一种复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料及其制备方法与流程

本发明涉及生物医疗技术领域，具体涉及一种复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料及其制备方法。

背景技术：

皮肤作为人体器官，具有保持水分、透气和防止细菌侵袭等功能。真皮组织一旦损伤则无法完全再生，临床上大面积的深度皮肤损伤通常采用自体、异体或异种皮片移植修复治疗，但这些治疗手段一方面会对供体造成新的创伤。目前组织修复中使用的高分子类生物材料包括合成高分子材料和天然高分子材料，合成高分子材料主要是聚乳酸等脂肪族聚酯材料，尽管其在力学性能和降解性等方面都基本上能满足支架材料的应用，但在生物相容性等方面存在诸多不足，其降解产物易对生物体产生不良影响。

在天然高分子材料中，蚕丝纤维具有来源广，易于产业化应用的特点。而丝素是一种从蚕丝中提取的天然高分子蛋白质，其内含18种氨基酸，氨基酸种类与人体皮肤类似，对人体无毒副作用，生物相容性良好。经过加工，丝素蛋白可被制作成膜，凝胶，支架，管，微球，冻干粉等材料应用于各种组织工程学中。现已有苏州大学李明忠等人将丝素蛋白与聚氨酯材料结合制作成人工皮肤应用于深度烧伤创面的治疗。现有专利中，较多的是利用丝素蛋白与海藻酸钠、明胶等材料复合制作成水凝胶敷料或是海绵敷料，丝素蛋白在其中所起作用甚微。表皮生长因子(EGF)对调节细胞生长、增殖和分化有着十分重要的作用。已有大量研究表明，EGF可以诱导多种细胞的增殖，特别是表皮细胞、内皮细胞，能促进RNA、DNA和蛋白质的合成，能促进透明质酸、弹性纤维蛋白等大分子的合成，进而使皮肤含水量增加、弹性增加。将EGF应用于烧烫伤和伤口创伤的修复和愈合具有良好的疗效：EGF能明显加速创伤伤口的愈合，且能保持创面的整洁光滑，有利于减少疤痕组织以及色素沉着。本发明首次将表皮生长因子与丝素蛋白复合生物支架结合，制作出一种可应用于洞穴型创伤伤口的新型敷料，拓宽了创伤治疗的领域，为医生及病患提供了便利。

技术实现要素：

本申请提供一种具有良好生物相容性及促进伤口愈合的复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料及其制备方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料的制备方法，包括如下步骤：

脱胶：将蚕丝进行脱胶处理得到脱胶蚕丝；

溶解透析：将脱胶蚕丝置于盐溶液中溶解透析得到丝素蛋白溶液；

注模成型：将溶解透析后的丝素蛋白溶液注入模具内，并将注有丝素蛋白溶液的模具置于冷冻干燥机中冷冻干燥得到干燥多孔的丝素蛋白支架；

浸泡诱导：将丝素蛋白支架浸泡到诱导剂中，诱导丝素蛋白结构转变形成不溶于水的丝素蛋白支架；

浸泡复合：将浸泡后的丝素蛋白支架置于含有表皮生长因子和丝素蛋白的EGF/SF混合液中，使得丝素蛋白支架表面均匀粘附表皮生长因子和丝素蛋白的EGF/SF混合液；

冷冻干燥：将浸泡后的复合丝素蛋白支架置于冷冻干燥机中冷冻干燥得到复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料。

进一步地，脱胶步骤中，将蚕丝置于Na₂CO₃溶液中加热脱胶，并烘干制得脱胶蚕丝。

进一步地，溶解透析步骤中，盐溶液为溴化锂、硝酸镁、氯化钙溶液中的一种，并使用透析袋进行透析处理，制得丝素蛋白稀溶液一。

进一步地，溶解透析步骤中，需将丝素蛋白稀溶液一浓缩为丝素蛋白浓溶液二，并且浓缩时间大于等于48h。

进一步地，冷冻干燥机冷冻干燥处理的时间为24～48h，冷冻温度为-10℃～-80℃。

进一步地，浸泡诱导步骤中，丝素蛋白支架与诱导剂的质量比大于1:20，浸泡时间为0.5～24h。

进一步地，EGF/SF混合液由浓度为50μg/mL的表皮生长因子和丝素蛋白稀溶液一混合而成。

进一步地，EGF/SF混合液中表皮生长因子和丝素蛋白稀溶液一的质量比为1:20～200，并且在37℃的条件下混合。

进一步地，浸泡复合中，EGF/SF混合液与丝素蛋白支架的质量比为1:1。

根据第二方面，一种实施例中提供一种复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料，其特征在于，包含丝素蛋白和表皮生长因子，并由权上述复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料的制备方法制备而成。

依据上述实施例的复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料及其制备方法，由于丝素蛋白是从蚕丝丝素中提取的一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性，对机体无毒性，无致敏和刺激作用，又可部分生物降解，表皮生长因子(EGF)是人体内的一种活性物质，由53个氨基酸残基组成的肽类活性物质，能刺激表皮细胞生长因子受体之酪氨酸磷酸化，达到修补增生的效果，使得由丝素蛋白和表皮生长因子制成的生物材料具有可降解及促进伤口愈合的作用，并且其制备操作简单。

