一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备与应用

著录项
  • CN201210345312.7
  • 20120917
  • CN102847198A
  • 20130102
  • 浙江星月生物科技股份有限公司
  • 陈隆坤;其他发明人请求不公开姓名
  • A61L27/22
  • A61L27/22 A61L15/32 A61L31/04

  • 浙江省杭州市余杭区仓前街道海曙路9号3幢2楼
  • 中国,CN,浙江(33)
  • 杭州天正专利事务所有限公司
  • 黄美娟;王兵
摘要
本发明公开了一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备与应用:将质量浓度0.3~30%丝素蛋白溶液倒入水平的模具内,将模具置于5~60℃,相对湿度10~70%条件下干燥,获得丝素蛋白膜;将丝素蛋白膜在50~100℃,相对湿度70~100%条件下放置20~200min,再依次用乙醇水溶液、纯化水充分浸洗,获得难溶于水的丝素蛋白膜;本发明以丝素蛋白为原料,膜及其降解产物生物相容性好;本发明制备工艺简单,环保无毒;所发明膜在湿润环境下,致密而柔软,能阻止细胞、微生物及生物大分子穿过;贴滑型膜的粗糙面有利于膜的固定、创面止血和引导组织再生;在防粘连膜、护创膜和人工膜补片领域具有广阔的市场。
权利要求

1.一种难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于所述丝素蛋白膜按如下方法制备: (1)以桑蚕丝为原料,经脱胶、溶解、透析,获得截留液a,将截留液a或 截留液a的浓缩液过滤或离心,取滤液或上层离心液得到丝素蛋白溶液;(2) 取步骤(1)得到的丝素蛋白溶液,将丝素蛋白溶液的质量浓度用水调整至 0.3~30%,倒入模具内,所述模具内丝素蛋白溶液加入量以丝素蛋白质量计为 1~50mg/cm2模具,将模具在温度5~60℃,相对湿度10~70%条件下干燥至无 肉眼可见的水分,在模具内形成丝素蛋白膜;(3)将模具在温度50~100℃, 相对湿度70~100%条件下放置20~200min进行湿热交联,然后置于体积浓度 50~90%的乙醇水溶液中浸洗10~60min,去除模具,丝素蛋白膜再用纯化水 充分浸洗30~150min至无醇,获得难溶于水的丝素蛋白膜。

2.如权利要求1所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(1)所述 截留液a的浓缩液制备方法为:将透析后的透析袋放入质量浓度20~60%的 聚乙二醇水溶液中,静置1~10h,取截留液b即为截留液a的浓缩液;所述 聚乙二醇平均分子量1000~10000。

3.如权利要求1所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(1)所述 截留液a或截留液a的浓缩液过滤或离心方法为下列之一:a)将截留液a或 截留液a的浓缩液于4℃、3000~6000g条件下离心5~20min,弃去沉淀,取 上层溶液即为所述的丝素蛋白溶液;b)将截留液a或截留液a的浓缩液用孔 径为2~20μm的滤器过滤,去除不溶性颗粒,滤液即为所述的丝素蛋白溶液。

4.如权利要求1所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(2)所述 模具为底部光滑平整且水平的模具。

5.如权利要求1或4所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(2) 所述模具利用浮法玻璃制成的底部光滑平整且水平的模具,所述模具内质量 浓度0.3~30%的丝素蛋白溶液的加入量以丝素蛋白质量计为1~50mg/cm 2模 具,将模具在温度5~60℃,相对湿度10~70%条件下干燥至无肉眼可见的水 分,在模具内形成表面光滑的丝素蛋白膜;将模具在温度50~100℃,相对湿 度70~100%条件下放置20~200min进行湿热交联,然后置于体积浓度50~90% 的乙醇水溶液中浸洗10~60min,去除模具,丝素蛋白膜再用纯化水充分浸洗 30~150min,获得难溶于水的双滑型丝素蛋白膜。

6.如权利要求1所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(2)所述 模具为底部毛糙且水平的模具。

