一种用活性peg制备丝素纳米颗粒的方法
【专利摘要】本发明公开了一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，它是利用酶溶解将透析过的丝素溶液降解至较小分子量，再将活化的PEG溶液在低温下滴加到含有四硼酸钠的丝素溶液中，混合溶液静置后得到丝素纳米颗粒溶液，经离心洗涤干燥，得到单分散性良好的丝素纳米颗粒。本发明利用酶降解控制丝素蛋白分子量的分布，并利用活性PEG促进丝素蛋白自组装，得到的丝素颗粒粒径小，分布均匀，安全无毒。
【专利说明】一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于纺织材料【技术领域】，特别涉及一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法。
【背景技术】
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[0002]丝素蛋白是一种性能优良的生物大分子，丝素蛋白不溶于水、乙醇等有机溶剂，但经脱胶，溶解于某些中性盐的浓溶液后，透析固化容易得到粉末、膜、颗粒和凝胶等不同形态的材料。以丝素蛋白为原料制备的丝素纳米颗粒具有良好的透氧性、药物渗透性、无毒性、无刺激性，具有良好的生物相容性并可以被生物降解。
[0003]制备丝素纳米颗粒的方法主要有乳化法、去溶剂化法、共混膜法、自组装法、盐析法和机械粉碎法。乳化法需要加入和去除有机溶剂，残留的有机溶剂可能会引起毒性。去溶剂法是加入天然盐或者乙醇，再经离心提纯超声过滤冻干等手段得到丝素纳米颗粒，方法较复杂。共混膜法是将有机溶剂与蛋白质溶液混合后风干成膜，再溶解去除有机溶剂得到丝素纳米颗粒，但颗粒粒径较大，可达微米级别。机械粉碎法是利用多次机械粉碎制得纳米颗粒，方法时间长，粒径不可控。
[0004]自组装法是目前较有发展前景的方法，当体系拆分成相应的亚单元时，在一定的条件下，这些亚单元会重新混合组合成完整结构。丝素蛋白质自组装主要依靠氢键、静电相互作用、疏水作用等次级键的作用组成丝素纳米颗粒。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的是提供一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，该方法利用酶降解控制丝素蛋白分子量的分布，并利用活性PEG溶液促进丝素蛋白自组装，得到的丝素颗粒粒径小，分布均匀，安全无毒。
[0006]本发明的目的通过如下技术方案实现:
[0007]一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，包括以下步骤:
[0008](I)将蚕丝进行脱胶、溶解、透析处理后得到丝素蛋白溶液，再稀释，加入酶溶液，得到降解的丝素蛋白溶液；
[0009](2)将降解的丝素蛋白溶液中加入硼酸钠，低温处理，与活性PEG溶液混合均匀，室温静置，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液；
[0010](3)将丝素纳米颗粒进行离心洗涤干燥，得到单分散性较好的丝素纳米颗粒。
[0011]作为上述技术方案的优选，步骤(I)所述的丝素蛋白溶液浓度为0.5-3%。
[0012]作为上述技术方案的优选，步骤(I)所述的蛋白酶为弹性蛋白酶，酶解时间为2_20mino
[0013]作为上述技术方案的优选，步骤(I)所述的降解的丝素蛋白分子量为20_100kDa。
[0014]作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的硼酸钠的质量为0.4-0.6g。
[0015]作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的低温的温度为4_8°C。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的活性PEG溶液质量分数为2-5%。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的混合方法为超声处理，处理时间10_30min。
[0018]作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的洗涤溶剂为乙醇。
[0019]作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的丝素纳米颗粒的粒径为249_681nm。
[0020]本发明的有益效果在于:利用酶降解可有效控制丝素分子量的分布，利用活性PEG可促进丝素蛋白进行自组装形成纳米颗粒，得到的丝素颗粒粒径小，分布均匀，安全无毒。本发明方法中并未涉及有毒物质，对环境友好，生态环保。
【具体实施方式】
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[0021]为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0022]实施例1:
[0023]将蚕丝用碳酸氢钠脱胶，溴化锂溶液溶解，透析袋透析处理后得到浓度为3 %的丝素蛋白溶液，再将浓度稀释至I %后，加入弹性蛋白酶溶液，酶解20min，得到分子量为70-100kDa的丝素蛋白溶液；