附图说明

图1为一种实施例中复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例提供了一种复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料的制备方法，如图所示，包括如下步骤：

S101：脱胶；

将30g家蚕生丝放入12L含有Na₂CO₃(2.12g/L)的沸水溶液中搅煮30mins，煮制期间用玻璃棒不间断的搅拌使脱胶率提高。待煮制好后用去离子水揉搓煮好的脱胶丝以去除残留的丝胶。将蚕丝蛋白纤维置于通风橱中通风干燥。

S102：溶解透析；

称取上述制得的脱胶蚕丝15g放入100mL浓度为9.3mol/L的溴化锂(LiBr)溶液中进行溶解处理，溶解处理时在60℃的条件下溶解4小时。每小时用玻璃棒对溶液进行搅拌以确保蚕丝纤维溶解完全。

再对溶有脱胶蚕丝的溴化锂溶液进行透析处理，透析时将截留分子量为3500的透析袋浸入到去离子水中透析3天，期间每两小时各换一次去离子水，以去除溶液中的溴化锂(LiBr)，得到的纯净的丝素蛋白稀溶液一，该丝素蛋白溶液的浓度为6％，浓度较低，为了提高丝素蛋白的浓度，方便冻干，需进行浓缩处理，例如使用聚乙二醇(PEG 400)进行浓缩，经过浓缩得到浓度为30％的丝素蛋白浓溶液二，其中浓缩时间大于等于48h，优先为72h。

S103：注模成型；

将浓度为30％的丝素蛋白溶液注入到预先制作好的模具中，丝素蛋白在模具中形成预先设定的支架结构，注入完后再将模具置于液氮冷冻烘干机中进行冷冻干燥，冷冻处理的温度为-10℃～-80℃，优选为-30℃，冷冻干燥的时间为24～48h，优选为48h，通过冷冻干燥后制得干燥的多孔的丝素蛋白支架。

S104：浸泡诱导；

将干燥的丝素蛋白支架浸泡到诱导剂中，诱导剂优选为甲醇溶液，丝素蛋白支架与甲醇的质量比大于1:20，浸泡时间为0.5～24h。甲醇能够诱导丝素蛋白结构转变，结构转变后的丝素蛋白支架不溶于水。诱导改变后的丝素蛋白支架置于通风橱中通风干燥，使丝素蛋白支架上残留的甲醇挥发。在其他实施例中，诱导剂也可选用乙醇，或者其他具有诱导作用的诱导剂。

S105：浸泡复合；

将浓度为50μg/mL表皮生长因子(EGF)和丝素蛋白(SF)稀溶液一在37℃条件下按照质量比为1:20～200混合均匀，制成SF/EGF混合液。将S105中所述不溶于水的丝素蛋白冻干支架按质量比为1:1放入SF/EGF混合液中，使丝素蛋白支架表面均匀的粘附上含有SF/EGF混合液。

S106：冷冻干燥。

最后将经过浸泡复合后的丝素蛋白支架再次经液氮冷冻后放入到冷冻干燥机中冷冻干燥，得到外表层可溶于水内部支架结构不溶于水的多孔的丝素蛋白生物支架。

本例提供的制备方法制备的复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料，可用作洞口型创伤上框的填充材料。

由于丝素蛋白是从蚕丝丝素中提取的一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性，对机体无毒性，无致敏和刺激作用，又可部分生物降解，其降解产物本身不仅对组织无毒副作用，还对如皮肤、牙周组织等有营养与修复的作用。大量研究证明，丝素蛋白基组织工程支架能够应用于骨、皮肤、血管、神经、肝、软骨、韧带多种组织的再生。

表皮生长因子(EGF)是人体内的一种活性物质，由53个氨基酸残基组成的肽类活性物质，分子量6201Da，分子内有6个半胱氨酸组成的三对二硫键，形成3个分子内环型结构，组成生物活性所必须的受体结合区域。它能刺激表皮细胞生长因子受体之酪氨酸磷酸化，达到修补增生的效果。对受伤、受损之表皮肌肤拥有绝佳之疗效。表皮生长因子EGF还能止血，并具有加速皮肤和粘膜创伤愈合，消炎镇痛，增强表皮细胞的活力，能与人体内各种酶形成良好的协调效应。

使得由丝素蛋白和表皮生长因子制成的生物材料具有可降解及促进伤口愈合的作用，并且其制备操作简单。

实施例二：

本例提供了一种复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料，复合表皮生长因子的丝素蛋白生物材料丝素蛋白和表皮生长因子，由上述实施例一的制备方法制备而成。

由丝素蛋白和表皮生长因子制成的生物材料具有可降解及促进伤口愈合的作用，故该材料可用作填充洞口型伤口内部，外面再包覆伤口敷料，促进伤口的愈合。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。