7.如权利要求1或6所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(2) 所述模具底部为浮法玻璃经磨砂获得粗糙面的模具,所述模具内质量浓度 0.3~30%的丝素蛋白溶液的加入量以丝素蛋白质量计为1~50mg/cm 2模具,将 模具在温度5~60℃,相对湿度10~70%条件下干燥至无肉眼可见的水分,在 模具内形成一面光滑,一面粗糙的丝素蛋白膜;将模具在温度50~100℃,相 对湿度70~100%条件下放置20~200min进行湿热交联,然后置于体积浓度 50~90%的乙醇水溶液中浸洗10~60min,去除模具,丝素蛋白膜再用纯化水 充分浸洗30~150min,获得难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜。

8.如权利要求1所述的难溶于水的丝素蛋白膜,其特征在于步骤(1)所述 脱胶、溶解、透析方法为:a)脱胶:将100g桑蚕蚕丝放入4~8L的2M碳酸 钠水溶液中,90~100℃水浴20~60min,纯水清洗,该过程重复3次,脱去丝 胶蛋白,留下丝素蛋白,将丝素蛋白在20~60℃烘干,获得干燥后的丝素蛋 白;b)溶解:将上述干燥后的丝素蛋白溶于9~11M的溴化锂水溶液中,55~65 ℃水浴30~300min至丝素蛋白充分溶解,获得含丝素蛋白的混合液;所述干 燥后的丝素蛋白与溴化锂水溶液的质量体积比为0.1~0.2:1;c)透析:将含丝 素蛋白的混合液用截留分子量1000~20000道尔顿的透析袋进行透析,用10 倍混合液体积的无菌去离子水作为透析液在3天透析10~12次,去除溶液中 的溴化锂成分,获得截留液a。

9.如权利要求1~8之一所述的难溶于水的丝素蛋白膜在制备防粘连膜、护创 膜或人工膜中的应用。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于所述人工膜为引导骨再生膜、胸 膜、硬脑膜、硬脊膜、鼓膜或眼角膜。

说明书

一种难溶于水的丝素蛋白膜及其制备与应用

(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:

一种难溶于水的丝素蛋白膜,所述丝素蛋白膜按如下方法制备:(1) 以桑蚕蚕丝为原料,经脱胶、溶解、透析,获得截留液a,将截留液a或 截留液a的浓缩液过滤或离心,取滤液或上层离心液得到丝素蛋白溶液; (2)取步骤(1)得到的丝素蛋白溶液,将丝素蛋白溶液的质量浓度用纯 化水调整至0.3~30%(优选0.5~15%)(取部分丝素蛋白溶液在60℃烘干 至恒重,计算丝素蛋白溶液的含水量,从而计算用纯化水调整丝素蛋白溶 液所需的水量)倒入模具内,所述模具内丝素蛋白溶液加入量以丝素蛋白 质量计为1~50mg/cm2模具(优选2~30mg/cm2,更有效3~20mg/cm2), 在温度5~60℃(优选35~55℃,更优选45℃),相对湿度(RH)10~70% (优选20~50%,最优选40%)条件下干燥至无肉眼可见的水分,模具重 量增加了所加入丝素蛋白溶液中丝素蛋白质量的1.2~1.8倍,在模具内形 成丝素蛋白膜;(3)将模具在温度50~100℃(优选60~80℃,更优选65~70 ℃),RH为70~100%(优选85~95%,最优选90%)条件下放置20~200min (优选60~150min,最优选120min)进行湿热交联,然后置于体积浓度 50~90%(优选75%)的乙醇水溶液中浸洗10~60min(优选30min),去 除模具,丝素蛋白膜再用纯化水充分浸洗30~150min(优选60~120min) 至无醇,获得难溶于水的丝素蛋白膜,通常厚度为10~500μm,优选厚度 20~200μm。

进一步,步骤(1)所述截留液a的浓缩液的制备方法是将透析后的 透析袋放入质量浓度20~60%的聚乙二醇水溶液中,静置1~10h进行浓缩, 取截留液b即为截留液a的浓缩液;所述聚乙二醇平均分子量 1000~10000。

进一步,步骤(1)所述截留液a或截留液a的浓缩液过滤或离心方 法为下列之一:a)将截留液a或截留液a的浓缩液于4℃、3000~6000g 条件下离心5~20min,弃去沉淀,取上层溶液即为所述的丝素蛋白溶液; b)将截留液a或截留液a的浓缩液用孔径为2~20μm的滤器过滤,去除 不溶性颗粒,取滤液即为所述的丝素蛋白溶液。

