[发明专利]一种角蛋白晶须增强的天然蛋白质复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种角蛋白晶须增强的天然蛋白质复合膜及其制备方法。

背景技术

利用天然生物材料来开发新型材料是今年来人们十分关注的研究课题。这些新型材料具有可降解、环境友好的特点，并且具有一定的功能性，在生物、医疗、食品、农业、环保等领域有着广泛的应用前景。以胶原蛋白和丝素蛋白制备的膜材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，是开发新型医用绷带、敷料、包装材料、塑料代替品的理想选择。相关专利技术在国内外均有报道。

中国专利(200410096629.7)，该发明将天然胶原蛋白的乙酸溶液用碱溶液中和，得到中性溶液，然后将混合溶液喷射形成高纯度天然胶原蛋白膜，可用于临床创伤修复。

中国专利(02121227.9)，该发明采用硫酸软骨素交联、高温真空干燥及环氧乙烷灭菌技术，制备具有较好的防渗漏及防粘连性的医用天然胶原蛋白材料。

中国专利(01108134.1)，该发明以蚕丝为主要原料，经脱胶、溶解、透析、提纯，再添加环氧树脂交联剂、催化剂搅拌均匀，经干燥处理后加工成柔韧的天然丝素蛋白膜，可用作人工皮肤材料、药物缓释载体等。

中国专利(200810059876.8)，该发明将蚕丝经脱胶、溶解、透析、提纯、浓缩后，得到纯天然丝素蛋白溶液，而后将其注入聚苯乙烯培养皿中，在相对湿度60-80％，温度40-70℃的烘箱中烘燥，制备可溶-高弹性的四速蛋白膜。

中国专利(200810059877.2)，该发明将蚕丝经脱胶、溶解、透析、提纯、浓缩后，得到纯天然丝素蛋白溶液，而后在丝素溶液中加入一定比例的太酸丁酯和乙醇生成TiO₂，在温度20-40℃，相对湿度60-80％的条件下干燥成膜，制备不溶性天然丝素蛋白膜。

以上所述专利技术制备的蛋白质膜材料均由一种由天然蛋白质材料中提取的蛋白质溶液或蛋白质溶液与助剂的混合物以不同方式直接制备蛋白质膜，其强度低、韧性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种强度高、韧性强的天然蛋白质复合膜及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种角蛋白晶须增强的天然蛋白质复合膜，其特征在于，由天然蛋白质基质和分散在天然蛋白质基质中的从天然角蛋白纤维中提取的角蛋白晶须组成，其中，角蛋白晶须与天然蛋白质基质的重量比为5-30∶70-95，角蛋白晶须在天然蛋白质复合膜中随机排列或取向排列。

所述的角蛋白晶须的直径优选为0.2-3μm且长度优选为20-120μm。

所述的天然角蛋白纤维优选为羊毛、人发、兔毛、羊绒、驼毛、马毛或牛毛。

所述的天然蛋白质基质优选为天然胶原蛋白或天然丝素蛋白。

本发明还提供了上述角蛋白晶须增强的天然蛋白质复合膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：将角蛋白晶须按比例加到重量百分比浓度为5％-15％的天然蛋白质基质的水溶液中，以8000-12000r/min的速度搅拌3-8min或以50-100W的功率和20-40kHz的频率超声波振荡3-5min，脱泡，固化成膜。

所述固化成膜的具体步骤可为：将20-40℃的添加有角蛋白晶须的天然蛋白质基质溶液流入40-50℃的凝固液中固化成型，室温下干燥成膜，制得角蛋白晶须取向排列的天然蛋白质复合膜。

所述凝固液为重量百分比浓度优选为25％-45％的硫酸钠水溶液或重量百分比浓度为25％-45％的硫酸铵水溶液。

所述固化成膜的具体步骤可为：将添加有角蛋白晶须的天然蛋白质基质溶液浇铸或刮涂于成膜容器中，在40-60℃固化5-24h，制备角蛋白晶须随机排列的天然蛋白质复合膜。

所述固化成膜的具体步骤可为：将添加有角蛋白晶须的天然蛋白质基质溶液浇铸或刮涂于成膜容器中，在真空度为133Pa和温度为40-60℃的条件下固化5-24h，制备角蛋白晶须随机排列的天然蛋白质复合膜。

所述固化成膜的具体步骤可为：将添加有角蛋白晶须的天然蛋白质基质溶液浇铸或刮涂于成膜容器中，在-40℃至-20℃冷冻干燥24-72h，制备角蛋白晶须随机排列的天然蛋白质复合膜。