CN104784744A - 一种人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人发角蛋白制备伤口敷料的复合方法，先采用还原法从人发中提取角蛋白，然后改性角蛋白使之稳定化，再将角蛋白与可生物降解聚合物复合纺丝制备角蛋白复合膜片，最后采用原位法附着制备纳米银颗粒，制得生物相容性好、快速止血、具备抗菌性能的伤口敷料。人发角蛋白没有免疫原性，原材料来源丰富，蛋白质本身细胞相容性好，具有止血功能，附着法原位制备纳米银方法简单。借助本发明的方法，可以得到理想的伤口敷料。
Description
技术领域
本发明属于功能高分子材料领域，涉及一种人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法。
背景技术
传统辅敷料指用于创面的覆盖物，通常是纱布，具有隔绝保护创面、止血、防止再污染的作用；而功能性敷料指有别于传统辅料，除了具有覆盖保护创面的作用之外，同时又能够主动参与和促进创面愈合的创面覆盖物。所谓理想型敷料就是在功能性敷料的基础上，既能满足生物学的需要，又能满足病人、医护人员和保管人员需要的辅料。理想型敷料首先要满足生物学的需要：有利于伤口细胞再生和修复细胞生长；有强大的吸收创面渗出能力，使创面获得充分引流；能维持创面湿度；防止细菌污染；减少创面营养物质丢失；增强创面血液循环与微循环；保护创面新生组织；具有消炎、镇痛的功能。
角蛋白具有可生物降解、生物活性高和相容性好的优势，从人发中提取的角蛋白还具有低免疫排异性。相对于其他本体材料，角蛋白来源几乎不受限制，因而在再生医学领域的研究应用受到越来越多的重视。近年来，人发角蛋白以凝胶、海绵支架、涂层、膜以及复合材料的形式应用于神经材料、皮肤敷料、细胞培养、药物载体以及软组织修复等方面，显示出其在再生医学领域的发展潜力。角蛋白是各种类型上皮细胞的主要结构蛋白，对伤口愈合有重要作用。美国的Keraplast公司已将人发角蛋白制作成皮肤创面覆盖材料并商品化，将对全厚皮肤缺损和非全厚皮肤缺损的治疗产生积极的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)人发角蛋白的提取：将人的头发洗净后烘干，剪成小段，在pH值为8.0-9.0的还原液中溶胀1～2小时，然后在45～60℃搅拌反应至少12小时，过滤得到角蛋白溶液，透析2-3天；
步骤2)角蛋白的改性：在步骤1)所得的角蛋白溶液中，加入过量的改性剂封端活泼的巯基，反应0.5-2天后，再次透析2-3天，冻干后得到棉花状角蛋白；
步骤3)制备膜片：将角蛋白和可生物降解聚合物溶解在有机溶剂中形成混合溶液，静电纺丝制备角蛋白复合膜片；
步骤4)原位还原法制备附着纳米银颗粒的复合膜：将角蛋白复合膜片浸入质量百分浓度0.1％-5％的硝酸银溶液中0.5-2小时，取出后用去离子水洗去附着不牢的银离子，后再浸入还原剂中反应，复合膜片表面附着的银离子还原得到纳米银。
本发明方法步骤1)中，所述的还原液优选为巯基乙醇或巯基乙酸、十二烷基硫酸钠和尿素的混合液，所用头发与还原液的质量体积比为1∶50～1∶100克/毫升。
本发明方法步骤2)中，所述的改性剂选自碘代乙酸或(甲基)丙烯酸单体。
本发明方法步骤3)中，所述的可生物降解聚合物包括PU(聚氨酯)、PLA(聚乳酸)、PCL(聚己内酯)、PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)和PHBV(3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物)等。
本发明方法步骤3)中，所述的角蛋白和可生物降解聚合物中，角蛋白所占质量百分比为5％-50％。
本发明方法步骤4)中，所述的还原剂优选为抗坏血酸或柠檬酸钠溶液。
本发明的有益效果：本发明的人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，先采用还原法从人发中提取角蛋白，然后改性角蛋白使之稳定化，再将角蛋白与可生物降解聚合物复合纺丝制备角蛋白复合膜片，最后采用原位法附着制备纳米银颗粒，制得生物相容性好、快速止血、具备抗菌性能的伤口敷料。人发角蛋白没有免疫原性，原材料来源丰富，蛋白质本身细胞相容性好，具有止血功能，附着法原位制备纳米银方法简单。借助本发明的所公开的方法，可以得到理想的伤口敷料。
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。
附图说明
图1本发明制备的复合膜片的SEM形貌图；A)PCL/角蛋白＝7∶3(质量比)，B)PCL/角蛋白/纳米银。
图2本发明制备的复合膜片的ATR-FTIR图谱。
图3本发明制备的角蛋白复合伤口敷料的抑菌圈实验图；A)大肠杆菌，B)金黄色葡萄球菌。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的描述，并不构成对本发明保护范围的限制。
实施例一：人发角蛋白的提取
将人的头发洗净、烘干，剪成小段，在pH值为9.0的还原液中溶胀1～2小时，60摄氏度搅拌反应48小时，过滤得到角蛋白溶液，透析2-3天；其中，还原液为巯基乙醇(或巯基乙酸)、十二烷基硫酸钠和尿素的混合液(质量比为1∶1∶10)，所用头发与还原液的比例为1∶50克/毫升。