进一步,步骤(2)所述模具为底部光滑平整且水平的模具。

进一步,本发明优选采用底部为浮法玻璃的正方形模具(优选边长 20cm),所述模具内质量浓度0.3~30%(优选0.5~15%)的丝素蛋白溶液 的加入量以丝素蛋白质量计为1~50mg/cm2模具(优选2~30mg/cm2,更优 选3~20mg/cm2),将模具在温度5~60℃,相对湿度(RH)10~70%条件 下干燥至无肉眼可见的水分,在模具内形成两面光滑的丝素蛋白膜;将模 具在温度50~100℃,RH为70~100%条件下放置20~200min进行湿热交 联,然后置于体积浓度50~90%的乙醇水溶液中浸洗10~60min,去除模具, 丝素蛋白膜再用纯化水充分浸洗30~150min,获得难溶于水的双滑型丝素 蛋白膜。

更进一步,步骤(2)所述模具为底部表面毛糙且水平的模具。

更进一步,本发明优选采用底部为浮法玻璃经磨砂获得粗糙面的正方 形模具(优选边长20cm),所述模具内质量浓度0.3~30%(优选0.5~15%) 的丝素蛋白溶液的加入量以丝素蛋白质量计为1~50mg/cm2模具(优选 2~30mg/cm2,更优选3~20mg/cm2),将模具在温度5~60℃,RH为10~70% 条件下干燥至无肉眼可见的水分,在模具内形成一面光滑、另一面粗糙的 丝素蛋白膜(厚度为10~500μm);将模具在温度50~100℃,RH为70~100% 条件下放置20~200min进行湿热交联,然后置于体积浓度50~90%的乙醇 水溶液中浸洗10~60min,去除模具,丝素蛋白膜再用纯化水充分浸洗 30~150min,获得难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜。

进一步,步骤(1)所述截留液a的浓缩液是指当所需丝素蛋白溶液 质量浓度小于5%时不需要浓缩,直接将截留液a过滤或离心,获得丝素 蛋白溶液;当所需丝素蛋白溶液质量浓度大于5%时,将所述截留液a进 行浓缩,所述浓缩方法为:将透析后的透析袋放入质量浓度20~60%的聚 乙二醇水溶液中,静置浓缩1~10h,取截留液b即为截留液a的浓缩液, 将截留液a的浓缩液过滤或离心后制成丝素蛋白溶液,再用去离子水将丝 素蛋白溶液调整为5~30%;所述聚乙二醇平均分子量1000~10000。

进一步,步骤(1)所述脱胶、溶解、透析方法为:a)脱胶:将100g 桑蚕蚕丝放入4~8L的2M碳酸钠水溶液中,90~100℃水浴20~60min, 纯水清洗,该过程重复3次,脱去丝胶蛋白,留下丝素蛋白,将丝素蛋白 在20~60℃烘干,获得干燥后的丝素蛋白,备用;b)溶解:将上述干燥 后的丝素蛋白以质量体积比0.10~0.20:1溶于9~11M的溴化锂水溶液中, 55~65℃水浴30~300min至丝素蛋白充分溶解,获得含丝素蛋白的混合 液;c)透析:将含丝素蛋白的混合液用截留分子量1000~20000道尔顿的 透析袋进行透析,用10倍混合液体积的无菌去离子水作为透析液在3天 透析10~12次,去除溶液中的溴化锂成分,获得截留液a。

本发明还提供所述的难溶于水的丝素蛋白膜在制备防粘连膜、护创膜 或人工膜中的应用。

进一步,所述的人工膜为牙周膜、骨引导再生膜、胸膜、硬脑膜、硬 脊膜、鼓膜或眼角膜。

本发明所模具可以使各种材质制作的平皿或盒体,优选浮法玻璃制作 的方形皿。

本发明所述难溶于水的丝素蛋白膜制备中,在固定面积模具内加入丝 素蛋白质量决定了最终丝素蛋白膜的厚度,即所述膜厚度与单位模具面积 的丝素蛋白加入量和浓度相关。当模具面积一定时,调整丝素蛋白溶液质 量浓度或加入体积来获得不同厚度的难溶于水的丝素蛋白膜。如果模具底 部表面光滑则获得双面光滑的难溶于水的双滑型丝素蛋白膜,如果模具底 部表面毛糙则获得一面光滑、另一面粗糙的难溶于水的贴滑型丝素蛋白 膜。本发明所制备的难溶于水的丝素蛋白膜厚度为10~500μm,在37℃生 理盐水中,24h丝素蛋白溶失率小于1%。

