WO2012175153A2 - Stabile, wässrige protein-lösung oder protein-dispersion, verfahren zur herstellung der stabilen, wässrigen lösung oder dispersion und verfahren zur herstellung von form- oder flächengebilden, imprägnierungen oder beschichtungen aus der stabilen, wässrigen protein-lösung oder protein-dispersion sowie deren verwendung - Google Patents

Stabile, wässrige protein-lösung oder protein-dispersion, verfahren zur herstellung der stabilen, wässrigen lösung oder dispersion und verfahren zur herstellung von form- oder flächengebilden, imprägnierungen oder beschichtungen aus der stabilen, wässrigen protein-lösung oder protein-dispersion sowie deren verwendung Download PDF

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    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/10—General cosmetic use

Definitions

  • Stable, aqueous protein solution or protein dispersion process for the preparation of the stable, aqueous solution or dispersion and
  • the present invention relates to a stable, aqueous solution or a stable, aqueous dispersion with at least one self-assembling protein. Furthermore, the invention relates to a process for the preparation of the stable, aqueous protein solution or protein dispersion, a process for the electro- or rotor spinning of self-assembling protein using the stable, aqueous protein solution or protein dispersion, process for the preparation of mold - or fabrics, of
  • Impregnations or coatings of the stable, aqueous protein solution or protein dispersion and the use of the stable, aqueous protein solution or protein dispersion or of the moldings or fabrics, impregnations or coatings produced therefrom.
  • shaped or flat structures are here in particular fibers
  • CONFIRMATION COPY Under a fiber structure is here in particular an orderly or disorderly single or multi-layered assembly of a plurality of fibers understood or three-dimensional arrangements of the fibers or a combination with carriers.
  • Preferred fiber structures are nonwovens here.
  • the self-assembling proteins are composed of polypeptides. These are made up of amino acids, especially from the 20 of course
  • the amino acids can be modified, for example acetylated.
  • the self-assembling proteins are in particular intrinsically unfolded proteins or microbead-forming proteins.
  • Exemplary proteins are silk-like proteins, silk proteins or spider silk proteins.
  • the proteins may be of natural origin or synthetic, for example by recombinant production.
  • the self-assembling proteins have the property that they are unstable in concentrated, aqueous solutions or dispersions. Due to the hydrophobic parts, the protein precipitates or the solution gels. As a result, the proteins from aqueous solution or dispersion usually can not be processed into fibers.
  • JP 2010 270426 A a method is described in which
  • Silk proteins of concentrated formic acid, hexafluoroacetone hydrate or hexafluoroisopropanol Electrospinning takes place at elevated temperature to prevent gelling of the spinning solution. However, this may result in prolonged, continuous processing of damage to the protein.
  • organic solvents is from aspects of
  • JP 2010-150712 describes the electrospinning of an aqueous
  • Silkworm silk protein solution with the addition of a nonionic surfactant and a water-soluble polymer.
  • the addition of nonionic surfactant may be of concern to health in medical applications.
  • the object of the present invention has been found to provide or produce a health-safe and / or a particularly environmentally friendly and particularly stable and highly concentrated solution or dispersion of at least one self-assembling protein, the efficient or improved production of pure protein molds or Fabrics, protein impregnations or coatings with a wide range of applications allows.
  • the concentrated, aqueous protein solutions or protein dispersions should be able to be prepared without additional additives that stabilize the protein in aqueous solution or dispersion.
  • the addition of additives to stabilize the proteins in aqueous solution can be problematic for later use, for example, in the medical field, since the additives themselves must be toxicologically safe.
  • Rotor spinning process allows or improved. The same applies to the production of pure protein foams, gels, films, films or of pure protein impregnations or coatings.
  • Impregnations particularly suitable for the medical field preferably for or as wound dressings, surgical sutures or as a biocompatible coating of surfaces, in particular fibers,
  • Fibrous structures such as yarns or nonwovens, tissue engineering scaffolds, medical textiles, tubing, implants or foams, as hypoallergenic surfaces, for cosmetic products, for hygiene products, for household products and / or for filtration applications, for example tobacco and engine filters ,
  • the protein solution or protein dispersion in an aqueous solution or dispersion comprises at least one physically stabilized self-assembling protein having a protein concentration of from 5% by weight to 35% by weight, preferably from 5% by weight to 30% by weight. %, more preferably from 5 wt .-% to 25 wt .-% based on the total weight of the stable solution or dispersion.
  • the stable protein solution or protein dispersion according to the invention is understood to mean a stability of at least 5 hours, preferably more than 12 hours, more preferably more than 20 hours or even more than 48 hours.
  • a chemical stabilizer additive is currently not provided or required.
  • the water base is a particularly environmentally friendly solution.
  • water as a base for example for the
  • Spinning solution can be dispensed with the use of organic solvents. This represents from the perspective of work safety and the
  • pure, aqueous protein solutions or dispersions can be prepared in very high concentration and with high stability by the invention.
  • the self-assembling protein is physically stabilized in an aqueous solution or dispersion,
  • Room temperature ie in particular above 20 ° C, preferably between 30 ° C and 90 ° C, more preferably between 30 ° C and 50 ° C.
  • a stabilization sufficient for the processing of the protein solution or protein dispersion, ie without protein breakdown, is achieved already at about 30 ° C. It is furthermore surprising that it is preferably sufficient to carry out the dialysis for 3 to 4 hours at 30 ° C. and then at room temperature. This is a particularly protein-friendly process is realized.
  • Stabilizer additive pure, aqueous protein solutions or protein dispersions in very high concentration and with high stability can be produced. These can be processed by means of spinning processes into fibers or fiber structures, in particular nonwovens, in particular by means of electrical or
  • the self-assembling protein of the stable, aqueous protein solution or protein dispersion may be of natural origin or synthetic, in particular by recombinant production constructed from repetitive units of a structural protein, in particular an insect protein, preferably resilin, and / or a spider silk protein or the like or thereof derived protein, in particular with insertion or attachment of oligoamino acid blocks and / or an intrinsically unfolded protein or a microbead-forming protein.
  • the protein can thus also be a combination of the proteins derived from natural structural protein sequences, in particular a combination of the sequence of one protein with the sequence of another structural protein, particularly preferably a combination of the sequence of a spider silk with the sequence of resilin.
  • the self-assembling protein of the stable, aqueous protein solution or protein dispersion is preferably an R16, R16Arg 8 - (R16 protein with
  • the self-assembling proteins designated R16 and S16 and their preparation are described in detail, for example, in WO 2008/155304.
  • the protein and its production designated C16 are described in detail in WO 2007/082936.
  • additives or additives may optionally be added to the protein solution or protein dispersion.
  • the stable, aqueous protein solution or protein dispersion preferably comprises at least one additive selected from
  • Polymers for example in the form of dispersions, or preferably water-soluble polymers, such as polyalkylene oxides, such as polyethylene oxides, polyethylene glycols or polypropylene glycols, polyvinyl alcohols,
  • Polyethyleneimines polyvinylpyrrolidones, polyvinylamines, polyvinyl acetates, polyacrylates, polyalkylacrylates, such as polymethacrylates,
  • Polyhydroxyalkyl acrylates such as poly (2-hydroxymethacrylates) or poly (2-hydroxyethacrylates), polyvinylformamides, polyacrylamides,
  • Polycarboxylic acids such as polyacrylic acids or polymethacrylic acids, natural polymers such as galactomannan, chitosan, collagen, albumin, xanthan, alginates, gelatin, cellulose or starch, in particular their water-soluble derivatives such as hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl starch, oxidized starch, carboxymethyl cellulose,
  • Carrier-forming polymers preferably combinations of two or more polymers, homo- and copolymers,
  • Processing aids such as spinning aids, preferably organic
  • Solvents such as alcohols, for example ethanol or butanol, and / or surface-active agents, such as surfactants for adjusting the surface tension or the vapor pressure of the solution or conductive salts for adjusting the conductivity,
  • Crosslinking agents for example as an addition to the spinning solution or for the subsequent crosslinking of fibers,
  • Anti-infective agents analgesics or antiviral additives, antiseptics, antiinflammatory agents, wound healing agents, haemostatic agents, proteins, protein fragments, peptides and / or peptide sequences, polysaccharides, for example chitosan,
  • Growth factors such as purines or pyrimidines, living cells, ß-tricalcium phosphate, hydroxyapatite, in particular specifically
  • Hydroxyapatite nanoparticles hydroxyapatite nanoparticles, antimicrobial agents, amino acids, enzymes, vitamins, antioxidants,
  • Skin or hair cosmetic agents for example effect pigments, and / or
  • odor adsorbing additives such as activated carbon or cyclodextrins
  • Crown ethers biologically active metals or metal alloys, protein adsorption-preventing substances, such as polyethylene oxide.
  • polymers can be used as homopolymers, as copolymers, for example as block copolymers, graft copolymers, comb copolymers or brush copolymers, star polymers, random or alternating
  • additives can be added or adsorbed in pure form, in any mixture with one another and / or in encapsulated form.
