[发明专利]羟丙基壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种羟丙基壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜及其制备方法与应用。本发明复合膜的制备方法包括如下步骤：将5%～6%的羟丙基壳聚糖溶液和9%～10%的大豆分离蛋白溶液按照质量比10:90～90:10的比例混匀，加入羟丙基壳聚糖和大豆分离蛋白总质量20%～100%的环氧氯丙烷混匀后进行交联，再离心脱气泡倒入平板中自然晾干制成膜；然后用稀醋酸溶液中和至中性，流水冲洗48h以上，再次自然晾干得到复合膜材料。本发明复合膜细胞毒性较低、血液相容性良好，生物相容性好，可作为细胞黏附的基质，促进细胞生长，其可作为细胞与组织工程支架材料，在生物医学领域以及临床上具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医学材料及高分子材料领域，涉及羟丙基壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着生命科学和医学的发展，临床上对生物材料的要求越来越多，也越来越高，研究和开发用于细胞和组织工程的新型生物医学材料具有重要意义。目前用于制备生物材料的原料主要包括胶原蛋白、壳聚糖、聚乳酸、聚已内酯、聚羟基乙酸、透明质酸、聚氨酯及其衍生物或改性物质等。其中，壳聚糖是自然界唯一存在的碱性天然多糖，其本身及降解产物对机体组织、细胞均无明显的毒害作用，已被广泛应用于细胞和组织工程材料(MFCervera,JMSL Maunu,M Karjalainen,OMN Acosta,AI Colarte,J.Yliruusi.Carbohydrate Polymers.2004,58(4),401-408.)。但是，壳聚糖不溶于水和一般有机溶剂，易溶于稀酸，因此大大限制了壳聚糖在生物医学领域的应用。羟丙基壳聚糖作为壳聚糖的衍生物，它不仅具有壳聚糖良好的生物相容性、广谱抗菌性等优点，而且大大提高了壳聚糖的极性和溶解性(K Ling,F Zheng,J Li,R Tang,J Huang,Y Xu,H Zheng,JChen.J Biomed Mater ResA.2008,87A(1),52-61.)，在某些条件下可能替代壳聚糖，大大扩展了壳聚糖及其衍生物在生物医学领域的应用范围。

大豆分离蛋白是自然界最丰富的一种植物蛋白，由于其来源广泛、价格低廉以及具有优良的功能性，逐渐成为一种环境友好型材料，广泛应用于塑料、膜、纤维和粘合剂等领域(SYang,S Madbouly,J Schrader,G Srinivasan,D Grewell,K McCabe,M Kessler,WGraves.Green Chem.2015,17(1),380-393)。但是，单纯大豆分离蛋白膜在作为材料使用时具有耐水性差、易脆等缺陷，需通过一定的物理或化学改性，才可能制备出更具实用性和功能性的新型生物材料。

目前还未见到有关制备羟丙基壳聚糖与大豆分离蛋白复合膜材料的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种具有生物相容性的羟丙基壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜材料及其制备方法，所述复合膜材料主要是以羟丙基壳聚糖、大豆分离蛋白为主要原料，溶解在水和氢氧化钠溶液中，经过搅拌、离心、流延、漂洗、干燥等工艺制备成复合膜材料。

本发明选用水溶性的羟丙基壳聚糖和碱溶性的大豆分离蛋白为主要原料，不仅解决了壳聚糖与大豆分离蛋白共混困难、难以形成均一复合溶液的难题，而且充分发挥了两种天然高分子材料的优势。在羟丙基壳聚糖/大豆分离蛋白复合膜中，羟丙基壳聚糖具有较好的力学强度和抗菌性能而起到支架和抗菌作用，大豆分离蛋白具有生物活性和携带细胞生长因子的作用。由于羟丙基壳聚糖与大豆分离蛋白均为易溶解或分散在水中的高分子材料，制备的复合材料也易溶解或分散在水中而难以在湿态下使用，所以，为进一步改善其耐水性能，采用环氧氯丙烷对其进行交联，可获得在湿态下使用并能作为细胞支架材料的复合膜材料。所制备的复合膜材料具有优良的生物相容性，可促进间充质干细胞的粘附和增殖，可作为细胞和组织工程培养的载体进一步应用于组织再生的引导与修复。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：