一种抗菌型角蛋白基水凝胶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110511405A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910963635.4(22)申请日2019.10.11(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人程海明陈绵鸿龙林源任星蓉(51)Int.Cl.C08J3/075(2006.01)C08L89/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种抗菌型角蛋白基水凝胶及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种基于巯基点击化学反应的抗菌型角蛋白基水凝胶的制备及应用，属于生物质材料领域。本发明以还原法提取的角蛋白为基材，溶于去离子水后，加入含烯基季铵盐，胺类催化剂，调节pH至8～11，室温下搅拌，反应0.5～5小时，经透析和冷冻干燥后，得到接枝季铵盐的角蛋白粉末，该角蛋白粉末可在pH9～10条件下形成抗菌型水凝胶。本发明反应操作简单、条件温和、合成速度快，同时产物收率高且易纯化。所得水凝胶对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有良好的抗菌性能，有利于其在医用材料领域的应用。CN110511405ACN110511405A权利要求书1/1页1.一种抗菌型角蛋白基水凝胶的制备方法，包括以下工艺步骤：(1)将角蛋白粉末搅拌溶解至去离子水中，加入含烯基季铵盐，胺类催化剂，调节pH至8～11，室温下搅拌，反应0.5～5小时，透析，冷冻干燥；得到接枝季铵盐的角蛋白粉末；(2)按质量计将上所述接枝季铵盐的角蛋白粉末1份与去离子水5～10份混合，搅拌均匀后调节pH至9～10，静置0.5～5小时，制得所述水凝胶；其中，在步骤(1)中，所述角蛋白粉末、去离子水、含烯基季铵盐、胺类催化剂的用量按重量计分别为1份、100份、0.5～3.0份、0.01～0.1份。2.根据权利要求1中所述的抗菌型角蛋白基水凝胶的制备方法，其特征在于，所述含烯基季铵盐为烯丙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、烯丙基三乙基溴化铵或烯丙基三甲基溴化铵中的任一种。3.根据权利要求1或2所述的抗菌型角蛋白基水凝胶的制备方法，其特征在于，所述胺类催化剂是二正丁胺、三乙胺、正丁胺、正己胺或二正丙胺的任一种。4.根据权利要求1所述的抗菌型角蛋白基水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)使用的角蛋白粉末可以通过下述方法制备：称取原材料1质量份，预处理，置于pH为10～13浓度为0.1～2.0mol/L的还原剂中，40～65℃反应4～12小时，过滤取滤液，通过截留分子量为3000Da的透析装置进行透析，然后冷冻干燥，得到角蛋白粉末；其中，步骤(1)中的原材料为经过脱脂和清洁的动物毛、发、甲、羽毛中的任一种；预处理包括对原材料进行捣碎、剪碎、切丁以及粉碎处理；还原剂为L-半胱氨酸、硫化钠、巯基乙醇或亚硫酸氢钠中的任一种的水溶液。5.根据权利要求4所述的抗菌型角蛋白基水凝胶的制备方法，其特征在于，所述还原剂中还含有1mol/L十二烷基硫酸钠和8mol/L尿素。6.一种由权利要求1至5中任一项所述的抗菌型角蛋白基水凝胶的制备方法制备的抗菌型角蛋白水凝胶。2CN110511405A说明书1/6页一种抗菌型角蛋白基水凝胶及其制备方法技术领域[0001]本发明属于生物质材料领域，特别涉及一种抗菌型角蛋白基水凝胶及其制备方法。背景技术[0002]角蛋白是一种天然蛋白质，可以通过氧化和还原等方法从动物的毛、发、甲或羽毛等表皮结构中提取。它具有优异的生物相容性、生物降解性和低细胞毒性，同时具有形成确定的三维微结构的潜力，其支持细胞浸润、增殖和细胞引导的组织形成，使得角蛋白成为应用于生物医学领域的潜在候选者。适当的伤口护理对于预防感染和进一步相关的并发症是至关重要的，有研究表明，角蛋白基水凝胶具有增强成纤维细胞附着和增殖、改善角质形成细胞迁移和胶原表达的能力，可加速伤口愈合。WenfengLi等【LiW,GaoF,KanJ,etal.Synthesisandfabricationofakeratin-conjugatedinsulinhydrogelfortheenhancementofwoundhealing.ColloidsandSurfacesB:Biointerfaces,2019,175:436-444】通过EDC/NHS反应合成胰岛素缀合的角蛋白(Ins-K)水凝胶，其可提供胰岛素的持续释放。该水凝胶基于角蛋白优异的伤口愈合和止血作用以及胰岛素的胶原沉积调节能力，用以增强全层皮肤再生。QinZhu等【QinZhu，YuhuaGong，TingwangGuo，etal.Thermo-sensitivekeratinhydrogelagainstiron-ind