  • Polyethylene oxide polyethylene glycol, polyvinyl alcohol and / or
  • Polyvinylpyrrolidone which are dissolved as water-soluble polymers directly in the protein solution or protein dispersion and are toxicologically safe.
  • the additives are present in a concentration range from 0.01% by weight to 40% by weight, preferably in a concentration range from 0.01% by weight to 30% by weight and more preferably in one
  • the pharmacologically active substances or medicaments used as additives preferably also come in smaller amounts
  • Self-assembling protein preferably dissolved in a low concentration of about 0.5 wt.% To 4 wt .-% in a chaotropic salt, dialyzed or ultrafiltered with an agitation, in particular by stirring, against an aqueous buffer, gel-filtered or treated by other osmotic methods or the chaotropic salt is separated by precipitation, and the protein solution or Protein dispersion is concentrated with agitation, in particular by stirring, by heating to about 30 ° C to 90 ° C, preferably to about 50 ° C to 80 ° C.
  • the dialysis is carried out to remove the chaotropic salt from the protein solution or protein dispersion preferably against an aqueous buffer having a pH in the range of 4 to 14, more preferably in the pH range of 6 to 14 and most preferably in the pH Range from 7 to 12.
  • an aqueous buffer having a pH in the range of 4 to 14, more preferably in the pH range of 6 to 14 and most preferably in the pH Range from 7 to 12.
  • self-assembling protein preferably in a high concentration of about 7 wt .-% to 35 wt .-%, particularly preferably from 7 wt .-% to 30 wt .-%, most preferably from 7 wt .-% to 25 wt. %, dissolved in a chaotropic salt, with agitation, in particular by stirring, against a room temperature, in particular to about 30 ° C to 50 ° C, heated, aqueous buffer, which is optionally exchanged for distilled water, dialyzed or ultrafiltered, gel-filtered or treated by other osmotic methods, or the chaotropic salt is separated by precipitation.
  • the pH of the protein solution or protein dispersion of preferably alkaline buffer is lowered to a neutral level (about pH 6-7), which is particularly gentle for the Protein is.
  • Guanidinium thiocyanate, calcium chloride, lithium bromide, urea or an ionic liquid is preferably used as solubilizer as the chaotropic salt for the process for producing the stable, aqueous protein solution or protein dispersion according to the invention.
  • the chaoptropic salt for example guanidinium thiocyanate, is almost completely removed from the aqueous protein solution or protein dispersion. This gives a pure, aqueous solution of protein and water.
  • the salt for example guanidinium thiocyanate, could interfere with a subsequent spinning process, in particular electrospinning, because of its influence on the conductivity of the spinning solution, and could be toxic to the cells, especially when used in dressings.
  • the salt could also interfere with the formation and solidification of the fibers during the spinning process.
  • ultrafiltration As an alternative to dialysis of the protein solution or protein dispersion is also a gel filtration, ultrafiltration or other osmotic process into consideration. To concentrate the protein solution on a larger scale, ultrafiltration is particularly suitable.
  • the aqueous, highly concentrated protein solution or protein dispersion according to the invention has a very high stability, in particular a stability of at least 5 hours, preferably more than 12 hours, more preferably more than 20 hours or even more than 48 hours.
  • Protein solution can, without or on a shaped or sheet-like carrier, directly particularly pure protein-shaped or flat structures, ie protein fibers, fiber structures, in particular nonwovens, gels, films, films or foams, or particularly pure protein impregnations or protein coatings are produced.
  • the fibers or fiber structures, in particular nonwovens, are preferably produced by the spinning of the invention or
  • Stable, aqueous protein solution or protein dispersion prepared according to the invention without or on a shaped or flat-sheet carrier to the corresponding protein fibers or fiber structures, in particular - nonwovens.
  • shaped or sheet carriers are here or carrier
  • Fibers or fiber structures in particular nonwovens, understood or from gels, films, films or foams.
  • the spinning of the stable, aqueous solution with self-assembling protein is advantageously carried out by electric or rotor spinning.
  • the stabilization of the protein solution or protein dispersion prior to spinning can be carried out with a health-acceptable and / or a protein-sparing stabilization method.
  • Subsequent spinning is preferably possible at room temperature in a continuous process over an extended period of time without the protein solution or protein dispersion precipitating or gelling or being exposed to a harmful temperature effect.
  • the electro-spun fibers preferably have a fiber diameter of 1 nm to several micrometers, preferably from 10 nm to 2000 nm, more preferably a fiber diameter of 10 nm to 1000 nm and most preferably a fiber diameter of 10 nm to 800 nm.
  • the protein solution or dispersion according to the invention or prepared according to the invention can also be used as impregnation or coating, in particular by spray, dip or spincoating, without or on a sheet carrier can be used, for example of fibers or fiber structures, in particular nonwovens.
  • the stable, aqueous protein solution or dispersion according to the invention or prepared according to the invention can be used without or on a sheet carrier, preferably as a coating in gel, film or film form or in the form of patterns, such as dot or striped patterns, for example.
  • protein solution according to the invention or prepared according to the invention can be processed without or on a shaped or flat-sheet carrier into protein foams.
  • the protein solution or protein dispersion can thus be applied directly to a carrier, in particular to a shaped or flat structure, for example to a nonwoven fabric or another fiber structure, which or which
  • wound covering systems they can be spun onto a film, a film or a foam, for example when applied to a polyurethane foam in wound dressings.
  • a stable, pure, aqueous, highly concentrated protein solution or protein dispersion which is characterized by the high protein Concentration even without the use of spinning aids, such as viscosity boosters, spin.
  • additives for example those selected from agents for adjusting the viscosity, carrier-forming polymers, spinning auxiliaries, crosslinking agents,
  • Coating aids surface active agents, pharmacologically active agents, medicaments, wound healing agents, skin or hair cosmetic agents and / or odor adsorbing additives, before spinning or further processing. Furthermore, the stable, aqueous protein solution or dispersion according to the invention finds or find the fabrics produced therefrom.
  • Impregnations or coatings advantageously used for cosmetic products for example for creams, sponges, pads, strips or masks, for hygiene products, such as feminine hygiene, incontinence products, diapers, for household products, such as cleaning utensils, in particular
  • Cloths or sponges and / or for filter applications such as tobacco filters or engine filters.
  • a particularly preferred use is the stable, aqueous protein solution or protein dispersion according to the invention or find the molded or flat structures, impregnations or
  • Coatings for medical products preferably for or as
  • Wound dressings other textiles, tubes, fabric constructions or
  • the medical products can at least one of
  • Wound contact layer prepared according to a described method, which positively influences the wound healing process, or is designed as a biocompatible or hypoallergenic coating of surfaces. It is possible that the wound contact layer in contact with the wound may be absorbed by the body and broken down. In addition, it could prevent sticking to the wound. This will be painful
  • the abovementioned additives make fiber structures, in particular nonwovens, such as, for example, 3D-modeled nonwovens, gels, films, films or foams, or for the impregnations or coatings described in one of the above examples, for the shaped or flat structures, in particular the fibers Processes are produced, thus opening a particularly diverse scope.
  • nonwovens such as, for example, 3D-modeled nonwovens, gels, films, films or foams, or for the impregnations or coatings described in one of the above examples, for the shaped or flat structures, in particular the fibers Processes are produced, thus opening a particularly diverse scope.
  • the produced protein moldings or surfaces can be aftertreated,
  • R16Arg 8 protein (R16 protein with attached 8 amino acid oligoarginine block)
  • R16 protein (2 g) as a recombinant, self-assembling protein is dissolved in a chaotropic salt, in particular guanidinium thiocyanate solution (98 g 6M GuaSCN) with stirring.
  • a chaotropic salt in particular guanidinium thiocyanate solution (98 g 6M GuaSCN) with stirring.
  • the protein solution is transferred to a dialysis tube, and this is placed sealed in the buffer solution. During dialysis, the solution is stirred. The dialysis is preferably run for 8 to 14 hours, and the buffer is optionally replaced. Subsequently, the protein solution is taken out of the dialysis tube, placed in a tared beaker and weighed.
  • the protein solution is evaporated in an open beaker with stirring at about 70 ° C until a desired concentration of 7 wt .-% to 35 wt .-% R16 protein is reached.
  • the determination of the protein concentration is carried out by weighing.
  • the protein solution is processed into fibers by means of electrospinning at room temperature (high voltage 35 kV, electrode distance 10 cm).
  • the protein solution is prepared and dialyzed as in Example 1.
  • the protein solution is evaporated in an open beaker with stirring at 70 ° C until a desired concentration of 15 wt .-% to 20 wt .-% R16 protein is reached.
  • Protein concentration is by weighing.
  • the protein solution is processed into fibers by means of electrospinning at room temperature (high voltage 35 kV, electrode distance 10 cm).
