本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用層層組裝技術(shù)改性彈性蛋白的方法及產(chǎn)物。所制得的改性彈性蛋白，是以彈性蛋白為基底材料，在彈性蛋白表面得到了規(guī)則的多層膜結(jié)構(gòu)，彈性蛋白基底材料上組裝的第一層物質(zhì)為透明質(zhì)酸，第二層為膠原蛋白，透明質(zhì)酸和膠原蛋白交替組裝到彈性蛋白基材表面，構(gòu)成了規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu)。通過層層組裝方法改性過的彈性蛋白材料，親水性能得到了顯著的提高，膠原蛋白的引入使其生物相容性將會(huì)有明顯的提高，多糖透明質(zhì)酸的引入將賦予其特定的功能，從而為彈性蛋白在生物醫(yī)用高分子材料的仿生合成、人工細(xì)胞外基質(zhì)的研究中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，也為其在藥物控制釋放、組織工程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及改性天然蛋白質(zhì)材料的方法及產(chǎn)物，尤其涉及一種利用層層組裝技術(shù)改性 彈性蛋白的方法及產(chǎn)物。
技術(shù)介紹
彈性蛋白(elastin)是細(xì)胞外基質(zhì)中彈性纖維的重要組成成分，主要功能是被動(dòng)伸縮、賦 予所在組織以伸縮性和可逆的變形能力，在經(jīng)常受力而變形的器官，如肺、大動(dòng)脈及皮膚 中都有大量彈性蛋白，對(duì)維持這些器官的功能起重要作用。近年來，彈性蛋白以其良好的 彈性和順應(yīng)性受到國內(nèi)外的普遍重視，彈性蛋白及其衍生物基生物醫(yī)用材料的研制和開發(fā) 也成為生物醫(yī)用材料中非常活躍的研究方向，然而由于彈性蛋白表面的親水性差而極大的 限制了其應(yīng)用范圍。近年來，表面改性已成為傳統(tǒng)材料轉(zhuǎn)化為具有可設(shè)計(jì)的特定性能的新材料的最受歡迎 的方法之一。己有學(xué)者用引發(fā)轉(zhuǎn)移終止劑改性方法、原子自由基聚合反應(yīng)改性方法等成功 的改性了彈性蛋白材料，但這些方法改性過程中大多使用了或引入了有機(jī)藥品，因而破壞 .了材料的生物相容性，本專利技術(shù)利用層層組裝技術(shù)，成功的將透明質(zhì)酸和膠原蛋白這兩種細(xì) 胞外基質(zhì)交替成分組裝到了彈性蛋白材料表面，在保留了彈性蛋白良好的力學(xué)性質(zhì)的前提 下，細(xì)胞外基質(zhì)材料的引入將會(huì)提高其生物相容性，這種產(chǎn)物有望應(yīng)用于人工細(xì)胞外基質(zhì) 材料和組織工程材料中。國內(nèi)外未見層層組裝技術(shù)用于彈性蛋白表面改性方面的研究報(bào) 道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于不改變彈性蛋白結(jié)構(gòu)和功能(彈性功能)的條件下，以彈性蛋白作為 基底材料，利用層層自組裝技術(shù)，將多糖透明質(zhì)酸(HA)和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白膠原蛋白交替組 裝到彈性蛋白表面，對(duì)其進(jìn)行表面改性，改性后彈性蛋白材料的親水性得到了明顯的改善， 探索了彈性蛋白基材料的制備方法及其性能研究。 1. 一種利用層層組裝技術(shù)改性彈性蛋白的方法，其特征是步驟如下-(1) 配制透明質(zhì)酸溶液和膠原蛋白溶液；(2) 將彈性蛋白浸入到鹽酸中使其表面帶有正電荷，用去離子水沖洗掉表面吸附的鹽 酸，真空烘箱干燥；(3) 將用鹽酸處理過的彈性蛋白浸入到(1)配制的透明質(zhì)酸溶液中，使透明質(zhì)酸吸附到彈 性蛋白表面，得到組裝一層的彈性蛋白材料；(4) 將(3)中組裝一層的彈性蛋白浸入(1)配制的膠原蛋白溶液中，使膠原蛋白吸附到彈 性蛋白上的透明質(zhì)酸表面，得到組裝二層的彈性蛋白材料；(5) 將(4)得到的組裝二層的彈性蛋白材料按照(3)、 (4)步驟交替浸入到透明質(zhì)酸和膠原蛋白溶液中，得到組裝多層的彈性蛋白材料。所述的歩驟(l)所用透明質(zhì)酸分子量為600000-1600000，透明質(zhì)酸溶于0.1-0.3mol/L NaCl溶液中，透明質(zhì)酸濃度為1.0-3.0mg/ml，溶液pH值為2-6;所用膠原蛋白型號(hào)為I 、 II、 III、 V等，膠原蛋白溶于0.1-0.3mol/L醋酸0.1-0.3mol/LNaCl的緩沖溶液中，膠原蛋 白濃度為1.0-3.0mg/ml，溶液pH值為l-5。