛋白溶液注入多孔模具，静置；其中，所述多孔模具包括周壁和保护壳，所述周壁具有多个开孔；（3）向所述多孔模具中的丝素蛋白溶液填充水溶性盐颗粒，得到水溶性盐颗粒‑丝素蛋白溶液混合物；（4）将除去所述保护壳后的含有水溶性盐颗粒‑丝素蛋白溶液混合物的多孔模具浸泡在甲醇中，制得含有水溶性盐颗粒的丝素蛋白固体；（5）去除所述含有水溶性盐颗粒的丝素蛋白固体中的甲醇和水溶性盐颗粒，获得多孔‑实体复合丝素蛋白材料。

技术领域

本发明涉及有机高分子聚合物材料技术领域，特别设计一种多孔-实体复合蚕丝材料及其制备方法。

背景技术

性能优异、环境友好、品种多样、附加值高、用途广泛的生物基材料一直是我国战略性新兴产业和生物质产业发展的重要领域之一。生物大分子材料，尤其是自然产物的生物大分子材料，在聚合物材料领域具有诸多独特的优点，例如良好的生物兼容性、可降解特性和来源广泛性。

蚕丝蛋白材料作为一种应用历史悠久的生物材料，是人类最早利用开发的天然蛋白质材料之一。其中，丝素蛋白为蚕丝的主要构成材料(约占蚕丝质量的70％)，是具有现代科技特点的一种新型绿色生物基材料。相比于其它蛋白质材料和有机聚合物材料，丝素蛋白具有独特而优异的生物、光学和机械性能，包括高透光率、无人体排斥反应、人体可吸收、溶解和降解速率可调控、高力学强度、来源广泛等，因而在诸多新的前沿领域中扮演着重要的角色。

目前，丝素蛋白块材形式主要为多孔支架，无多孔-实体复合丝素蛋白材料，因而限制了其在生物医疗、新型微电子等领域具有广泛应用。因此，如何制备多孔-实体复合丝素蛋白材料是个值得研究的课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多孔-实体复合蚕丝材料及其制备方法，以制备一种孔隙率和空隙直径可调的、多孔结构和实体结构结合牢固、生物降解和力学性能可调控的多孔-实体复合蚕丝材料，可以广泛应用于生物植入医疗领域。

本发明第一方法提供了一种多孔-实体复合蚕丝材料制备方法，所述多孔-实体复合蚕丝材料制备方法包括以下步骤：(1)将所述丝素蛋白溶于六氟异丙醇，获得丝素蛋白溶液；(2)将所述丝素蛋白溶液注入多孔模具，静置；其中，所述多孔模具包括周壁和保护壳，所述周壁具有多个开孔；(3)向所述多孔模具中的丝素蛋白溶液填充水溶性盐颗粒，得到水溶性盐颗粒-丝素蛋白溶液混合物；(4)将除去所述保护壳后的含有水溶性盐颗粒-丝素蛋白溶液混合物的多孔模具浸泡在甲醇中，制得含有水溶性盐颗粒的丝素蛋白固体；(5)去除所述含有水溶性盐颗粒的丝素蛋白固体中的甲醇和水溶性盐颗粒，获得多孔-实体复合丝素蛋白材料。

于本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述丝素蛋白为无水丝素蛋白。

于本发明的一个实施例中，所述丝素蛋白在溶于六氟异丙醇之前，制备获得丝素蛋白水溶液，冷冻干燥成为无水丝素蛋白干燥粉末；将所述无水丝素蛋白干燥粉末溶于六氟异丙醇，获得所述丝素蛋白溶液。

于本发明的一个实施例中，所述步骤(1)包括：将蚕茧置于碳酸钠溶液中，加热，形成蚕丝；第一干燥；加入LiBr或者LiSCN溶液，并保温预设时间，获得混合溶液；透析所述混合溶液，并离心透析后的溶液，取上清液，获得丝素蛋白水溶液；第二冷冻干燥所述丝素蛋白溶液，获得所述丝素蛋白。

优选地，所述蚕茧为去除蚕蛹的蚕茧壳；进一步地，所述蚕茧为整体开口蚕茧或剪碎蚕茧，其中，所述剪碎蚕茧的形状为条形或方形，面积1～1000mm²。

优选地，所述碳酸钠溶液的浓度为0～100g/L，所述蚕茧质量和碳酸钠溶液体积比为10：(1～100)g/L。

优选地，加热方式为电炉加热或高压锅加热，加热温度为50～121℃，加热压强为0.1～2MPa，加热时间为1s～1000h。