[发明专利]一种聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米纤维膜的制备领域，特别涉及一种聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜的制备方法。

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。目前，国内外已开展大量关于角蛋白生物材料的基础研究及动物实验研究，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，并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。聚己内酯(PCL)是一种商业化的；医用高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性，已通过美国药监局的批准，被广泛应用于药物载体、软组织修复、组织工程材料等生物医用领域。因此，本发明开发了一种基于聚己内酯和角蛋白两种材料的复合材料。同时，为了获得具有高孔隙率的膜状材料，本发明采用静电纺丝的方法制备聚己内酯和角蛋白复合膜。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，所得纳米纤维孔隙率高，形态可控，被广泛应用于医用敷料、组织工程支架等领域。本发明所制备的聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜即保持了角蛋白良好的生物活性，又具备聚己内酯良好的韧性和力学强度，有望应用于医用敷料等领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，该发明通过静电纺丝的方法，将天然生物大分子材料角蛋白与聚己内酯复合制备成纳米纤维膜，使该纳米纤维膜在具备高孔隙率的同时，显示出良好的力学及生物学性能。

本发明的一种聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜的制备方法，包括：

(1)将聚己内酯溶于溶剂中，搅拌溶解，得到聚己内酯溶液；

(2)将角蛋白溶于溶剂中，搅拌溶解，得到角蛋白溶液；

(3)将聚己内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，即得聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜。

所述步骤(1)中溶剂为乙酸或乙酸/甲酸混合溶液；其中乙酸的质量体积百分浓度大于或等于80％，乙酸/甲酸混合液中乙酸和甲酸的体积比为1:9-9：1。

所述步骤(1)中聚己内酯的平均分子量为70,000-90,000。

所述步骤(1)中聚己内酯溶液的浓度为80-100mg/ml。

所述步骤(2)中溶剂为甲酸或乙酸/甲酸混合溶液；其中甲酸的质量体积百分浓度大于或等于80％，乙酸/甲酸混合液中乙酸和甲酸的体积比为1:9-9：1。

所述步骤(2)中角蛋白溶液的浓度为10-20mg/ml。

所述步骤(2)中角蛋白为采用还原法、氧化法、水解法得到的角蛋白。

所述步骤(2)中角蛋白为动物提取角蛋白或基因重组技术得到的角蛋白。

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，也可以是来源于盲鳗等其它已报道的动物体，也可以是基因重组技术得到的角蛋白产物。

所述步骤(2)中角蛋白的分子量为3-300kDa。