[发明专利]一种蚕丝蛋白和结构蛋白高分子复合纳米颗粒的制备及其应用

权利要求书

1.一种复合蛋白颗粒组装水凝胶材料，其特征在于，所述复合蛋白颗粒是由蚕丝蛋白和其他结构蛋白高分子通过所述两类蛋白质分子之间相互作用形成蛋白复合物，蛋白复合物再由蚕丝蛋白的β折叠实现两类蛋白的固化交联，形成所述复合蛋白颗粒，所述蚕丝蛋白与其他结构蛋白的质量比为0.01～100；所述复合蛋白颗粒的尺寸为10nm-500μm；所述其他结构蛋白包括胶原蛋白、弹性蛋白、明胶、白蛋白、角蛋白、昆虫表皮蛋白、蛋白聚糖、蛋白多肽及前述蛋白衍生物中的一种或多种的组合；所述水凝胶材料由所述的复合蛋白颗粒通过颗粒表面的静电作用、氢键作用、疏水作用自组装形成连续多孔的胶体凝胶网络；当复合颗粒尺寸为10nm-5μm时，复合蛋白颗粒占水凝胶总体积的体积分数为2～120v/v％；当颗粒尺寸大于5μm时，所述复合颗粒占水凝胶总体积的体积分数为40～120v/v％。

2.一种核壳结构复合蛋白颗粒组装水凝胶材料，其特征在于，所述复合蛋白颗粒的核层由纳米颗粒组成，壳层由蚕丝蛋白和其他结构蛋白高分子通过所述两类蛋白质分子之间相互作用形成蛋白复合物，蛋白复合物再由蚕丝蛋白的β折叠实现两类蛋白的固化交联而成壳层，其中，所述蚕丝蛋白与结构蛋白的质量比是0.01～100，核层纳米颗粒与壳层复合蛋白材料的质量比是0.1～50，所述复合颗粒的尺寸为10nm-500μm；所述水凝胶由所述的复合蛋白颗粒通过颗粒表面的静电作用、氢键作用、疏水作用自组装形成连续多孔的胶体凝胶网络；当复合颗粒尺寸为10nm-5μm时，所述水凝胶材料中复合蛋白颗粒占水凝胶总体积的体积分数为2～120v/v％；当复合颗粒尺寸大于5μm时，所述水凝胶材料中复合蛋白颗粒占水凝胶总体积的体积分数为50～120v/v％；

所述其他结构蛋白包括胶原蛋白、弹性蛋白、明胶、白蛋白、角蛋白、昆虫表皮蛋白、蛋白聚糖、蛋白多肽及前述蛋白衍生物中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述的水凝胶材料，其特征在于，核层纳米颗粒选自二氧化硅纳米颗粒、硅酸镁锂纳米颗粒、纳米黏土颗粒、羟基磷灰石纳米颗粒、氧化铁磁性纳米颗粒、钛酸钡纳米颗粒、石墨烯纳米片、碳纳米管、生物玻璃纳米颗粒、黑磷纳米片、丝素蛋白纳米颗粒、聚乳酸纳米颗粒、聚乙烯纳米颗粒、聚苯乙烯纳米颗粒中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的水凝胶材料，其特征在于，当所述蚕丝蛋白为改性蚕丝蛋白，其结构式如式Ⅰ所示，当所述其他结构蛋白为改性结构蛋白时，其结构式为式Ⅱ所示；利用改性蚕丝蛋白/改性结构蛋白合成的复合蛋白颗粒通过接枝的可共价的交联基团实现复合蛋白颗粒之间的共价交联，从而形成非共价键和共价键双重交联的水凝胶材料；在式Ⅰ和式Ⅱ中R基团和R1基团选自氢、卤原子、羟基、巯基、胺基、硝基、氰基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、膦酸基、膦酸酯基、磺酸基、磺酸酯基、砜基、亚砜基、芳基、烷基；