本发明所述聚乙二醇的平均分子量为1000~10000。

与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:(1)本发明所述的 难溶于水的丝素蛋白膜制备工艺过程中不接触有毒物质,制备工艺简单, 利于大量生产;(2)本发明难溶于水的丝素蛋白膜以丝素蛋白为原料,模 具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,底部光滑模具制备的双滑型丝素蛋白膜的两面均是光滑面,底部 粗糙模具制备的贴滑型丝素蛋白膜一面光滑,一面粗糙,所述膜为半透明 至近透明状,现有研究已经证明丝素蛋白及其降解产物(氨基酸)拥有良 好的生物相容性;(3)本发明难溶于水的丝素蛋白膜易于控制不同的厚度 及其结晶程度,进而产生不同的物理(如力学、透光度、水汽渗透性)和 生物学性能(如降解时间),满足不同用途的需求;(4)本发明难溶于水 的双滑型丝素蛋白膜在湿润条件下柔软、光滑、致密,具有阻止细胞、微 生物和生物大分子穿过的功能,并拥有高透光率,尤其适用于防粘连膜、 眼角膜、护创膜领域;(5)本发明难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜一面光滑, 另一面粗糙,粗糙面有利于膜的固定,减少缝合针数或无需缝合固定,利 于创面止血、细胞粘附和增殖,进而具有诱导组织再生作用,尤其适用于, 在防粘连膜、人工膜(引导骨再生膜、牙周膜、胸膜、硬脑膜、硬脊膜、 眼角膜或鼓膜)等领域具有广阔的市场。

(四)附图说明

图1丝素蛋白膜的红外吸收光谱(FTIR‑ATR)。

图2丝素蛋白膜(100μm)光滑面的扫描电镜图。

图3丝素蛋白膜(100μm)粗糙面的扫描电镜图。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围 并不仅限于此:

实施例1(500μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:a)脱胶:将100g桑蚕蚕丝(浙江华芝 丝绸有限责任公司,5A级)放入5L的2M碳酸钠水溶液中,96℃水浴 30min,纯化水清洗,该过程重复3次,脱去丝胶蛋白,留下丝素蛋白, 将丝素蛋白在50℃烘干,获得70g干燥后的丝素蛋白,备用;b)溶解: 将上述干燥后的丝素蛋白以质量体积比0.2:1溶于9.3M的溴化锂(LiBr) 水溶液中,60℃水浴90min至丝素蛋白充分溶解,获得含丝素蛋白和少 量不溶性颗粒组成的混合液;c)透析:将混合液用再生纤维素透析袋(截 留分子量4000道尔顿)透析,用10倍混合液体积的无菌纯化水在3d透 析12次,去除溶液中的LiBr离子,获得截留液a;d)浓缩:将透析后 的透析袋放入4倍体积的质量浓度50%聚乙二醇(PEG,分子量7000) 水溶液,室温静置浓缩5h,取截留液b,即获得截留液a的浓缩液;e) 将截留液b在水平转子5000g,4℃,离心10min,除去底部的未溶解丝 素蛋白和溴化锂中可能存在不溶性颗粒,取上清液,即获得提纯后的丝素 蛋白溶液300ml;f)浓度测定:取提纯后的丝素蛋白溶液10ml,在平皿 内烘干,质量差法测得丝素蛋白溶液质量浓度为20%。丝素蛋白溶液4 ℃保存备用。

(2)将模具(底部为浮法玻璃,边长20cm的正方形皿,其它实施 例模具材质相同)调整水平,加入质量浓度20%的丝素蛋白溶液100ml (20000mg丝素蛋白),在温度40℃,RH40%环境静置晾干至肉眼无可见 液体,比空模具重量增加30g,在模具底部形成丝素蛋白膜。

(3)将模具置于温度70℃,RH92%的恒温恒湿箱内进行湿热交联 120min,然后用体积浓度75%乙醇水溶液浸泡20min,去除模具,膜用纯 化水洗涤3次,每次20min,切去丝素蛋白膜边缘因模具拐角处引起的不 均一边缘膜,获得厚度为500μm难溶于水的双滑型丝素蛋白膜。红外吸 收光谱采用傅立叶变换红外光谱仪(型号Nicolet 6700),检测方法:全 反射光谱,见图1所示。扫描电镜型号为Hitachi S‑3000N。力学检测设 备为(model15543,instron,canton,MA),拉伸速度为100mm/min。