  • R16Arge protein (450 mg) as a recombinant self-assembling protein is dissolved in a chaotropic salt, in particular guanidinium thiocyanate solution (3 ml of 6M GuaSCN, 15% m / v) with stirring.
  • a chaotropic salt in particular guanidinium thiocyanate solution (3 ml of 6M GuaSCN, 15% m / v) with stirring.
  • 1, 8 I sodium bicarbonate buffer are introduced and heated to about 50 ° C. The temperature is maintained during dialysis.
  • the protein solution is transferred to a dialysis tube, and this is placed sealed in the buffer solution. During dialysis, the solution is stirred.
  • the dialysis is preferably run for 8 to 14 hours, and the buffer is optionally replaced to a larger one
  • the concentration of the R16 protein is 7 wt .-% to 35 wt .-%.
  • the protein solution is processed to fibers with or without viscosity increasing agents by means of electrospinning at room temperature (high voltage 35 kV, electrode distance 10 cm).
  • the protein solution is prepared as in Example 3.
  • the protein solution is transferred to a dialysis tube, and this is placed sealed in the buffer solution. During dialysis, the solution is stirred. The dialysis is preferably allowed to proceed for 4 to 7 hours, the buffer is exchanged with 1.8 I of distilled water (pH 6 to 7), after which dialysis is continued for 4 to 7 hours. Subsequently, the protein solution is taken out of the dialysis tube.
  • the concentration of the R16 protein is 7 wt .-% to 35 wt .-%.
  • the protein solution is processed to fibers with or without viscosity increasing agents by means of electrospinning at room temperature (high voltage 35 kV, electrode distance 10 cm).
  • the protein solution is prepared as in Example 3 or 4, dialyzed and processed by electrospinning into fibers.
  • the protein solution is prepared as in Example 3, 4 or 5.
  • Example 5 Surprisingly, as in Example 5, a stabilization sufficient for processing the protein solution, ie without protein breakdown, is already achieved at 30 ° C. The temperature is maintained for 3 hours and then dialyzed further at room temperature.
  • the protein solution is added by electrospinning as in the previous examples with or without viscosity increasing agents
  • R16 protein (300 mg) as a recombinant self-assembling protein is dissolved in a chaotropic salt, in particular guanidinium thiocyanate solution (3 ml of 6M GuaSCN, 0% m / v) with stirring.
  • a chaotropic salt in particular guanidinium thiocyanate solution (3 ml of 6M GuaSCN, 0% m / v) with stirring.
  • guanidinium thiocyanate solution 3 ml of 6M GuaSCN, 0% m / v
  • the electro-spun R16 fibers of the examples preferably have a fiber diameter of 10 nm to 2000 nm, more preferably a fiber diameter of 10 nm to 1000 nm and most preferably a fiber diameter of 10 nm to 800 nm.
  • the preparation of the protein solution is carried out as in Example 1 with the addition of 4 wt .-% polyethylene oxide as an additive for adjusting the
  • the protein solution is prepared as in Example 2, dialyzed, concentrated and provided with 4% by weight of polyethylene oxide as a viscosity adjusting additive. Thereafter, the stable protein solution is processed by means of rotor spinning into fibers.
  • Example 9 The preparation of the protein solution is carried out as in Example 3, 5 or 6 with the addition of 15% by weight of polyvinylpyrrolidone as an additive for adjusting the viscosity. Thereafter, the protein solution is processed by means of rotor spinning into fibers
  • the preparation of the protein solution is carried out as in Example 1 with the optional addition of additives or viscosity-increasing agents.
  • the film or sheet is prepared from the protein solution by, for example, spin coating or doctoring.
  • the preparation of the protein solution is carried out as in Example 3, 5 or 6 with the optional addition of additives, in particular viscosity-increasing agents.
  • the protein solution is prepared and dialyzed as in Example 1.
  • the protein solution is evaporated in an open beaker with stirring at 70 ° C until a desired concentration of 5 wt .-% to 20 wt .-% R16 protein is reached.
  • the determination of the protein concentration is carried out by weighing.
  • the protein solution is uniformly sprayed on a viscose nonwoven fabric, for example by means of a spray gun with compressed air. Subsequently, the nonwoven fabric is dried at room temperature. Examples of the preparation of recombinant, self-assembling
  • the protein solution is prepared as in Example 12, dialyzed and
  • a viscose nonwoven fabric is dipped in the stable, concentrated protein solution and then dried at room temperature.
  • R16 protein or R16Arg 8 protein R16 protein with attached oligoarginine block.
  • the R16Arge protein is said to have special properties in wound healing.
  • the S16 protein or the C16 protein can be used.
  • the protein fibers, films, films or coatings are immersed for about 0.5 to 1 minute in ethanol or methanol and then dried at room temperature and to remove the solvent residues in a vacuum oven.
  • the protein fibers, films, films or coatings are immersed in potassium hydrogen phosphate buffer for about 2 hours and then washed with distilled water and dried at room temperature.

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Abstract

Es soll eine gesundheitlich unbedenkliche und/oder eine besonders umweltfreundliche und besonders stabile sowie hochkonzentrierte Lösung oder Dispersion aus zumindest einem selbstassemblierenden Protein bereitgestellt werden, die eine effiziente bzw. verbesserte Herstellung von reinen Protein- Formgebilden oder -Flächengebilden, Protein-Imprägnierungen oder - Beschichtungen mit einem breiten Anwendungsfeld ermöglicht. Erfindungsgemäß umfasst die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion in einer wässrigen Lösung oder Dispersion wenigstens ein physikalisch stabilisiertes selbstassemblierendes Protein mit einer Proteinkonzentration von 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der stabilen Lösung oder Dispersion, insbesondere mit einer Stabilität von mindestens 5 Stunden, bevorzugt von mehr als 12 Stunden, besonders bevorzugt von mehr als 20 Stunden oder sogar von mehr als 48 Stunden. Ein chemischer Stabilisatorzusatz ist gerade nicht vorgesehen bzw. nicht erforderlich.

Description

Anmelderin: Carl Freudenberg KG, 69469 Weinheim
Stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion, Verfahren zur Herstellung der stabilen, wässrigen Lösung oder Dispersion und
Verfahren zur Herstellung von Form- oder Flächengebilden, Imprägnierungen oder Beschichtungen aus der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion sowie deren Verwendung
Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft eine stabile, wässrige Lösung oder eine stabile, wässrige Dispersion mit zumindest einem selbstassemblierenden Protein. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion, ein Verfahren zur Elektro- oder Rotorverspinnung von selbstassemblierendem Protein unter Verwendung der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion, Verfahren zur Herstellung von Form- oder Flächengebilden, von
Imprägnierungen oder von Beschichtungen aus der stabilen, wässrigen Protein- Lösung oder Protein-Dispersion sowie die Verwendung der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion bzw. der daraus hergestellten Form- oder Flächengebilde, Imprägnierungen oder Beschichtungen.
Unter Form- oder Flächengebilden werden hier insbesondere Fasern,
Fasergebilde, Gele, Folien, Filme, Schäume oder Kombinationen daraus verstanden.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Unter einem Fasergebilde wird hier insbesondere eine geordnete oder ungeordnete ein- oder mehrlagige Zusammenlagerung einer Vielzahl von Fasern verstanden oder auch dreidimensionale Anordnungen der Fasern oder eine Kombination mit Trägern. Bevorzugte Fasergebilde sind hier Vliesstoffe.
Die selbstassemblierenden Proteine sind aus Polypeptiden aufgebaut. Diese setzen sich aus Aminosäuren, insbesondere aus den 20 natürlich
vorkommenden Aminosäuren, zusammen. Die Aminosäuren können dabei modifiziert sein, zum Beispiel acetyliert sein. Die selbstassemblierenden Proteine sind insbesondere intrinsisch entfaltete Proteine oder Microbead- bildende Proteine. Beispielhafte Proteine sind seidenähnliche Proteine, Seidenproteine oder Spinnenseidenproteine. Die Proteine können natürlichen Ursprungs oder synthetisch, zum Beispiel durch rekombinante Herstellung, sein.
Die selbstassemblierenden Proteine besitzen die Eigenschaft, dass sie in konzentrierten, wässrigen Lösungen oder Dispersionen instabil sind. Durch die hydrophoben Anteile fällt das Protein aus oder die Lösung geliert. Dadurch lassen sich die Proteine aus wässriger Lösung oder Dispersion normalerweise nicht zu Fasern verarbeiten.
Stand der Technik Aus dem Patent US 6110590 ist das Elektrospinnen von synthetisch
hergestellter Seide aus Hexafluoroisopropanol bekannt.
In der JP 2010 270426 A wird ein Verfahren beschrieben, in denen
Seidenproteine aus konzentrierter Ameisensäure, aus Hexafluoroacetonhydrat oder aus Hexafluoroisopropanol, versponnen werden. Das Elektrospinnen erfolgt dabei bei erhöhter Temperatur, um das Gelieren der Spinnlösung zu verhindern. Dies kann allerdings bei längerer, kontinuierlicher Verarbeitung eine Schädigung des Proteins bedingen. Der Einsatz von organischen Lösungsmitteln ist aus Aspekten des
Arbeitsschutzes und/oder des Umweltschutzes ebenfalls häufig nicht
wünschenswert.
