[发明专利]一种柔软透明丝素蛋白膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种柔软透明丝素蛋白膜及其制备方法。本发明以家蚕丝素蛋白为基材，通过无生物毒性的小分子尿素与丝素蛋白水溶液共混后室温浇注并于一定湿度下干燥平衡成膜，制备得到了一种柔软、不溶于水并在干、湿态下长时间保持透明的丝素蛋白膜。厚度约100μm的丝素蛋白膜干、湿态下在400～760nm可见光范围内透光率为96%以上，干态断裂伸长率在75%以上，断裂强度在25 MPa以上，湿态断裂伸长率达到120%以上，断裂强度达到10MPa以上。去离子水中的溶失率在0.5%以下。由于具有天然丝素蛋白优异的生物相容性以及蛋白膜较好的透氧能力与亲水性，该丝素膜特别适合角膜基质的修复、隐形眼镜以及美瞳材料等应用。

技术领域

本发明涉及一种透明膜材料及其制备方法，具体涉及一种柔软透明丝素蛋白膜及其制备方法。

背景技术

家蚕丝素蛋白作为一种昆虫纲-鳞翅目动物在变态发育过程中分泌的天然蛋白质，在不携带与人类共感病原体的同时兼有优异的生物相容性及可降解性能。家蚕丝素纤维在手术缝合线方面的使用，已有一百多年的历史。近几十年来，配合丝素蛋白温和水溶液下的加工方式，各种各样的再生丝素蛋白产品得以问世，如丝素膜、微纳米颗粒、水凝胶、多孔支架、海绵体等。

丝素蛋白膜是通过将再生家蚕丝素蛋白溶液浇注于平面模具并于一定温湿度干燥平衡后膜状沉积蛋白固化物。丝素蛋白膜在兼具天然丝素蛋白原有生物相容性的同时，还可通过控释丝素膜的成型条件来控制丝素膜的物理机械性能及降解能力，如酰胺类、多元醇类等小分子添加剂，化学交联的方法，高湿处理等，因此丝素蛋白膜在创面修复、药物控释、眼角膜修复、体外细胞培养方面已有诸多研究。

随着科技的发展以及人类生活水平的提高，人们的生活压力也在不断增大。21世纪的现代年轻人绝大部分都患有或多或少的视力问题。隐形眼镜，也叫角膜接触镜，是一种戴在眼球角膜上，用以矫正视力或保护眼睛的镜片。根据材料的软硬它包括硬性、半硬性、软性三种。隐形眼镜不仅从外观上和方便性方面给近视、远视、散光等屈光不正患者带来了很大的改善，而且视野宽阔、视物逼真；此外，在控制青少年近视、散光发展，治疗特殊的眼病等方面也发挥了特殊的功效。因此作为一种隐形眼镜材料，除了具备良好细胞生物相容性以外，还应具备永久的湿态透明度、强伸性与韧性等特点。最为一种舒适的隐形眼镜材料，当在患者使用过程中保持良好的透氧能力及保水能力以利于湿态环境下细胞的正常新陈代谢。丝素蛋白膜生物相容性好、透氧能力强，因其蛋白分子链侧基具有丰富的羟基、氨基、羧基等活性基团，因而具备相当的表面水保持能力。因此，本发明旨在涉及一种柔软透明、柔软的丝素蛋白膜材，用于隐形眼镜、美瞳等产品的基材。

目前的不溶性透明丝素蛋白膜的加工方法有二氧化钛复合、高温汽蒸、多元醇与酰胺等共混的等方法。公开号为CN101234213的中国发明专利中，采用加入酞酸丁酯和乙醇形成纳米二氧化钛来制备水不溶性丝素蛋白膜，一方面酞酸丁酯和乙醇的加入可能影响生物相容性，另一方面纳米二氧化钛可能影响丝素蛋白膜的透光性能。公开号为CN101967282 A的中国发明专利采用加入多元醇与丝素发生交联，一方面多元醇的加入降低了共混膜的强力，另一方面，多元醇丝素膜长时间透光率并没有给出。公开号为CN101760027 A的中国发明专利采用加入乙醇以及拉伸的方法制备不溶性丝素膜，一方面乙醇的加入可能影响生物相容性，另一方面形成的β-折叠结构的丝素蛋白膜强度高而伸长率小，降解速度较慢。公开号为CN 1316465的中国发明专利通过加入环氧树脂来交联丝素蛋白得到水不溶性丝素蛋白膜，其中环氧树脂的加入可能影响丝素蛋白的生物相容性。公开号为CN 103861149 A的中国发明专利通过将丝素蛋白于小分子甲酰胺、乙酰胺等共混后浇筑并干燥成膜的方法制备出了一种不溶性丝素膜，但采用的小分子物质细胞毒性较大，难以完全满足生物材料的使用要求。公开号为CN 101967282B的中国发明专利通过小分子多元醇与丝素蛋白共混并浇注干燥成膜的方法制备了一种透明丝素膜，但所成丝素膜的聚集态结构主要为半稳定Silk Ⅰ型结晶，难以在湿态条件下保持长时间的透明柔软的特点。

发明内容