实施例2(200μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:a)脱胶:将100g桑蚕蚕丝(浙江华芝 丝绸有限责任公司,5A级)放入5L的2M碳酸钠水溶液中,95℃水浴 30min,去离子水清洗,该过程重复3次,脱去丝胶蛋白,留下丝素蛋白, 将丝素蛋白在50℃烘干,获得70g干燥后的丝素蛋白,备用;b)溶解: 将上述干燥后的丝素蛋白以质量体积比0.2:1溶于9.3M的溴化锂(LiBr) 水溶液中,60℃水浴90min至丝素蛋白充分溶解,获得含丝素蛋白和少 量不溶性颗粒组成的混合液;c)透析:将上述混合液用再生纤维素透析 袋(截留分子量8000道尔顿)透析,用10倍混合液体积的无菌去离子水 在3d透析12次,去除溶液中的LiBr离子,获得截留液a;d)将截留液 a在水平转子5000g,4℃,离心10min,除去底部的未溶解丝素蛋白和溴 化锂中可能存在不溶性颗粒,取上清液即获得提纯后的丝素蛋白溶液 1000ml;e)浓度测定:取提纯后的丝素蛋白溶液10ml,在平皿内烘干, 质量差法测得丝素蛋白溶液的质量浓度为5%。丝素蛋白液4℃保存备用。

(2)将模具(同实施例1)调整水平,加入上述制备的质量浓度5% 丝素蛋白液160ml(8000mg丝素蛋白),去除内部产生的气泡。在温度 45℃,RH40%环境静置晾干至肉眼无可见液体,比空模具重量增加12g, 在模具底部形成丝素蛋白膜。

(3)将模具置于温度68℃,RH90%的湿热交联箱内放置120min, 然后用体积浓度75%乙醇水溶液浸泡20min,去除模具,膜用纯化水洗涤 3次,每次20min,切去丝素蛋白膜边缘因模具拐角处引起的不均一边缘 膜,获得厚度为200μm难溶于水的双滑型丝素蛋白膜。

实施例3(100μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:a)脱胶:将100g桑蚕蚕丝(浙江华芝 丝绸有限责任公司,5A级)放入5L的2M碳酸钠水溶液中,98℃水浴 30min,去离子水清洗,该过程重复3次,脱去丝胶蛋白,留下丝素蛋白, 将丝素蛋白在50℃烘干,获得70g干燥后的丝素蛋白,备用;b)溶解: 将丝素蛋白以质量体积比0.20:1溶于9.3M的溴化锂(LiBr)水溶液中, 60℃水浴90min至丝素蛋白充分溶解,获得含丝素蛋白和少量不溶性颗 粒组成的混合液;c)透析:将混合液用再生纤维素透析袋(截留分子量 2000道尔顿)透析,用10倍混合液体积的无菌去离子水在3d透析12次, 去除溶液中的LiBr离子,获得截留液a;d)将截留液a用孔径10μm的 滤器,除去底部的不溶性颗粒,取滤液即获得提纯后的丝素蛋白溶液 1200ml;e)浓度测定:取提纯后的丝素蛋白溶液10ml,在平皿内烘干, 质量差法测得丝素蛋白溶液的质量浓度为4%。丝素蛋白液4℃保存备用。

(2)将模具(同实施例1)调整水平,加入质量浓度4%丝素蛋白液 100ml(2000mg丝素蛋白),去除内部产生的气泡。在温度50℃,RH50% 环境静置晾干至肉眼无可见液体,比空模具重量增加6g,在模具底部形 成丝素蛋白膜。

(3)将模具置于温度65℃,RH90%的湿热交联箱内放置100min, 然后用体积浓度75%乙醇水溶液浸泡20min,去除模具,膜用纯化水洗涤 3次,每次20min,切去丝素蛋白膜边缘因模具拐角处引起的不均一边缘 膜,获得厚度为100μm难溶于水的双滑型丝素蛋白膜,光滑面电镜扫描 图见图2所示。