Die JP 2010-150712 beschreibt das Elektrospinnen einer wässrigen,
Seidenproteinlösung der Seidenraupe unter Zusatz eines nichtionischen Tensids und eines wasserlöslichen Polymers. Der Zusatz von nichtionischem Tensid kann jedoch im Hinblick auf Anwendungen im medizinischen Bereich gesundheitlich bedenklich sein.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine gesundheitlich unbedenkliche und/oder eine besonders umweltfreundliche und besonders stabile sowie hochkonzentrierte Lösung oder Dispersion aus zumindest einem selbstassemblierenden Protein anzugeben bzw. herzustellen, die eine effiziente bzw. verbesserte Herstellung von reinen Protein-Formgebilden oder - Flächengebilden, Protein-Imprägnierungen oder -Beschichtungen mit einem breiten Anwendungsfeld ermöglicht.
Zudem sollen die konzentrierten, wässrigen Protein-Lösungen oder Protein- Dispersionen ohne zusätzliche Additive, die das Protein in wässriger Lösung oder Dispersion stabilisieren, hergestellt werden können. Der Zusatz von Additiven zur Stabilisierung der Proteine in wässriger Lösung kann problematisch für die spätere Verwendung, zum Beispiel im medizinischen Bereich sein, da die Additive selbst toxikologisch unbedenklich sein müssen.
Die konzentrierte Protein-Lösung oder Protein-Dispersion soll sich ferner durch eine besonders hohe Konzentration und besonders hohe Stabilität
auszeichnen. So soll insbesondere die Herstellung von Protein-Fasern oder - Fasergebilden, insbesondere von Vliesstoffen, mittels Elektro- oder
Rotorspinnverfahren ermöglicht bzw. verbessert werden. Gleiches gilt auch für die Herstellung von reinen Protein-Schäumen, -Gelen, -Filmen, -Folien oder von reinen Protein-Imprägnierungen oder -Beschichtungen.
Des Weiteren soll die stabile Protein-Lösung oder -Dispersion bzw. sollen die daraus hergestellten Form- oder Flächengebilde, Beschichtungen oder
Imprägnierungen besonders geeignet für den medizinischen Bereich sein, bevorzugt für oder als Wundauflagen, Operationsnahtmaterialien oder als biokompatible Beschichtung von Oberflächen, insbesondere Fasern,
Fasergebilden, wie Garnen oder Vliesstoffen, Gewebekonstruktionen bzw. Gewebezüchtungen (Tissue Engineering Scaffolds), medizinische Textilien, Schläuche, Implantate oder Schäume, als hypoallergene Oberflächen, für Kosmetikprodukte, für Hygieneprodukte, für Haushaltsprodukte und/oder für Filteranwendungen, zum Beispiel Tabak- und Motorenfilter.
Erfindungsgemäß umfasst die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion in einer wässrigen Lösung oder Dispersion wenigstens ein physikalisch stabilisiertes selbstassemblierendes Protein mit einer Proteinkonzentration von 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der stabilen Lösung oder Dispersion. Unter der erfindungsgemäßen stabilen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion wird hier eine Stabilität von mindestens 5 Stunden, bevorzugt von mehr als 12 Stunden, besonders bevorzugt von mehr als 20 Stunden oder sogar von mehr als 48 Stunden verstanden. Ein chemischer Stabilisatorzusatz ist gerade nicht vorgesehen bzw. nicht erforderlich.
Durch die Wasserbasis liegt eine besonders umweltfreundliche Lösung vor. Durch die Verwendung von Wasser als Basis beispielsweise für die
Spinnlösung kann auf den Einsatz von organischen Lösungsmitteln verzichtet werden. Dies stellt aus Sicht der Arbeitssicherheit und der
Umweltfreundlichkeit, insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung von bedenklichen Abfall- oder Nebenprodukten, einen besonderen Vorteil dar.
Stark hydrophobe Proteine weisen in wässriger Lösung eine sehr schlechte Löslichkeit auf. Ohne Stabilisierung können nur verdünnte, wässrige Protein- Lösungen hergestellt werden. Durch die geringe Konzentration lassen sich diese Lösungen oder Dispersionen beispielsweise nicht ohne weitere Zusätze, zum Beispiel von Polymeren, zu Fasern verarbeiten. Zudem werden in diesen verdünnten Lösungen größere Mengen an Zusätzen benötigt.
Durch die Erfindung können hingegen auch reine, wässrige Protein-Lösungen oder -Dispersionen in sehr hoher Konzentration und mit hoher Stabilität hergestellt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion wird das selbstassemblierende Protein in einer wässrigen Lösung oder Dispersion physikalisch stabilisiert,
insbesondere durch mechanische Bewegung und Erwärmung über
Raumtemperatur, d.h. insbesondere über 20°C, bevorzugt zwischen 30°C und 90°C, besonders bevorzugt zwischen 30°C und 50°C. Überraschend wird bereits bei ca. 30°C eine für die Verarbeitung der Protein- Lösung oder Protein-Dispersion ausreichende Stabilisierung, das heißt ohne Ausfall des Proteins, erreicht. Überraschend ist weiterhin, dass es bevorzugt ausreicht, die Dialyse für 3 bis 4 Stunden bei 30°C durchzuführen und anschließend bei Raumtemperatur. Damit ist ein besonders Proteinschonendes Verfahren realisiert.
Allein durch die physikalische Stabilisierung können ohne chemischen
Stabilisatorzusatz reine, wässrige Protein-Lösungen oder Protein-Dispersionen in sehr hoher Konzentration und mit hoher Stabilität hergestellt werden. Diese können mittels Spinnverfahren zu Fasern oder Fasergebilden, insbesondere Vliesstoffen, verarbeitet werden, insbesondere mittels Elektro- oder
Rotorspinnen. Das selbstassemblierende Protein der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion kann natürlichen Ursprungs oder synthetisch sein, insbesondere durch rekombinante Herstellung, aufgebaut aus repetitiven Einheiten eines Strukturproteins, insbesondere eines Insektenproteins, bevorzugt Resilin, und/oder eines Spinnenseidenproteins oder eines ähnlichen oder davon abgeleiteten Proteins, insbesondere mit Insertion oder Anhängung von Oligoaminosäure-Blöcken und/oder ein intrinsisch entfaltetes Protein oder ein Microbead-bildendes Protein.
Das Protein kann somit auch eine Kombination aus den Sequenzen von natürlichen Strukturproteinen abgeleiteten Proteinen sein, insbesondere eine Kombination aus der Sequenz von einem Protein mit der Sequenz eines anderen Strukturproteins, besonders bevorzugt eine Kombination aus der Sequenz einer Spinnenseide mit der Sequenz des Resilins. Das selbstassemblierende Protein der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion ist bevorzugt ein R16-, R16Arg8- (R16-Protein mit
angehängtem Oligoarginin-Block mit 8 Aminosäuren), S16- oder C16-Protein oder das natürliche Seidenprotein der Seidenraupe Bombyx mori oder ein von den vorgenannten Proteinen abgeleitetes natürliches oder synthetisches Protein.
Die selbstassemblierenden Proteine mit der Bezeichnung R16 und S16 und deren Herstellung sind beispielsweise ausführlich in der WO 2008/155304 beschrieben. Das Protein und dessen Herstellung mit der Bezeichnung C16 sind beispielsweise ausführlich in der WO 2007/082936 beschrieben.
Durch die physikalische Stabilisierung ist zwar kein Zusatz von Additiven zur Stabilisierung der Protein-Lösung oder Protein-Dispersion erforderlich.
Selbstverständlich können jedoch der Protein-Lösung oder Protein-Dispersion optional auch Additive zugesetzt werden.
