[发明专利]用于模制体的组合物

说明书

本公开涉及一种用于模制体的组合物，其包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂。另外，本公开涉及一种包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂的模制体以及一种用于制备所述模制体的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月10日提交的美国临时申请号62/717,622的权益，其内容以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于模制体的组合物，其包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂。另外，本公开涉及一种包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂的模制体以及一种用于制备所述模制体的方法。

背景技术

作为石油基产品的替代，生物可再生和生物可降解材料日益受到关注。为此，已经进行了相当多的工作来开发由来源于植物和动物的分子制造材料和纤维的方法。由再生蛋白制成的纤维追溯到19世纪90年代并且使用各种传统的湿法纺丝技术制成。

湿法纺丝使用溶剂和凝固浴来生产纤维。这是不利的，因为在纺丝过程之后需要从纤维提取出用作溶剂和用于凝固浴中的化学物质并进行闭环过程以提供可持续且可靠的过程。尽管熔体纺丝因为不需要溶剂和凝固浴而为湿法纺丝提供了具有吸引力的选项，但是熔体纺丝还需要：(i)聚合物应产生均匀的熔体组合物，其可以被挤出以形成商业品质的纤维，并且(ii)聚合物不应在熔融和挤出步骤期间降解。

发明内容

根据本发明的一些实施方案，本文提供一种用于模制体的组合物，以及一种模制体，其包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂，其中所述组合物可在转化成熔融或可流动状态之后为大致上均匀的；并且所述重组蜘蛛丝蛋白在其形成为模制体之后大致上不降解或者以少于6.0重量％的量降解。

此外，本公开提供一种用于制备模制体的方法，其包括以下步骤：向包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂的组合物施加压力和/或剪切力以形成大致上均匀的熔体组合物；以及模制所述均匀的熔体组合物以形成所述模制体。大致上均匀的熔体组合物通常应处于可流动状态并且可以被挤出例如以形成纤维。

根据一些实施方案，本文提供一种用于模制体的组合物，其包含重组蜘蛛丝蛋白和增塑剂，其中所述组合物能够被诱导成可流动状态，其中所述重组蜘蛛丝蛋白在可流动状态下大致上不降解。

在一些实施方案中，组合物能够通过施加剪切力和压力来被诱导成可流动状态。在一些实施方案中，组合物能够通过在未施加热的情况下施加剪切力和压力来被诱导成可流动状态。在一些实施方案中，组合物能够被诱导成可流动状态并挤压多次，其中组合物内的重组蜘蛛丝蛋白保持大致上不降解。

在一些实施方案中，组合物为热塑性的。

在一些实施方案中，组合物能够通过施加范围为1.5Nm至13Nm的剪切力来被诱导成可流动状态。在一些实施方案中，组合物能够通过施加范围为2Nm至6Nm的剪切力来被诱导成可流动状态。在一些实施方案中，组合物能够通过施加范围为1MPa至300MPa的压力来被诱导成可流动状态。在一些实施方案中，组合物能够通过施加范围为5MPa至75MPa的压力来被诱导成可流动状态。

在一些实施方案中，组合物能够在低于120℃、低于80℃、低于40℃或在室温下被诱导成可流动状态。在一些实施方案中，组合物为大致上均匀的。

在一些实施方案中，重组蜘蛛丝蛋白包含重复单元。在一些实施方案中，重组蜘蛛丝蛋白包含在2个至20个范围内的重复单元，所述重复单元的氨基酸长度的范围为60至100个氨基酸。在一些实施方案中，重组蜘蛛丝蛋白的分子量的范围为20至2000kDa。

在一些实施方案中，重组蜘蛛丝蛋白包含出现至少两次的重复单元，所述重复单元包含：多于150个氨基酸残基并且分子量为至少10kDa；具有6个或更多个连续氨基酸的富含丙氨酸的区域，其包含至少80％的丙氨酸含量；以及具有12个或更多个连续氨基酸的富含甘氨酸的区域，其包含至少40％的甘氨酸含量和小于30％的丙氨酸含量。