[发明专利]一种纳米银抗菌再生丝素蛋白材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米银抗菌再生丝素蛋白材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

我国是蚕丝的主要生产国，蚕丝产量占世界产量的70%以上。蚕丝蛋白是来源于自然界的天然高分子生物材料，具有优异的力学性质、可控的生物降解性、易加工性，特别是其与胶原同等的生物相容性而成为理想的再生医学支架的原材料。近年来，蚕丝的研究与应用从传统的纺织领域延伸到高新技术领域，如光电子与生物医用材料，特别是作为生物医用材料已经取得了重要进展。

目前，蚕丝经脱胶、溶解、塑形、后处理等工艺，已被成功加工成不同性状的再生丝素蛋白材料，包括致密膜、多孔膜、纳米纤维膜、凝胶、长丝、微纳球等，同时具有不同的二级结构组成，如无定形、Silk I和Silk II结构，不同的理化性质，如降解性能、力学性能等。在生物医学领域，这些再生丝素蛋白材料显示出良好的应用前景和价值。然而，作为一种生物材料，丝素蛋白缺少对细菌的抵抗性，即无抗菌作用。临床上，生物材料所面临往往是开放式的伤口，其极易受到外来细菌的侵扰，引起伤口感染，危机生命。因此，如何赋予丝素蛋白材料抗菌性能成为材料领域的研究热点之一。

纳米银是粒径在纳米级的金属银单质，因其极高的比表面积，显示出极优异的抗菌性能，表现为抗菌能力强、抗菌光谱，是理想的抗菌整理剂。且含有纳米银的生物制品已成功在临床应用，并取得了良好的医疗效果。制备纳米银的一个关键问题就是控制纳米银的尺寸、防止纳米银的团聚，并获得良好的分散性。制备纳米银抗菌复合材料的关键则是纳米银在材料上的稳定固着及均匀分散。将制备好的纳米银整理到材料上的方案并不是一个好的方法，因为纳米银会发生团聚，均匀分散性不好，而且纳米银的固定也是难题。

因此，需要寻求一种简单、方便的制备方法合成制备纳米级银，并将纳米银均匀分散、稳定固着于再生丝素蛋白材料上，这将对再生丝素蛋白材料在再生医学领域的应用产生极为积极的意义。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米银抗菌再生丝素蛋白材料的制备方法，赋予再生丝素蛋白材料抗菌功能，满足其在再生医学领域的应用要求。

为达到上述目的，本发明具体技术方案是，一种纳米银抗菌再生丝素蛋白材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）蚕丝蛋白溶解于甲酸溶解液中制备丝素蛋白/甲酸溶液；

（2）在丝素蛋白/甲酸溶液中加入银盐，避光下搅拌溶解，得到溶解液；

（3）采用再生工艺将步骤（2）的溶解液制备成再生丝素蛋白材料；

（4）对步骤（3）的再生丝素蛋白材料进行有机溶剂后处理、去离子水充分洗涤、干燥后得到纳米银抗菌再生丝素蛋白材料。

上述技术方案中，蚕丝蛋白为桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝中的一种或几种。

上述技术方案中，蚕丝蛋白为脱胶丝蛋白或者再生丝素蛋白；有机溶剂为醇。

上述技术方案中，甲酸溶解液含有水、甲醇、乙醇、丙醇、氯化钙、溴化锂、氯化镁、硫氰酸锂、氯化锌、碳酸钙中的一种或几种。

上述技术方案中，甲酸溶解液中甲酸质量浓度为50%～98%。

上述技术方案中，银盐为硝酸银、氯化银、溴化银、氟化银、醋酸银、硫酸银。

上述技术方案中，银盐质量浓度为0.0001～10%，丝素蛋白质量浓度为5%～50%。

上述技术方案中，避光搅拌溶解时间为0.1～24h，温度为0～60℃。

上述技术方案中，再生工艺是延流法成膜、湿法纺丝、干法纺丝、静电纺丝、冷冻干燥、盐析法中的一种。

上述技术方案中，再生丝素蛋白材料为致密膜、多孔膜、纳米纤维膜、长丝、非织造布中的一种。

优选的，溶解液中，银盐质量浓度为0.001～0.015%，丝素蛋白质量浓度为8%～20%；避光搅拌溶解时间为1～12h，温度为4～37℃；在此优选条件下，不仅获得的天然蚕丝纤维制品具有良好的抗菌性能，而且力学性能优异。

本发明还公开了根据上述纳米银抗菌再生丝素蛋白材料的制备方法制备的纳米银抗菌再生丝素蛋白材料以及上述纳米银抗菌再生丝素蛋白材料在制备蚕丝抗菌产品中的应用。