Die stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion umfasst dabei vorzugsweise zumindest ein Additiv, ausgewählt aus
- Mitteln zur Einstellung der Viskosität, insbesondere wasserunlösliche
Polymere, zum Beispiel in Form von Dispersionen, oder bevorzugt wasserlösliche Polymere, wie Polyalkylenoxide, wie Polyethylenoxide, Polyethylenglykole oder Polypropylenglykole, Polyvinylalkohole,
Polyethylenimine, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylamine, Polyvinylacetate, Polyacrylate, Polyalkylacrylate, wie Polymethacrylate,
Polyhydroxyalkylacrylate, wie Poly(2-hydroxymethacrylate) oder Poly(2- hydroxyethacrylate), Polyvinyformamide, Polyacrylamide,
Polycarbonsäuren, wie Polyacrylsäuren oder Polymethacrylsäuren, natürliche Polymere, wie Galaktomannan, Chitosan, Kollagen, Albumin, Xanthan, Alginate, Gelatine, Cellulose oder Stärke, insbesondere deren wasserlösliche Derivate, wie zum Beispiel Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylstärke, oxidierte Stärke, Carboxymethylcellulose,
- Träger-bildenden Polymeren, bevorzugt Kombinationen aus zwei oder mehreren Polymeren, Homo- und Copolymeren,
- Verarbeitungshilfsmitteln, wie Spinnhilfsmitteln, bevorzugt organische
Lösungsmittel, wie Alkohole, zum Beispiel Ethanol oder Butanol, und/oder oberflächenaktive Agentien, wie Tenside zur Einstellung der Oberflächenspannung bzw. des Dampfdruckes der Lösung oder Leitsalze zur Einstellung der Leitfähigkeit,
- Vernetzungsmitteln, beispielsweise als Zugabe zur Spinnlösung oder zur nachträglichen Vernetzung von Fasern,
- pharmakologischen Wirkstoffen oder Medikamenten, wie Antibiotika,
Antiinfektiva, Analgetika oder antivirale Additive, Antiseptika, entzündungshemmende Mittel, wundheilungsfördernde Mittel, blutstillende Mittel, Proteine, Proteinfragmente, Peptide und/oder Peptidsequenzen, Polysaccharide, zum Beispiel Chitosan,
Wachstumsfaktoren, wie Purine oder Pyrimidine, lebende Zellen, ß- Tricalciumphosphat, Hydroxyapatit, insbesondere speziell
Hydroxyapatitnanopartikel, antimikrobielle Agentien, Aminosäuren, Enzyme, Vitamine, Antioxidantien,
- Haut- oder haarkosmetischen Wirkstoffen, zum Beispiel Effektpigmente, und/oder
- geruchsadsorbierenden Additiven, wie Aktivkohle oder Cyclodextrine,
Kronenether, biologisch aktive Metalle oder Metalllegierungen, proteinadsorptionsvermeidende Substanzen, wie zum Beispiel Polyethylenoxid.
Die oben genannten Polymere können dabei als Homopolymere, als Copolymere, zum Beispiel als Blockcopolymere, Pfropfcopolymere, Kamm- oder Bürstencopolymere, Sternpolymere, statistische oder alternierende
Systeme, oder in jeglicher Mischung untereinander eingesetzt werden.
Die oben genannten Additive können in reiner Form, in jeglicher Mischung untereinander und/oder in verkapselter Form zugesetzt bzw. adsorbiert werden.
Besonders bevorzugt als Mittel zur Einstellung der Viskosität sind
Polyethylenoxid, Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol und/oder
Polyvinylpyrrolidon, die als wasserlösliche Polymere direkt in der Protein- Lösung oder Protein-Dispersion gelöst werden und toxikologisch unbedenklich sind. Ferner sind im Hinblick auf eine Verwendung im medizinischen Bereich als Additive vorzugsweise Medikamente sowie wundheilungsfördernde oder blutstillende Mittel eingesetzt. Vorteilhafterweise liegen die Additive in einem Konzentrationsbereich von 0,01 Gew.-% bis 40 Gew.-% vor, bevorzugt in einem Konzentrationsbereich von 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-% und besonders bevorzugt in einem
Konzentrationsbereich von 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%. Die als Additive eingesetzten pharmakologischen Wirkstoffe oder Medikamente werden abhängig von der Applikation bevorzugt auch in geringeren
Konzentrationen als den oben genannten eingesetzt.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion wird das wenigstens eine
selbstassemblierende Protein bevorzugt in einer geringen Konzentration von ca. 0,5 Gew.% bis 4 Gew.-% in einem chaotropen Salz gelöst, unter Bewegung, insbesondere durch Rühren, gegen einen wässrigen Puffer dialysiert oder ultrafiltriert, gelfiltriert oder durch andere osmotische Verfahren behandelt oder das chaotrope Salz wird durch Fällung abgetrennt, und die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion wird unter Bewegung, insbesondere durch Rühren, aufkonzentriert durch Erwärmen auf ca. 30°C bis 90°C, bevorzugt auf ca. 50°C bis 80°C. Die Dialyse erfolgt zur Entfernung des chaotropen Salzes aus der Protein- Lösung oder Protein-Dispersion bevorzugt gegen einen wässrigen Puffer mit einem pH-Wert im Bereich von 4 bis 14, besonders bevorzugt im pH-Bereich von 6 bis 14 und ganz besonders bevorzugt im pH-Bereich von 7 bis 12. Alternativ zu dem vorgenannten Verfahren wird das wenigstens eine
selbstassemblierende Protein bevorzugt in einer hohen Konzentration von ca. 7 Gew.-% bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt von 7 Gew.-% bis 30 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 7 Gew.-% bis 25 Gew.-%, in einem chaotropen Salz gelöst, unter Bewegung, insbesondere durch Rühren, gegen einen über Raumtemperatur, insbesondere auf ca. 30°C bis 50°C, erwärmten, wässrigen Puffer, der optional gegen destilliertes Wasser ausgetauscht wird, dialysiert oder ultrafiltriert, gelfiltriert oder durch andere osmotische Verfahren behandelt, oder das chaotrope Salz wird durch Fällung abgetrennt. Durch den optionalen Austausch der Pufferlösung durch destilliertes Wasser wird der pH-Wert der Protein-Lösung oder Protein-Dispersion vom bevorzugt alkalischen Puffer (größer pH 7) auf ein neutrales Niveau (ca. pH 6-7) herabgesenkt, was besonders schonend für das Protein ist. Für das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion wird als chaotropes Salz vorzugsweise Guanidiniumthiocyanat, Calciumchlorid, Lithiumbromid, Harnstoff oder eine ionische Flüssigkeit als Lösungsvermittler eingesetzt. Bei der Dialyse wird das chaoptrope Salz, zum Beispiel Guanidiniumthiocyanat, aus der wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nahezu vollständig entfernt. Dadurch erhält man eine reine, wässrige Lösung aus Protein und Wasser. Das Salz, zum Beispiel Guanidiniumthiocyanat, könnte einen anschließenden Spinnprozess stören, insbesondere das Elektrospinnen wegen seines Einflusses auf die Leitfähigkeit der Spinnlösung, und könnte toxisch für die Zellen sein, insbesondere bei der Anwendung in Wundauflagen. Das Salz könnte auch die Ausbildung und Verfestigung der Fasern beim Spinnprozess stören.
Als Alternative zur Dialyse der Protein-Lösung oder Protein-Dispersion kommt auch eine Gelfiltration, eine Ultrafiltration oder ein anderes osmotisches Verfahren in Betracht. Zur Aufkonzentrierung der Protein-Lösung in größerem Maßstab ist eine Ultrafiltration besonders geeignet.
Die erfindungsgemäße wässrige, hochkonzentrierte Protein-Lösung oder Protein-Dispersion weist eine sehr hohe Stabilität auf, insbesondere eine Stabilität von mindestens 5 Stunden, bevorzugt von mehr als 12 Stunden, besonders bevorzugt von mehr als 20 Stunden oder sogar von mehr als 48 Stunden.
Aus der erfindungsgemäßen stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein- Dispersion bzw. der erfindungsgemäß hergestellten stabilen, wässrigen
Protein-Lösung können ohne oder auf einen Form- oder Flächengebilde-Träger direkt besonders reine Protein-Form- oder Flächengebilde, das heißt Protein- Fasern, -Fasergebilde, insbesondere -Vliesstoffe, -Gele, -Folien, -Filme oder - Schäume, oder besonders reine Protein-Imprägnierungen oder Protein- Beschichtungen hergestellt werden. Die Fasern oder Fasergebilde, insbesondere Vliesstoffe, werden dabei bevorzugt hergestellt durch das Verspinnen der erfindungsgemäßen bzw.
erfindungsgemäß hergestellten stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion ohne oder auf einen Form- oder Flächengebilde-Träger zu den entsprechenden Protein-Fasern oder -Fasergebilden, insbesondere - Vliesstoffen.
Unter den Form- oder Flächengebilde-Trägern werden hier Träger oder
Oberflächen aus Fasern oder Fasergebilden, insbesondere Vliesstoffen, verstanden oder aus Gelen, Folien, Filmen oder Schäumen.
Das Verspinnen der stabilen, wässrigen Lösung mit selbstassemblierendem Protein erfolgt vorteilhafterweise durch Elektro- oder Rotorspinnen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Stabilisierung der Protein- Lösung oder Protein-Dispersion vor dem Spinnen mit einem gesundheitlich unbedenklichen und/oder einem Protein-schonenden Stabilisierungsverfahren erfolgen. Ein nachfolgendes Spinnen ist bevorzugt bei Raumtemperatur in einem kontinuierlichen Prozess über einen längeren Zeitraum möglich, ohne dass die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion ausfällt bzw. geliert oder einem schädlichen Temperatureinfluss ausgesetzt ist.
