[发明专利]一种聚对苯二甲酸乙二酯-角蛋白复合纳米纤维管状材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米纤维管状材料的制备领域，特别涉及一种聚对苯二甲酸乙二酯-角蛋白复合纳米纤维管状材料的制备方法。

背景技术

角蛋白是一种不溶性的纤维状动物蛋白质，是外胚层细胞的结构蛋白，广泛存在于动物皮肤及皮肤附属物中，如毛发、蹄、壳、爪、角、鳞片等。近几年的大量研究表明，角蛋白是一种生物相容性好且不被机体免疫排斥的优质生物医用材料，具有广阔的应用前景。最为突出的是，经过对羊毛等来源的角蛋白进行氨基酸序列测定发现，其含有同Arg-Gly-Asp(RGD)三肽序列。此三肽序列被公认为是细胞外基质中实现细胞结合的有效结合位点，有促进细胞吸附的功能。因此，国内外已开展大量关于角蛋白基生物材料的基础研究及动物实验研究，并在创伤敷料[Wound Repair and Regeneration,2012,20:236-242]、人造骨[Journal of Bioactive and Compatible Polymers,2013,28:141-153]以及神经修复[Biomaterials34(2013)5907-5914]等方面都取得了良好效果，已有部分产品应用于临床。

但现有研究证明，由于角蛋白的分子量较低，单一的角蛋白材料制成的膜材料通常较脆，且力学强度不高，使其应用性受到限制。因此，目前，大多数的角蛋白基生物材料往往采用角蛋白与天然高分子或人工高分子复合，这样既可以保持以改善单一角蛋白力学性能较差的不足，如丝素蛋白[Biomacromolecules,2008,9,1299–1305]、PVA[Advances in Materials Science and Engineering,2014,Article ID163678]、PLGA[Journal of Bioactive and Compatible Polymers,2013,28:141-153]、PLLA[Biomed.Mater.2013,8:1-9]等。

聚对苯二甲酸乙二酯，俗称的确良、涤纶、达克纶等，是生活中常见的一种树脂，具有物理机械性能强、抗蠕变性能高、耐疲劳和耐摩擦性能好、尺寸稳定性好等优点，目前已在临床上应用于人工血管的制备，例如采用涤纶纤维编织的人工血管可治疗主动脉瘤，主动脉狭窄以及上下腔静脉切除更换术等。但是，聚对苯二甲酸乙二酯材料本身无生物活性，缺少细胞识别信号位点，不利于内皮细胞等组织细胞的粘附和生长。

静电纺丝技术是指利用高压电场环境使聚合物纺丝液形成带电的喷射流，该喷射流在电场作用下被拉长，溶剂挥发，最后在接收装置上形成一定形态的纳米纤维。近十几年来，该技术已成为制备纳米纤维材料的有效途径之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚对苯二甲酸乙二酯-角蛋白复合纳米纤维管状材料的制备方法，该发明制备得到的管状材料即保持了角蛋白良好的生物活性，又具备聚对苯二甲酸乙二酯良好的韧性和力学强度，同时具有内径尺寸可调、制备方法简单等优点，有望用于人工血管等领域。

本发明的一种聚对苯二甲酸乙二酯-角蛋白复合纳米纤维管状材料的制备方法，包括：

(1)将聚对苯二甲酸乙二酯溶于溶剂中，搅拌溶解，得到聚对苯二甲酸乙二酯溶液；

(2)将角蛋白溶于溶剂中，搅拌溶解，得到角蛋白溶液；

(3)将聚对苯二甲酸乙二酯溶液与角蛋白溶液按质量比为95:5-5:95混合，搅拌混匀，得到纺丝液，然后进行静电纺丝，并以圆柱形收集辊为接收器，即得聚对苯二甲酸乙二酯-角蛋白复合纳米纤维管状材料。

所述步骤(1)中聚对苯二甲酸乙二酯溶液的浓度为5-20mg/ml。

所述步骤(2)中角蛋白分子量为3-300kDa。

所述的角蛋白可以是采用目前已公开报道的各种方法提取制备的角蛋白，包括还原法，氧化法以及水解法等，也可以是上述角蛋白的衍生物，如羧甲基角蛋白。

所述的角蛋白可以从人发、羊毛、家禽羽毛、牛毛等人或动物毛发提取而得，也可以是来源于其他已报道的动物体。

所述步骤(2)中角蛋白溶液的浓度为10-20mg/ml。

所述步骤(1)、(2)中溶剂为六氟异丙醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氢呋喃中的一种或几种。

所述溶剂优选六氟异丙醇。

所述步骤(3)中纺丝液总质量百分浓度为5-20％。