[发明专利]一种大分子量丝素蛋白冻干粉

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种大分子量丝素蛋白冻干粉。

背景技术

近些年，从再生丝素蛋白溶液出发，经进一步加工制成的薄膜、颗粒、多孔支架和水凝胶等多种可降解生物材料已经证明具有优异的生物相容性，无免疫原性，降解缓慢，正成为一种新型医用生物材料，即可以作为产品直接用于临床中的组织修复，也可以作为药物及细胞的载体支架用于药物缓释及组织工程构建人工器官。蚕茧中存在的天然丝素蛋白分子量约为300万道尔顿左右。经酸碱处理后的丝素蛋白降解为小分子量（< 10万道尔顿）多肽，以无规卷曲的形式存在，其冻干粉虽然可以溶于水，但由于失去了分子结构变化的能力，不能够通过分子间相互作用自组装成凝胶、薄膜、纳米颗粒、多孔支架等生物材料形式，用于组织修复和药物递送。因此，大分子量丝素蛋白溶液是制备所有丝素蛋白基生物材料的基础，如何纯化得到高质量、高分子量、高稳定性的丝素蛋白溶液是进一步开发丝素蛋白医用生物材料的关键，而理想的丝素蛋白分子量应大于10万道尔顿，最好大于100万道尔顿，尽量接近天然丝素蛋白分子。

现有的大分子量丝素蛋白溶液（再生丝素蛋白溶液）经纯化后很难保存和运输，将再生丝素蛋白溶液作为商品直接销售，或作为可注射凝胶等的主要组分销售都需要考虑保存温度和条件的问题，这也是制约其大规模应用开发的首要难题。此外，某些材料的制备和应用领域需要的再生丝素蛋白溶液浓度较高，纯化后的丝素蛋白溶液只能通过进一步的浓缩手段，如聚乙二醇透析、超滤等得到需要的高浓度丝素蛋白溶液，给材料制备带来额外的成本和污染风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种大分子量丝素蛋白冻干粉，可以在冷冻和干燥的过程中保持丝素蛋白的无规卷曲分子结构，使其不向beta-折叠方向转变或控制转变的程度，可以有效防止丝素蛋白分子间相互作用、聚集结晶。本发明为可以快速、完全地溶解于水的丝素蛋白冻干粉，应用于生物医学临床的多个领域。

本发明采用如下技术方案：一种大分子量丝素蛋白冻干粉，其特征在于：所述冻干粉是将蚕丝通过脱胶、溴化锂溶解、透析、离心、高温高压灭菌以及冷冻干燥后得到的粉末。

所述冻干粉的丝素蛋白分子结构为无规卷曲状和α-螺旋状。

所述冻干粉的丝素蛋白平均分子量大于10万道尔顿，纯化后以50-300纳米的颗粒状存在于溶液中，并在灭菌前后和冻干粉溶解后保持颗粒大小不变。

本发明的有益效果是：可以在冷冻和干燥的过程中保持丝素蛋白的无规卷曲分子结构，使其不向beta-折叠方向转变或控制转变的程度，可以有效防止丝素蛋白分子间相互作用、聚集结晶。本发明为可以快速、完全地溶解于水的丝素蛋白冻干粉，应用于生物医学临床的多个领域。

 

附图说明

图1为本发明未经处理的丝素蛋白原溶液冻干后的片状结构电镜图；

图2为本发明所述的大分子量丝素蛋白冻干粉的扫描电镜图；

图3 为本发明不同方法制备丝素蛋白的分子量分析曲线图；

图4 为本发明大分子量丝素蛋白冻干粉在制作过程中的粒径变化曲线图；

图5 为本发明再生丝素蛋白溶液成胶和大分子量丝素蛋白冻干粉的红外光谱图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

1.一种大分子量丝素蛋白冻干粉，其特征在于：所述冻干粉是将蚕丝通过脱胶、溴化锂溶解、透析、离心、定浓度、高温高压灭菌以及冷冻干燥后得到的白色固体粉末。

2.将蚕丝置于一定量碳酸钠溶液中煮沸一段时间后用清水浸泡洗涤后得到脱胶丝，脱胶丝通风干燥后取适量脱胶丝置于溴化锂溶液中溶解。脱胶丝完全溶解后置于透析袋中透析两天，溴化锂会从透析袋中渗出，而丝蛋白保留在透析袋中。透析完后将丝素蛋白溶液离心，取上清，即得丝素蛋白溶液。待溶液测定浓度后与磷酸盐缓冲液混合制得质量体积比为3%的丝素蛋白溶液，一定体积分装入玻璃瓶中冷冻过夜，然后冷冻干燥一定时间后即制得本发明所述大分子量丝素蛋白冻干粉。

3. 步骤2中所述溴化锂也可以由其他已知的可溶解脱胶丝的化合物代替，如氯化钙/乙醇/水组成的三元混合液、硫氰化锂，氯化钙等。

4.步骤2中所述磷酸盐缓冲液也可以由其它可以保持PH稳定的缓冲液代替，如tris缓冲液，醋酸钠缓冲液，氯化铵缓冲液等。

5.冻干粉保存：将密封的装有冻干粉的玻璃容器置于室温，避光保存。