[发明专利]不同形态丝素的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种不同形态丝素的制备方法。

背景技术

来源于家蚕的丝素蛋白是一种由5507个氨基酸组成的生物大分子蛋白质。这种蛋白质的主要成分甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成的重复结构(-Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser-)导致丝素纤维里形成了反平行β-折叠结构。由于具备良好的生物相容性和降解性，适度的吸湿和保湿性，和紫外吸收功能，丝素粉末已经被广泛的作为添加剂和基材应用于食品工业和特殊化妆品领域。除此以外，丝素也以包括膜、三维支架、凝胶、电纺丝和微球等的多种形式作为一种药物控制释放载体在生物医药材料领域得到大量应用。

现有技术公开了一些制备丝素粉末的方法。例如，已有专利直接研磨丝素纤维或者先用化学方法让丝线产生脆性从而再研磨它而获得粉末。然而这种方法获得的丝素粉末尺寸比较大而且不是球形，所以限制了其在特殊化妆品以及制药领域的应用。另有专利介绍了其他制备丝素粉末的过程。这个过程由几个部分组成，溶解脱过胶的丝素纤维在中性盐比如硝酸钙溶液里并且透析该溶液出去盐分和小分子，最后利用喷雾干燥的过程获得粉末。然而此丝素粉末由于其亲水性能而不适合用作化妆品的添加剂。还有专利描述了一种制备直径3-6μm的结晶性丝素粉末的方法。此方法主要是将丝织物放入95℃或更高温度的碱性溶液里，以降低丝的强度，接着将强度已经降低的丝继续用碱处理并且干燥，最后将干燥后的丝研磨成精细的丝素粉末。另有专利则公开了一种制备尺寸小于3μm的结晶性丝素粉末的技术。首先将丝放置于100-150℃和1-5个大气压的碱性溶液，让丝的强度减少到0.02g/d左右或者更小。然后将除去盐分以及干燥后得到的丝碾磨成直径小于小于3μm的结晶性丝素粉末，这种粉末有着优异的性能，能广泛应用于不同的领域。

现有的公开技术只限于制备微尺寸的丝素粉末。目前研究表明，纳米尺度相对与微米尺度的颗粒有许多优点，比如能更好地穿透上皮细胞，更高的载药量，以及更多的给药或者利用形式如口服或者吸入或者涂抹渗透。有一个最新专利公开了制备直径为30-60纳米的丝素颗粒的方法。该方法主要是利用过量的有机溶剂与水溶性的丝素溶液混合以诱导丝素分子β-折叠结构的产生，从而产生纳米丝素颗粒，由于良好的生物相容性，这种纳米丝素颗粒在化妆品，药物载体等领域有着很好的应用前景。

有关丝素纤维的制备方法，大部分的专利都试图找到合适的溶剂去制备丝素溶液，从而纺制成纤维。例如已有专利公开了一种制备纤维或者膜的方法，该方法主要是利用乙二胺铜，氢氧化铜-氨水，氢氧化铜-碱-甘油，溴化锂，硫氰酸钠，或者硝酸盐或者硫氰酸锌，钙或者镁水溶液来溶解丝素蛋白，然后透析除去杂质。另有专利描述了另一种制备丝素纤维的方法。首先将丝素溶解在一种盐溶液中，然后除盐，除水，接着重新溶解丝素于六氟异丙醇中，最后通过喷丝口去纺制丝素纤维。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，与现有技术中的丝素纳米颗粒或纤维的制备方法不同，此处提供一种不同形态丝素的制备方法，其可根据要求制得丝素纳米颗粒或丝素纤维。

依据本发明一方面，提供一种不同形态丝素的制备方法，包括以下步骤：

S1：去除茧丝物质中的丝胶部分，再经干燥得到脱胶后的茧丝物质干燥品；

S2：将脱胶后的茧丝物质干燥品溶解，并去除杂质得到丝素溶液，再经干燥得到丝素干燥品；

S3：将丝素干燥品溶于有机溶剂，配制丝素有机溶液；

S4：采用超临界流体强制分散溶液方法制备不同形态丝素，

当所述丝素有机溶液中的丝素浓度小于等于2％时，所述不同形态丝素为丝素纳米颗粒；

当所述丝素有机溶液中的丝素浓度大于2％且小于6％时，所述不同形态丝素为丝素纤维；

当所述丝素有机溶液中的丝素浓度大于等于6％时，所述不同形态丝素为丝素块状物。

本发明所述的不同形态丝素的制备方法，其中，所述茧丝物质为茧丝、绢丝、生丝中的至少一种。

本发明所述的不同形态丝素的制备方法，其中，所述去除茧丝物质中的丝胶部分的方法包括利用煮沸的碳酸钠溶液或高温高压水，所述高温高压水是指温度100～130℃且压力为0～0.18MPa的水，其中，压力下限不为0。