[0024]将降解的丝素蛋白溶液中加入0.6g的硼酸钠，调节温度至4°C，与质量分数为5%的活性PEG溶液用超声处理30min混合均匀，室温静置12小时，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液；
[0025]将丝素纳米颗粒溶液进行离心，乙醇洗涤，干燥得到平均粒径为681nm的单分散性较好的丝素纳米颗粒。
[0026]实施例2:
[0027]将蚕丝用碳酸氢钠脱胶，溴化锂溶液溶解，透析袋透析处理后得到浓度为0.5%的丝素蛋白溶液，再将浓度稀释至0.1%后，加入弹性蛋白酶溶液，酶解2min，得到分子量为15-20kDa的丝素蛋白溶液；
[0028]将降解的丝素蛋白溶液中加入0.4g的硼酸钠，调节温度至8°C，与质量分数为2%的活性PEG溶液用超声处理1min混合均匀，室温静置12小时，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液；
[0029]将丝素纳米颗粒溶液进行离心，乙醇洗涤，干燥得到平均粒径为249nm的单分散性较好的丝素纳米颗粒。
[0030]实施例3:
[0031]将蚕丝用碳酸氢钠脱胶，溴化锂溶液溶解，透析袋透析处理后得到浓度为I %的丝素蛋白溶液，再将浓度稀释至0.3%后，加入弹性蛋白酶溶液，酶解5min，得到分子量为40-60kDa的丝素蛋白溶液；
[0032]将降解的丝素蛋白溶液中加入0.5g的硼酸钠，调节温度至5°C，与质量分数为3%的活性PEG溶液用超声处理20min混合均匀，室温静置12小时，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液；
[0033]将丝素纳米颗粒溶液进行离心，乙醇洗涤，干燥得到平均粒径为452nm的单分散性较好的丝素纳米颗粒。
[0034]实施例4:
[0035]将蚕丝用碳酸氢钠脱胶，溴化锂溶液溶解，透析袋透析处理后得到浓度为2%的丝素蛋白溶液，再将浓度稀释至0.5%后，加入弹性蛋白酶溶液，酶解lOmin，得到分子量为30-57kDa的丝素蛋白溶液；
[0036]将降解的丝素蛋白溶液中加入0.4g的硼酸钠，调节温度至6°C，与质量分数为4%的活性PEG溶液用超声处理30min混合均匀，室温静置12小时，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液；
[0037]将丝素纳米颗粒溶液进行离心，乙醇洗涤，干燥得到平均粒径为375nm的单分散性较好的丝素纳米颗粒。
[0038]实施例5:
[0039]将蚕丝用碳酸氢钠脱胶，溴化锂溶液溶解，透析袋透析处理后得到浓度为I %的丝素蛋白溶液，再将浓度稀释至0.2%后，加入弹性蛋白酶溶液，酶解20min，得到分子量为小于20kDa的丝素蛋白溶液；
[0040]将降解的丝素蛋白溶液中加入0.4g的硼酸钠，调节温度至4°C，与质量分数为3%的活性PEG溶液用超声处理30min混合均匀，室温静置12小时，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液；
[0041]将丝素纳米颗粒溶液进行离心，乙醇洗涤，干燥得到平均粒径为327nm的单分散性较好的丝素纳米颗粒。
【权利要求】
1.一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将蚕丝进行脱胶、溶解、透析处理后得到丝素蛋白溶液，再稀释，加入酶溶液，得到降解的丝素蛋白溶液； (2)将降解的丝素蛋白溶液中加入硼酸钠，低温处理，与活性PEG溶液混合均匀，室温静置，去除上清液，得到丝素纳米颗粒溶液； (3)将丝素纳米颗粒进行离心洗涤干燥，得到单分散性较好的丝素纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(I)所述的丝素蛋白溶液浓度为0.5-3%。
3.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(I)所述的蛋白酶为弹性蛋白酶，酶解时间为2-20min。
4.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(I)所述的降解的丝素蛋白分子量为20-100kDa。
5.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(2)所述的硼酸钠的质量为0.4-0.6g。
6.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤⑵所述的低温的温度为4-8°C。
7.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于，步骤(2)所述的活性PEG溶液质量分数为2-5%。
8.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(2)所述的混合方法为超声处理，处理时间10-30min。
9.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(3)所述的洗涤溶剂为乙醇。
10.根据权利要求1所述的一种用活性PEG制备丝素纳米颗粒的方法，其特征在于:步骤(2)所述的丝素纳米颗粒的粒径为249-681nm。
【文档编号】C08L71/00GK104231283SQ201410497512
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】周继东 申请人:苏州印丝特纺织数码科技有限公司