Die elektroversponnenen Fasern weisen bevorzugt einen Faserdurchmesser von 1 nm bis zu mehreren Mikrometern auf, bevorzugt von 10 nm bis 2000 nm, besonders bevorzugt einen Faserdurchmesser von 10 nm bis 1000 nm und ganz besonders bevorzugt einen Faserdurchmesser von 10 nm bis 800 nm.
Die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß hergestellte Protein-Lösung oder -Dispersion kann auch als Imprägnierung oder Beschichtung, insbesondere durch Sprüh-, Tauch- oder Rotationsbeschichtung (spincoating), ohne oder auf einen Flächengebilde-Träger eingesetzt werden, beispielsweise von Fasern oder Fasergebilden, insbesondere Vliesstoffen.
Ferner kann die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß hergestellte stabile, wässrige Protein-Lösung oder -Dispersion ohne oder auf einen Flächengebilde- Träger vorzugsweise als Beschichtung in Gel-, Folien- oder Filmform oder in Form von Mustern, wie zum Beispiel Punkt- oder Streifenmustern,
insbesondere durch einen Druck-, Rakel-, Walzen- oder Gießprozess, eingesetzt oder verarbeitet werden.
Ein spezieller Anwendungsfall stellt beispielsweise die Beschichtung
medizinischer Schläuche mit der Protein-Lösung oder -Dispersion dar.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß hergestellte Protein-Lösung ohne oder auf einen Form- oder Flächengebilde-Träger zu Protein-Schäumen verarbeitet werden.
Die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion kann somit direkt auf einen Träger, insbesondere auf ein Form- oder Flächengebilde, beispielsweise auf einen Vliesstoff oder ein sonstiges Fasergebilde, welcher bzw. welches
beispielsweise in Wundabdeckungssystemen eingesetzt werden kann, auf einen Film, eine Folie oder auf einen Schaum, zum Beispiel im Falle der Anwendung in Wundauflagen auf einen Polyurethan-Schaum, versponnen werden.
Es ist kein Einsatz von weiteren Stoffen, zum Beispiel von Stabilisatoren zur Stabilisierung der Proteine in der Protein-Lösung notwendig. Es liegt
erfindungsgemäß eine stabile, reine, wässrige, hochkonzentrierte Protein- Lösung oder Protein-Dispersion vor, die sich durch die hohe Protein- Konzentration auch ohne die Verwendung von Spinnhilfsmitteln, wie zum Beispiel von Viskositätserhöhern, verspinnen lässt.
Unabhängig davon, können in dem Verfahren zur Herstellung von Form- oder Flächengebilden, Imprägnierungen oder Beschichtungen aus der
erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß hergestellten stabilen, wässrigen Protein-Lösung jedoch selbstverständlich auch die oben genannten Additive, beispielsweise ausgewählt aus Mitteln zur Einstellung der Viskosität, Trägerbildenden Polymeren, Spinnhilfsmitteln, Vernetzungsmitteln,
Beschichtungshilfsmitteln, oberflächenaktiven Agentien, pharmakologischen Wirkstoffen, Medikamenten, wundheilungsfördernden Mitteln, Haut- oder haarkosmetischen Wirkstoffen und/oder geruchsadsorbierenden Additiven, vor dem Verspinnen oder Weiterverarbeiten, zugesetzt werden. Des Weiteren findet die erfindungsgemäße stabile, wässrige Protein-Lösung oder -Dispersion bzw. finden die daraus hergestellten Flächengebilde,
Imprägnierungen oder Beschichtungen vorteilhafterweise Verwendung für Kosmetikprodukte, beispielsweise für Cremes, Schwämme, Pads, Strips oder Masken, für Hygieneprodukte, wie Damenhygiene, Inkontinenzprodukte, Windeln, für Haushaltsprodukte, wie Reinigungsutensilien, insbesondere
Tücher oder Schwämme und/oder für Filteranwendungen, wie zum Beispiel für Tabakfilter oder Motorenfilter.
Eine besonders bevorzugte Verwendung findet die erfindungsgemäße stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion bzw. finden die daraus hergestellten Form- oder Flächengebilde, Imprägnierungen oder
Beschichtungen für medizinische Produkte, vorzugsweise für oder als
Wundauflagen, andere Textilen, Schläuche, Gewebekonstruktionen bzw.
Gewebezüchtungen (Tissue Engineering Scaffolds) oder Implantate. So können die medizinischen Produkte beispielsweise zumindest eine
Wundkontaktschicht, hergestellt nach einem beschriebenen Verfahren, aufweisen, die den Wundheilungsprozess positiv beeinflusst, oder als biokompatible oder hypoallergene Beschichtung von Oberflächen ausgestaltet ist. Möglicherweise kann sich die Wundkontaktschicht in Kontakt mit der Wunde vom Körper resorbiert und abgebaut werden. Zudem könnte sie ein Verkleben mit der Wunde verhindern. Dadurch werden schmerzhafte
Verbandwechsel vermieden und die neu ausgebildeten Gewebeschichten in der Wunde werden durch den Wechsel nicht zerstört.
Durch die oben genannten Additive wird für die Form- oder Flächengebilde, insbesondere die Fasern, Fasergebilde, insbesondere Vliesstoffe, wie beispielsweise auch 3D-modellierte Vliesstoffe, Gele, Folien, Filme oder Schäume, oder für die Imprägnierungen oder Beschichtungen, die nach einem der beschriebenen Verfahren hergestellt sind, somit ein besonders vielfältiger Anwendungsbereich eröffnet.
Dabei liegt zur Herstellung ein umweltfreundliches auf Wasser basierendes und durch die erhöhte Konzentration ein effektives Verfahren zugrunde.
Zur Stabilisierung gegenüber wässrigen Lösungen können die hergestellten Protein-Formgebilde oder -Flächengebilde nachbehandelt werden,
beispielsweise durch Tauchen in Ethanol oder Methanol bzw. in
Kaliumhydrogenphosphat-Puffer und Waschen mit destilliertem Wasser sowie anschließendes Trocknen.
Ausführung der Erfindung
Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. Es werden folgende Materialien verwendet:
- R 6-Protein als rekombinantes, selbstassemblierendes Protein gemäß der WO 2008/155304
- R16Arg8-Protein (R16-Protein mit angehängtem Oligoarginin-Block mit 8 Aminosäuren)
- Natriumhydrogencarbonat-Puffer (10 mM; pH 10 bis 12)
- Guanidiniumthiocyanat-Lösung (6M); GuaSCN als chaotropes Salz
- Polyethylenoxid (MG 900000 g/mol) als Additiv zur Einstellung der Viskosität - Poly-N-vinylpyrrolidon (MG 90000 g/mol) als Additiv zur Einstellung der
Viskosität
- Dialyseschlauch (regenerierte Cellulose: MWCO (Molecular Weight Cut Off) von 10000-12000)
- Dialyseschlauchklammern
Beispiele zur Herstellung von Fasern aus rekombinanten,
selbstassemblierenden Proteinen mittels Elektrospinnen
Beispiel 1
R16-Protein (2 g) als rekombinantes, selbstassemblierendes Protein wird in einem chaotropen Salz, insbesondere Guanidiniumthiocyanat-Lösung (98g 6M GuaSCN), unter Rühren gelöst.
In einem Becherglas werden 10 I Natriumhydrogencarbonat-Puffer vorgelegt.
Die Protein-Lösung wird in einen Dialyseschlauch überführt, und dieser wird verschlossen in die Pufferlösung gelegt. Während der Dialyse wird die Lösung gerührt. Die Dialyse wird bevorzugt für 8 bis 14 Stunden laufen gelassen, und der Puffer wird gegebenenfalls ausgetauscht. Anschließend wird die Protein-Lösung aus dem Dialyseschlauch herausgenommen, in ein tariertes Becherglas gegeben und abgewogen.
Die Protein-Lösung wird im offenen Becherglas unter Rühren bei ca. 70°C so lange eingedampft bis eine gewünschte Konzentration von 7 Gew.-% bis 35 Gew.-% R16-Protein erreicht ist.
Die Bestimmung der Proteinkonzentration erfolgt durch Abwiegen. Die Protein-Lösung wird mittels Elektrospinnen bei Raumtemperatur zu Fasern verarbeitet (Hochspannung 35 kV, Elektrodenabstand 10 cm).
Beispiel 2
Die Protein-Lösung wird wie in Beispiel 1 hergestellt und dialysiert.
Anschließend wird die Protein-Lösung im offenen Becherglas unter Rühren bei 70°C so lange eingedampft bis eine gewünschte Konzentration von 15 Gew.-% bis 20 Gew.-% R16-Protein erreicht ist. Die Bestimmung der
Proteinkonzentration erfolgt durch Abwiegen.
0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-% Polyethylenoxid (MG 900000 g/mol) als Additiv zur Einstellung der Viskosität werden zugegeben und unter Rühren gelöst.
Die Protein-Lösung wird mittels Elektrospinnen bei Raumtemperatur zu Fasern verarbeitet (Hochspannung 35 kV, Elektrodenabstand 10 cm).
