一种丝素蛋白改性材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115947945A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211541009.4(22)申请日2022.12.02(71)申请人武汉纺织大学地址430000湖北省武汉市洪山区纺织路1号(72)发明人刘清涛文仲远黄伊通谢伟峰王金凤崔永明(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238专利代理师张磊(51)Int.Cl.C08G81/00(2006.01)C08L89/00(2006.01)C08L87/00(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图4页(54)发明名称一种丝素蛋白改性材料及其制备方法和应用(57)摘要本申请公开了一种丝素蛋白改性材料及其制备方法和应用，丝素蛋白改性材料的制备方法包括以下步骤：获取包括至少两个第一端基活性基团的柔性高分子物质；获取能与丝素蛋白发生β‑折叠的肽嵌段，肽嵌段的单端带有第二活性基团；使柔性高分子物质和肽嵌段发生键合反应，第一端基活性基团和第二活性基团间形成共价键，反应得到丝素蛋白改性材料。本申请的丝素蛋白改性材料与丝素蛋白间发生的相互作用为特异性的氢键协同作用，形成β‑折叠结构，具有更强的结合键能，对丝素蛋白机械性能的提升更大；本申请的丝素蛋白改性材料具有刚柔相济的化学结构，通过与丝素蛋白发生β‑折叠，以超分子作用交联丝素蛋白以达到同时兼顾强度性能和拉伸性能的效果。CN115947945ACN115947945A权利要求书1/1页1.一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取包括至少两个第一端基活性基团的柔性高分子物质；获取能与丝素蛋白发生β‑折叠的肽嵌段，所述肽嵌段的单端带有第二活性基团；使所述柔性高分子物质和所述肽嵌段发生键合反应，所述第一端基活性基团和所述第二活性基团间形成共价键，反应后得到所述丝素蛋白改性材料。2.如权利要求1所述的一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，所述共价键包括酯键、酰胺键、脲键、酸酐、取代三氮唑中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，所述第一端基活性基团各自相同或不同地取自羧基、羟基、氨基、炔基、巯基、硫醇、醇胺、叠氮、卤代烃中的任意一种。4.如权利要求1所述的一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，所述肽嵌段的肽序列包括GSGAGA、GSGA、GAGA、GGAG、AAGA中的至少一种。5.如权利要求1所述的一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，所述柔性高分子物质的柔性链段包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙醇酸、聚己内酯、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸‑羟基乙酸共聚物、脂肪族芳香族无规共聚酯、聚己内酯‑聚乙二醇‑聚己内酯、聚己内酯三醇、三羟基聚氧化丙烯醚、四臂‑聚乙二醇、八臂‑聚乙二醇、树状聚乙二醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇中的至少一种。6.如权利要求5所述的一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，所述柔性链段的分子量为400～20000道尔顿。7.如权利要求1所述的一种丝素蛋白改性材料的制备方法，其特征在于，所述键合反应中，所述柔性高分子物质与所述肽嵌段的摩尔比为1：n～2n，其中n为所述第一端基活性基团的数量。8.一种丝素蛋白改性材料，其特征在于，所述丝素蛋白改性材料采用上述权利要求1‑7任意一项所述的制备方法得到。9.如权利要求8所述的丝素蛋白改性材料在丝素蛋白改性上的应用，其特征在于，使丝素蛋白改性材料和丝素蛋白接触，诱导并共同构成β‑折叠结构。10.如权利要求9所述的丝素蛋白改性材料在丝素蛋白改性上的应用，其特征在于，所述丝素蛋白改性材料的添加量小于所述丝素蛋白的质量；和/或，所述β‑折叠反应的溶剂包括水、二甲基亚砜、氮,氮‑二甲基甲酰胺、氮,氮‑二甲基乙酰胺、乙腈、甲酸、乙酸、盐酸胍、尿素中的至少一种。2CN115947945A说明书1/10页一种丝素蛋白改性材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本申请属于生物功能材料技术领域，具体涉及一种丝素蛋白改性材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]丝素蛋白作为纯天然多功能环境友好型生物材料，因其优良的生物可降解性、生物相容性和易加工性备受关注，丝素蛋白作为原料在各个领域得到了广泛的研究，特别是在生物支架领域，丝素蛋白具备了支架要求的所有特征，其中包括生物相容性、导骨性、支持细胞活动、无毒性、允许细胞在其上粘附增值、促进血管化的特性。[0003]可丝素蛋白本身的模量与机械性能并不能兼顾刚度与柔韧度，中国发明专利CN111228215A公开了一种自组装可成像聚乙二醇‑丝素蛋白水凝胶，利用聚乙二醇优异的生物相容性和药物缓释型制备出了生物相容性极好的丝素蛋白水凝胶，但是其机械性能并未得到有效改善。为了提高丝素蛋白的机械强