[发明专利]一种丝素蛋白纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种丝素蛋白纳米颗粒及其制备方法，属于纳米材料和高分子生物医用材料技术领域。本发明所述丝素蛋白纳米颗粒为规则球形，不溶于水，粒径在10～1000nm之间，所述纳米颗粒主要为silkⅠ结构，可长期稳定保存。本发明在制备丝素蛋白纳米颗粒过程中，通过调节丝素蛋白浓度和冷冻温度即可直接获得不溶于水的丝素蛋白纳米颗粒。制备方法完全采用水溶液体系，整个制备过程无需添加任何化学试剂，工艺简单，可实现丝素蛋白纳米颗粒的宏量制备，从而彻底解决了现有技术所涉及的化学试剂使用和残留、生物相容性下降以及产量低的问题，对丝素蛋白纳米颗粒的工业化应用具有重要意义。

技术领域

本发明属于纳米材料和高分子生物医用材料技术领域，具体涉及一种丝素蛋白纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

蚕丝丝素蛋白是天然桑蚕丝的主要成分，由蚕后部绢丝腺的内皮细胞分泌。蚕丝丝素蛋白纯度高，不含细胞器和其他生物杂质，生物安全性高。丝素蛋白由于良好的生物相容性、优良的机械性能以及可调节的降解速率，在食品、化妆品、特别是生物医用材料等高新领域有着广泛的应用前景。

材料在纳米化后，具有更高的比表面积和化学活性，是材料领域研究的热点之一。蛋白质纳米颗粒因为其良好的生物相容性，在食品和化妆品添加剂、药物载体以及特征材料加工制备等领域备受关注。相分离、盐析、乳化、静电喷射等方法已经用于制备不同尺寸的丝素蛋白纳米颗粒。但是现有的制备方法相对复杂、产量较低，并且不能避免化学试剂的使用。

专利ZL 200410014228.2、专利申请CN 106729982A、CN 102417733A等相续报道了化学试剂诱导丝素蛋白变性的方法制备丝素蛋白纳米颗粒。上述报道的丝素蛋白纳米颗粒均无法避免化学试剂的使用，降低了纳米颗粒的生物相容性，也不利于生物活性药物的装载。专利号为ZL 200410016856.4报道了通过冷冻-解冻的方法制备丝素蛋白纳米微球，但需要添加一定量的甲醇等有机溶剂作为变性剂诱导丝素蛋白组装。专利公开号为CN101653714A的专利报道了静电喷射的方法制备丝素蛋白颗粒，制备过程避免了化学试剂的使用，但是仍然需要使用有机溶剂诱导丝素蛋白不溶于水，而且产量相对较低、静电场下纳米颗粒制备过程稳定性较差。同时，上述报道的丝素纳米颗粒均为稳定的silkⅡ结构，降解速率较慢。

公开号为CN 105832706A的发明专利提出了一种亚稳态结构的丝素蛋白纳米颗粒及其制备方法，通过溶剂体系、丝素溶度、溶解、透析和离心的条件协同控制获得丝素蛋白纳米颗粒，制备工艺繁琐，而且，制备过程中采用了甲酸/盐体系，获得纳米颗粒丝素蛋白分子量会下降，酸和盐难以全部去除。

在本发明作出之前，公开号为CN106474482A的专利申请公开了一种丝素蛋白纳米颗粒及其制备方法和应用，即将丝素蛋白在液氮中冷冻诱导丝素蛋白组装成纳米颗粒，冻干后利用有机容易诱导其不溶于水。这种制备方法，需要有机溶剂诱导、反复的清洗和分散，增加了制备工艺的复杂性，获得的纳米颗粒主要结构为silkⅡ结构，降解相对缓慢。

基于现有技术存在的上述缺陷，特提出本申请。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题和缺陷，本发明的目的在于提供一种丝素蛋白纳米颗粒及其制备方法。本发明采用冷冻诱导自组装的方法，通过低温冷冻丝素蛋白水溶液以及软冻诱导丝素蛋白结构转变的方法，直接获得不溶于水、以silkⅠ结构为主的丝素蛋白纳米颗粒，彻底避免化学试剂的使用，实现纳米颗粒的宏量制备，使其更具有产业化上的利用价值。

为了实现本发明的上述第一个目的，本发明提供了一种丝素蛋白纳米颗粒，所述纳米颗粒为规则球形纳米颗粒，不溶于水，粒径在10～1000nm之间，所述纳米颗粒主要结构为silkⅠ结构。

本发明的第二个目的在于提供上述所述的丝素蛋白纳米颗粒的制备方法，所述方法包括如下步骤：