实施例4(50μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:a)脱胶:将100g桑蚕蚕丝(浙江华芝 丝绸有限责任公司,5A级)放入5L的2M碳酸钠水溶液中,98℃水浴 30min,去离子水清洗,该过程重复3次,脱去丝胶蛋白,留下丝素蛋白, 丝素蛋白50℃烘干,获得70g丝素蛋白,备用;b)溶解:将丝素蛋白以 质量体积比0.2:1%溶于9.3M的溴化锂(LiBr)水溶液中,60℃水浴90min 至丝素蛋白充分溶解,获得含丝素蛋白和少量不溶性颗粒组成的混合液; c)透析:将混合液用再生纤维素透析袋(截留分子量8000道尔顿)透析, 用10倍混合液体积的无菌去离子水在3d透析12次,去除溶液中的LiBr 离子,获得截留液a;d)将截留液a用孔径10μm的滤器,除去底部的不 溶性颗粒,获得提纯后的丝素蛋白溶液1200ml;e)浓度测定:取提纯后 的丝素蛋白溶液10ml,在平皿内烘干,质量差法测得丝素蛋白溶液浓度 的质量浓度为4%。丝素蛋白液4℃保存备用。

(2)将丝素蛋白溶液用无菌去离子水稀释成质量浓度2%,将模具 (同实施例1)调整水平,加入质量浓度2%丝素蛋白溶液100ml(800mg 丝素蛋白),去除内部产生的气泡。在温度55℃,RH50%环境静置晾干至 肉眼无可见液体,比空模具重量增加3g,在模具底部形成丝素蛋白膜。

(3)将模具置于温度65℃,RH88%的湿热交联箱内放置100min, 然后用体积浓度75%乙醇水溶液浸泡20min,去除模具,膜用纯化水洗涤 3次,每次20min,切去丝素蛋白膜边缘因模具拐角处引起的不均一边缘 膜,获得厚度为50μm难溶于水的双滑型丝素蛋白膜。

实施例5(500μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:a)脱胶和b)溶解操作同实施例1,c) 透析:将混合液用再生纤维素透析袋(截留分子量3000道尔顿)透析, 用10倍混合液体积的无菌纯水在3d透析12次,去除溶液中的LiBr离子, 获得截留液a;d)浓缩:将透析后的透析袋放入5倍积质量浓度30%聚 乙二醇(PEG,分子量5000)水溶液,室温静置浓缩5h,取截留液b, 即获得截留液a的浓缩液;e)将截留液b在水平转子5100g,4℃,离心 10min,除去底部的未溶解丝素蛋白和溴化锂中可能存在不溶性颗粒,取 上清液,即获得提纯后的丝素蛋白溶液300ml;f)浓度测定:同实施例1。

(2)将模具改为:边长20cm的正方形皿,底部为浮法玻璃一面经磨 砂处理形成粗糙面,粗糙面朝向丝素蛋白膜面。其它操作同实施例1,获 得厚度为500μm难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜。

实施例6(200μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:将步骤d)水平转子改为5100g,4℃, 离心10min,其它操作同实施例2,质量差法测得丝素蛋白溶液的质量浓 度为5%。丝素蛋白液4℃保存备用。

(2)将模具改为:边长20cm的正方形皿,底部为浮法玻璃一面经磨 砂处理形成粗糙面,粗糙面朝向丝素蛋白膜面。其它操作同实施例2,获 得厚度为200μm的难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜,粗糙面电镜扫描见图 3所示。

实施例7(100μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:将再生纤维素透析袋改为截留分子量 8000道尔顿进行透析,其它操作同实施例3,质量差法测得丝素蛋白溶液 的质量浓度为4%。丝素蛋白液4℃保存备用。

(2)将模具改为:边长20cm的正方形皿,底部为浮法玻璃一面经磨 砂处理形成粗糙面,粗糙面朝向丝素蛋白膜面。其它操作同实施例3,获 得厚度为100μm难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜。

实施例8(50μm)

(1)丝素蛋白溶液的制备:操作同实施例4,质量差法测得丝素蛋 白溶液浓度的质量浓度为4%。丝素蛋白液4℃保存备用。

(2)将模具改为:边长20cm的正方形皿,底部为浮法玻璃一面经磨 砂处理形成粗糙面,粗糙面朝向丝素蛋白膜面。其它操作同实施例4,获 得厚度为50μm难溶于水的贴滑型丝素蛋白膜。

表1双滑型丝素蛋白膜的主要性能参数

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