实施例二：人发角蛋白的提取
将人的头发洗净、烘干，剪成小段，在pH值为8.0的还原液中溶胀1～2小时，70摄氏度搅拌反应36小时，过滤得到角蛋白溶液，透析2-3天；其中，还原液为巯基乙醇(或巯基乙酸)、十二烷基硫酸钠和尿素的混合液(质量比为1∶1∶10)，所用头发与还原液的比例为1∶100克/毫升。
实施例三：角蛋白的稳定化
测定透析后角蛋白的巯基含量，根据体积计算得到巯基的总量。称量1.1倍量的改性剂碘代乙酸加入角蛋白溶液中，避光常温反应12小时，透析2天，冷冻干燥得到棉花状角蛋白制品。
实施例四：角蛋白的稳定化
测定透析后角蛋白的巯基含量，根据体积计算得到巯基的总量。称量1.1倍量的改性剂甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)加入角蛋白溶液中，避光常温反应12小时，透析2天，冷冻干燥得到棉花状角蛋白制品。
实施例五：角蛋白复合敷料的制备
称取角蛋白0.3g和聚氨酯0.7g，用10g六氟异丙醇溶解过夜，采用静电纺丝制备复合膜片。静电纺丝条件为电压20Kv，接收板距离15cm，流速2ml/h，滚筒转速50rpm。
实施例六：角蛋白复合敷料的制备
称取角蛋白0.2g和聚乳酸0.8g，用8g三氟乙醇溶解过夜，采用静电纺丝制备复合膜片。静电纺丝条件为电压20Kv，接收板距离15cm，流速1ml/h，滚筒转速50rpm。
实施例七：角蛋白复合敷料的制备
称取角蛋白0.3g和聚己内酯0.7g，用10g六氟异丙醇溶解过夜，采用静电纺丝制备复合膜片。静电纺丝条件为电压20Kv，接收板距离15cm，流速2ml/h，滚筒转速50rpm。
实施例八：原位还原法制备附着纳米银颗粒的复合膜
取复合膜片浸入硝酸银溶液中(0.01g/ml)30分钟，后用去离子水洗去吸附不牢的银离子。随后将此膜片浸入抗坏血酸溶液中(20mg/ml)浸泡1小时，还原得到纳米银。
实施例九：原位还原法制备附着纳米银颗粒的复合膜
取复合膜片浸入硝酸银溶液中(0.04g/ml)30分钟，后用去离子水洗去吸附不牢的银离子。随后将此膜片浸入柠檬酸钠溶液中(10mg/ml)，浸泡2小时，还原得到纳米银。
实施例十：角蛋白复合伤口敷料抗菌性能测试
将样品固定在冷凝的琼脂培养基表面。吸取菌液并稀释到一定浓度，然后均匀的涂覆在培养基表面，最后，置于培养箱里37℃培养。大肠杆菌为阴性对照，金黄色葡萄球菌为阳性对照。在大肠杆菌中出现的抑菌圈为1.9mm(图3A)，金黄色葡萄球菌中出现的抑菌圈为3.1mm(图3B)。结果表明本发明方法制备的复合伤口敷料有良好的抗菌性能。
Claims (6)
1.一种人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
步骤1)人发角蛋白的提取：将人的头发洗净、烘干，剪成小段，在pH值为8-9.0的还原液中溶胀1～2小时，然后在45～60℃搅拌反应至少12小时，过滤得到角蛋白溶液，透析2-3天；
步骤2)角蛋白的改性：在步骤1)所得的角蛋白溶液中，加入过量的改性剂封端活泼的巯基，反应0.5-2天后，再次透析2-3天，冻干后得到棉花状角蛋白；
步骤3)制备膜片：将角蛋白和可生物降解聚合物溶解在有机溶剂中形成混合溶液，静电纺丝制备角蛋白复合膜片；
步骤4)原位还原法制备附着纳米银颗粒的复合膜：将角蛋白复合膜片浸入质量百分浓度0.1％-5％的硝酸银溶液中0.5-2小时，取出后用去离子水洗去附着不牢的银离子，后再浸入还原剂中反应，复合膜片表面附着的银离子还原得到纳米银。
2.根据权利要求1所述的人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的还原液为巯基乙醇或巯基乙酸、十二烷基硫酸钠和尿素的混合液，所用头发与还原液的质量体积比为1∶50～1∶100克/毫升。
3.根据权利要求1所述的人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的改性剂选自碘代乙酸或(甲基)丙烯酸单体。
4.根据权利要求1所述的人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的可生物降解聚合物选自聚氨酯、聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物或3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物。
5.根据权利要求1所述的人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的角蛋白和可生物降解聚合物中，角蛋白所占质量百分比为5％-50％。
6.根据权利要求1所述的人发角蛋白复合伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述的还原剂为抗坏血酸或柠檬酸钠溶液。
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