Beispiel 3
R16Arge-Protein (450 mg) als rekombinantes, selbstassemblierendes Protein wird in einem chaotropen Salz, insbesondere Guanidiniumthiocyanat-Lösung (3 ml 6M GuaSCN, 15% m/v), unter Rühren gelöst. In einem Becherglas werden 1 ,8 I Natriumhydrogencarbonat-Puffer vorgelegt und auf ca. 50°C erwärmt. Die Temperatur wird während der Dialyse gehalten.
Die Protein-Lösung wird in einen Dialyseschlauch überführt, und dieser wird verschlossen in die Pufferlösung gelegt. Während der Dialyse wird die Lösung gerührt. Die Dialyse wird bevorzugt für 8 bis 14 Stunden laufen gelassen, und der Puffer wird gegebenenfalls ausgetauscht, um einen größeren
Verdünnungsfaktor zu erreichen. Anschließend wird die Protein-Lösung aus dem Dialyseschlauch
herausgenommen. Die Konzentration des R16-Proteins liegt bei 7 Gew.-% bis 35 Gew.-%.
Die Protein-Lösung wird mit oder ohne Viskositätserhöhende Mittel mittels Elektrospinnen bei Raumtemperatur zu Fasern verarbeitet (Hochspannung 35 kV, Elektrodenabstand 10 cm).
Beispiel 4
Die Protein-Lösung wird wie in Beispiel 3 hergestellt.
In einem Becherglas werden 1 ,8 I Natriumhydrogencarbonat-Puffer vorgelegt und auf ca. 50°C temperiert. Die Temperatur wird während der Dialyse gehalten.
Die Protein-Lösung wird in einen Dialyseschlauch überführt, und dieser wird verschlossen in die Pufferlösung gelegt. Während der Dialyse wird die Lösung gerührt. Die Dialyse wird bevorzugt für 4 bis 7 Stunden laufen gelassen, der Puffer wird ausgetauscht durch 1 ,8 I destilliertes Wasser (pH 6 bis 7), danach wird bevorzugt für 4 bis 7 Stunden weiter dialysiert. Anschließend wird die Protein-Lösung aus dem Dialyseschlauch herausgenommen. Die Konzentration des R16-Proteins liegt bei 7 Gew.-% bis 35 Gew.-%. Die Protein-Lösung wird mit oder ohne Viskositätserhöhende Mittel mittels Elektrospinnen bei Raumtemperatur zu Fasern verarbeitet (Hochspannung 35 kV, Elektrodenabstand 10 cm).
Beispiel 5
Die Protein-Lösung wird wie in Beispiel 3 oder 4 hergestellt, dialysiert und mittels Elektrospinnen zu Fasern verarbeitet.
Überraschend wird bereits bei 30°C eine für die Verarbeitung der Protein- Lösung ausreichende Stabilisierung, das heißt ohne Ausfall des Proteins, erreicht.
Beispiel 6
Die Protein-Lösung wird wie in Beispiel 3, 4 oder 5 hergestellt.
Überraschend wird wie bei Beispiel 5 bereits bei 30°C eine für die Verarbeitung der Protein-Lösung ausreichende Stabilisierung, das heißt ohne Ausfall des Proteins, erreicht. Die Temperatur wird für 3 Stunden gehalten und danach bei Raumtemperatur weiter dialysiert.
Anschließend wird die Protein-Lösung wie in den vorgenannten Beispielen mit oder ohne Viskositätserhöhende Mittel mittels Elektrospinnen bei
Raumtemperatur zu Fasern weiter verarbeitet.
Beispiel 7
R16-Protein (300 mg) als rekombinantes, selbstassemblierendes Protein wird in einem chaotropen Salz, insbesondere Guanidiniumthiocyanat-Lösung (3 ml 6M GuaSCN, 0% m/v), unter Rühren gelöst. Überraschend wird bereits bei 30°C eine für die Verarbeitung der Protein- Lösung ausreichende Stabilisierung, das heißt ohne Ausfall des Proteins, erreicht. Anschließend wird die Protein-Lösung wie in Beispiel 5 dialysiert und wie in den vorgenannten Beispielen mittels Elektrospinnen bei Raumtemperatur zu Fasern weiter verarbeitet.
Die elektroversponnenen R16-Fasern der Beispiele weisen bevorzugt einen Faserdurchmesser von 10 nm bis 2000 nm auf, besonders bevorzugt einen Faserdurchmesser von 10 nm bis 1000 nm und ganz besonders bevorzugt einen Faserdurchmesser von 10 nm bis 800 nm.
Beispiele zur Herstellung von Fasern aus rekombinanten,
selbstassemblierenden Proteinen mittels Rotorspinnen
Beispiel 8
Die Herstellung der Protein-Lösung wird wie in Beispiel 1 durchgeführt mit Zugabe von 4 Gew.-% Polyethylenoxid als Additiv zur Einstellung der
Viskosität.
Alternativ wird die Protein-Lösung wie in Beispiel 2 hergestellt, dialysiert, aufkonzentriert und mit 4 Gew.-% Polyethylenoxid als Additiv zur Einstellung der Viskosität versehen. Danach wird die stabile Protein-Lösung mittels Rotorspinnen zu Fasern verarbeitet.
Beispiel 9 Die Herstellung der Protein-Lösung wird wie in Beispiel 3, 5 oder 6 durchgeführt mit Zugabe von 15 Gew.-% Polyvinylpyrrolidon als Additiv zur Einstellung der Viskosität. Danach wird die Protein-Lösung mittels Rotorspinnen zu Fasern verarbeitet
Beispiele zur Film- oder Folienherstellung aus rekombinanten,
selbstassemblierenden Proteinen Beispiel 10
Die Herstellung der Protein-Lösung wird wie in Beispiel 1 durchgeführt mit optionaler Zugabe von Additiven oder viskositätssteigernden Mitteln.
Danach wird der Film oder die Folie aus der Protein-Lösung zum Beispiel durch Rotationsbeschichtung (spin coating) oder durch Rakeln hergestellt.
Beispiel 11
Die Herstellung der Protein-Lösung wird wie in Beispiel 3, 5 oder 6 durchgeführt mit optionaler Zugabe von Additiven, insbesondere viskositätssteigernden Mitteln.
Danach wird der Film aus der Protein-Lösung zum Beispiel durch
Rotationsbeschichtung (spin coating) oder durch Rakeln hergestellt.
Beispiele zur Herstellung von mit rekombinanten, selbstassemblierenden Proteinen sprühbeschichteten Vliesstoffen
Beispiel 12
Die Protein-Lösung wird wie in Beispiel 1 hergestellt und dialysiert. Die Protein-Lösung wird im offenen Becherglas unter Rühren bei 70°C so lange eingedampft bis eine gewünschte Konzentration von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% R16-Protein erreicht ist. Die Bestimmung der Proteinkonzentration erfolgt durch Abwiegen.
Die Protein-Lösung wird auf einen Viskose-Vliesstoff gleichmäßig aufgesprüht, beispielsweise mittels einer Sprühpistole mit Druckluft. Anschließend wird der Vliesstoff bei Raumtemperatur getrocknet. Beispiele zur Herstellung von mit rekombinanten, selbstassemblierenden
I
Proteinen tauchbeschichteten Vliesstoffen Beispiel 13
Die Protein-Lösung wird wie in Beispiel 12 hergestellt, dialysiert und
aufkonzentriert.
Ein Viskose-Vliesstoff wird in die stabile, konzentrierte Protein-Lösung getaucht und anschließend bei Raumtemperatur getrocknet.
Alle Versuche können mit R16-Protein oder R16Arg8-Protein (R16-Protein mit angehängtem Oligoarginin-Block) durchgeführt werden. Dem R16Arge-Protein werden bezüglich der Wundheilung besondere Eigenschaften zugeschrieben.
Alternativ kann auch das S16-Protein oder das C16-Protein eingesetzt werden.
Optionale Nachbehandlung der hergestellten Protein-Fasern, Protein- Filme, Protein-Folien oder Protein-Beschichtungen zur Stabilisierung gegenüber wässrigen Lösungen 1. Nachbehandlungsvariante
Die Protein-Fasern, -Filme, -Folien oder -Beschichtungen werden für ca. 0,5 bis 1 Minute in Ethanol oder Methanol getaucht und danach bei Raumtemperatur und zur Entfernung der Lösungsmittelreste im Vakuumschrank getrocknet.
2. Nachbehandlungsvariante
Die Protein-Fasern, -Filme, -Folien oder -Beschichtungen werden für ca. 2 Stunden in Kaliumhydrogenphosphat-Puffer getaucht und danach mit destilliertem Wasser gewaschen und bei Raumtemperatur getrocknet.

Claims

Patentansprüche
Stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion, umfassend in einer wässrigen Lösung oder Dispersion wenigstens ein physikalisch stabilisiertes selbstassemblierendes Protein mit einer
Proteinkonzentration von 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der stabilen Lösung.
Stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach Anspruch 1 , wobei das selbstassemblierende Protein natürlichen Ursprungs oder synthetisch ist, insbesondere durch rekombinante Herstellung, aufgebaut aus repetitiven Einheiten eines Strukturproteins, insbesondere eines Insektenproteins und/oder eines Spinnenseidenproteins oder eines ähnlichen oder davon abgeleiteten Proteins, insbesondere mit Insertion oder Anhängung von Oligoaminosäure-Blöcken und/oder ein intrinsisch entfaltetes Protein oder ein Microbead-bildendes Protein.
Stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach Anspruch 1 oder 2, wobei das selbstassemblierende Protein ein R16-, R16Arge-, S16- oder C16-Protein oder ein davon abgeleitetes Protein ist.
Stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest ein Additiv, ausgewählt aus Mitteln zur Einstellung der Viskosität, Träger-bildenden Polymeren, Spinnhilfsmitteln, Vernetzungsmitteln, oberflächenaktiven Agentien, pharmakologischen Wirkstoffen, Medikamenten,
wundheilungsfördernden Mitteln, Haut- oder haarkosmetischen
Wirkstoffen und/oder geruchsadsorbierenden Additiven.
5. Stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach Anspruch 4, wobei das Additiv bzw. die Additive in einer Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 40 Gew.-% vorliegt bzw. vorliegen, bevorzugt in einer
Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
6. Verfahren zur Herstellung einer stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine selbstassemblierende Protein in einer wässrigen Lösung oder Dispersion über Raumtemperatur erwärmt und mechanisch bewegt wird.
7. Verfahren zur Herstellung einer stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach Anspruch 6, wobei das wenigstens eine selbstassemblierende Protein in einer Konzentration von 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-% in einem chaotropen Salz gelöst wird, unter Bewegung gegen einen wässrigen Puffer dialysiert, ultrafiltriert oder gelfiltriert wird oder durch andere osmotische Verfahren behandelt wird oder das chaotrope Salz durch Fällung abgetrennt wird, und die Protein-Lösung oder Protein- Dispersion aufkonzentriert wird durch Erwärmen auf ca. 30°C bis 90°C unter Bewegung.
8. Verfahren zur Herstellung einer stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach Anspruch 6, wobei das wenigstens eine selbstassemblierende Protein in einer Konzentration von 7 Gew.-% bis 35 Gew.-% in einem chaotropen Salz gelöst wird, unter Bewegung gegen einen auf ca. 30°C bis 50°C erwärmten, wässrigen Puffer dialysiert, ultrafiltriert oder gelfiltriert wird oder durch andere osmotische Verfahren behandelt wird oder das chaotrope Salz durch Fällung abgetrennt wird.
9. Verfahren zur Herstellung einer stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach Anspruch 7 oder 8, wobei als chaotropes Salz Guanidiniumthiocyanat, Calciumchlorid, Lithiumbromid, Harnstoff oder eine ionische Flüssigkeit eingesetzt wird.
10. Verfahren zur Herstellung von Fasern oder Fasergebilden, insbesondere von Vliesstoffen, wobei eine stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 5 eingesetzt bzw. nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 hergestellt wird, und anschließend die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion zu Protein-Fasern oder -Fasergebilden, insbesondere Vliesstoffen, versponnen wird.
1 . Verfahren zur Elektro- oder Rotorverspinnung von selbstassemblierendem Protein, wobei eine stabile, wässrige Lösung oder Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 5 eingesetzt bzw. nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 hergestellt wird, und anschließend die Protein- Lösung oder Protein-Dispersion elektro- oder rotorversponnen wird.
12. Verfahren zur Herstellung von Imprägnierungen, Beschickungen, Gelen, Folien oder Filmen, wobei eine stabile, wässrige Protein-Lösung oder Protein-Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 5 eingesetzt bzw. nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 hergestellt wird, und anschließend die Protein-Lösung oder Protein-Dispersion als Protein-Imprägnierung oder Protein-Beschichtung, insbesondere durch Sprüh-, Tauch- oder Rotationsbeschichtung, von Form- oder
Flächengebilde-Trägern eingesetzt wird oder als Protein-Beschichtung in Gel-, Folien- oder Filmform, insbesondere durch einen Druck-, Rakel-, Walzen- oder Gießprozess, von Form- oder Flächengebilde-Trägern verarbeitet wird.
13. Verfahren zur Herstellung von Form- oder Flächengebilden,
insbesondere Fasern, Fasergebilden, Gelen, Folien, Filmen oder
Schäumen, oder von Imprägnierungen oder von Beschichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Protein-Lösung oder Protein-Dispersion vor dem Verspinnen oder Verarbeiten zumindest ein Additiv nach Anspruch 4 oder 5 zugesetzt wird. 14. Verwendung der stabilen, wässrigen Protein-Lösung oder Protein- Dispersion bzw. der daraus hergestellten Form- oder Flächengebilde, insbesondere Fasern, Fasergebilde, Gele, Folien, Filme oder Schäume, oder der daraus hergestellten Imprägnierungen oder Beschichtungen nach einem vorhergehenden Ansprüche für medizinische Produkte, bevorzugt für oder als Wundauflagen, Schläuche,
Gewebekonstruktionen bzw. Gewebezüchtungen (Tissue Engineering) oder Implantate, für Kosmetikprodukte, für Hygieneprodukte, für Haushaltsprodukte und/oder für Filteranwendungen. 15. Form- oder Flächengebilde, insbesondere Fasern, Fasergebilde, Gele, Folien, Filme oder Schäume, oder Imprägnierungen oder
Beschichtungen, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9757330B2 (en) 2013-10-18 2017-09-12 Industrial Technology Research Institute Recipe for in-situ gel, and implant, drug delivery system formed thereby
CN115466322A (zh) * 2022-09-26 2022-12-13 斐缦(长春)医药生物科技有限责任公司 一种自组装胶原蛋白及其制备方法和应用
US12030919B2 (en) 2016-02-11 2024-07-09 Seevix Material Sciences Ltd. Composite materials comprising synthetic dragline spider silk
US12453688B2 (en) 2020-04-23 2025-10-28 Seevix Material Sciences Ltd. Cosmetic compositions comprising dragline spider silk

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6110590A (en) 1998-04-15 2000-08-29 The University Of Akron Synthetically spun silk nanofibers and a process for making the same
WO2007082936A1 (de) 2006-01-20 2007-07-26 Basf Se Verwendung von amphiphilen selbstassemblierenden proteinen zur formulierung von schwer wasserlöslichen effektstoffen
WO2008155304A1 (de) 2007-06-20 2008-12-24 Basf Se Synthetische repetitive proteine, deren herstellung und verwendung
JP2010150712A (ja) 2008-12-25 2010-07-08 Shinshu Univ 絹タンパク質ナノファイバー及びその製造方法、並びに絹タンパク質複合体ナノファイバー及びその製造方法
JP2010270426A (ja) 2009-05-25 2010-12-02 Shinshu Univ 絹タンパク質ナノファイバーの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007044648B4 (de) * 2007-09-18 2020-11-26 Carl Freudenberg Kg Bioresorbierbarer Gelatinevliesstoff
JP2011530491A (ja) * 2008-08-08 2011-12-22 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア バイオポリマーに基づいた活性物質含有連続繊維層、その使用、およびその生産のための方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6110590A (en) 1998-04-15 2000-08-29 The University Of Akron Synthetically spun silk nanofibers and a process for making the same
WO2007082936A1 (de) 2006-01-20 2007-07-26 Basf Se Verwendung von amphiphilen selbstassemblierenden proteinen zur formulierung von schwer wasserlöslichen effektstoffen
WO2008155304A1 (de) 2007-06-20 2008-12-24 Basf Se Synthetische repetitive proteine, deren herstellung und verwendung
JP2010150712A (ja) 2008-12-25 2010-07-08 Shinshu Univ 絹タンパク質ナノファイバー及びその製造方法、並びに絹タンパク質複合体ナノファイバー及びその製造方法
JP2010270426A (ja) 2009-05-25 2010-12-02 Shinshu Univ 絹タンパク質ナノファイバーの製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9757330B2 (en) 2013-10-18 2017-09-12 Industrial Technology Research Institute Recipe for in-situ gel, and implant, drug delivery system formed thereby
US12030919B2 (en) 2016-02-11 2024-07-09 Seevix Material Sciences Ltd. Composite materials comprising synthetic dragline spider silk
US12453688B2 (en) 2020-04-23 2025-10-28 Seevix Material Sciences Ltd. Cosmetic compositions comprising dragline spider silk
CN115466322A (zh) * 2022-09-26 2022-12-13 斐缦(长春)医药生物科技有限责任公司 一种自组装胶原蛋白及其制备方法和应用
CN115466322B (zh) * 2022-09-26 2023-10-20 斐缦(长春)医药生物科技有限责任公司 一种自组装胶原蛋白及其制备方法和应用

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