所述的步驟(2)彈性蛋白基底材料為牛頸韌帶分別經(jīng)丙酮、乙醚浸泡脫脂，NaOH溶 液煮沸，乙醇回流得到；所用試劑為丙酮、乙醚、氫氧化鈉和無水乙醇，丙酮、乙醚浸泡 時(shí)間為6-12h,氫氧化鈉濃度為0.1-0.5 mol/L，反應(yīng)時(shí)間為2-6h，無zK乙醇回流時(shí)間為l-3h。所述的所述步驟(2)所用鹽酸pH值為1-5，反應(yīng)時(shí)間為10-30min，真空烘箱干燥時(shí)間 為30-60min。所述的歩驟(3)彈性蛋白每次浸入透明質(zhì)酸溶液時(shí)間為15-35min，所述取出后沖洗溶液 為0.1-0.3mol/LNaCl (pH=2-6)溶液和去離子水，沖洗掉附著在材料表面的離子，真空烘 箱中干燥溫度為30-40°C,干燥時(shí)間為30-60min。所述的步驟(4)彈性蛋白浸入膠原蛋白溶液時(shí)間為15-35min，取出后沖洗溶液為 0.1-0.3mol/L醋酸0.1-0.3mol/L NaCl的緩沖溶液(pH=l-5)和去離子水，沖洗掉附著在材 料表面的離子，真空烘箱中干燥溫度為30-4(TC，干燥時(shí)間為30-60min。利用上述方法所制得的改性彈性蛋白，是以彈性蛋白為基底材料，在彈性蛋白表面得 到了規(guī)則的多層膜結(jié)構(gòu)，彈性蛋白基底材料上組裝的第一層物質(zhì)為透明質(zhì)酸，第二層為膠 原蛋白，透明質(zhì)酸和膠原蛋白交替組裝到彈性蛋白基材表面，構(gòu)成了規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu)。所述的層數(shù)分別為2 14層，每層膜厚度在10-20nm之間。掃描電鏡(SEM)、衰減全反射-紫外/可見光譜(ATR-UV-Vis Spectroscopy)和動(dòng)態(tài)接觸角 對(duì)改性彈性蛋白材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明透明質(zhì)酸和膠原蛋白成功的交替組裝到了彈 性蛋白材料表面；SEM照片顯示彈性蛋白材料表面隨著組裝層數(shù)的增加而逐漸變得光滑如 附圖1， 2所示，組裝7個(gè)雙層后從材料截面可以看到明顯的層狀結(jié)構(gòu)，如附圖3所示， 每層厚度在10nm-20nm之間；衰減全反射-紫外/可見光譜圖顯示隨著組裝層數(shù)的增加吸光 度值線性降低，這反應(yīng)了組裝層的厚度比較均勻，如附圖4所示；動(dòng)態(tài)接觸角顯示組裝7 個(gè)雙層后，前進(jìn)角由121.76。降低到了60。左右，這表明組裝后彈性蛋白膜的表面親水性得 到了顯著的改善，如附圖5所示。通過層層組裝方法改性過的彈性蛋白材料，親水性能得到了顯著的提高，膠原蛋白的 引入使其生物相容性將會(huì)有明顯的提高，多糖透明質(zhì)酸的引入將賦予其特定的功能，從而 為彈性蛋白在生物醫(yī)用高分子材料的仿生合成、人工細(xì)胞外基質(zhì)的研究中的應(yīng)用奠定了基 礎(chǔ)，也為其在藥物控制釋放、組織工程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。附圖說明圖l:未組裝彈性蛋白基底材料表面的掃描電鏡照片(1000倍)；圖2:組裝了 14層的彈性蛋白基底材料表面的掃描電鏡照片(1000倍)；圖3:為組裝了 14層的彈性蛋白基底材料的截面掃描電鏡照片(5000倍)；圖4:分別為組裝0-7個(gè)雙層的彈性蛋白材料的衰減全反射-紫外/可見光譜圖和0-7個(gè)雙層的彈性蛋白材料在256nm和300nm處的紫外吸收變化圖； 圖5:為組裝0-7個(gè)雙層的彈性蛋白材料的動(dòng)態(tài)接觸角變化圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式進(jìn)一歩說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案 實(shí)施例1(1) 將分子量為600000的透明質(zhì)酸溶于0.1mol/LNaCl溶液中，透明質(zhì)酸濃度為1.0mg/ml， 溶液pH值為2;將膠原蛋白(I型)溶于0.1mol/L醋酸0.1mol/LNaCl的緩沖溶液中，膠 原蛋白濃度為1.0mg/ml，溶液pH值為l。(2) 將牛頸韌帶分別經(jīng)丙酮、乙醚浸泡6h脫脂，0.1mol/LNaOH溶液煮沸2h，無水乙醇回 流lh得到彈性蛋白基底材料。將彈性蛋白浸入pH值為l鹽酸中10min，取出去離子水洗 掉材料表面吸附的鹽酸，真空烘箱干燥為30min。(3) 將用鹽酸處理過的彈性蛋白浸入到(1)配制的透明質(zhì)酸溶液中15min，取出后沖洗溶液為 O.lmol/LNaCl (pH=2)溶液和去離子水，沖洗掉附著在材料表面的離子，真空烘箱中干燥 溫度為30'C，干燥時(shí)間為30min;使透明質(zhì)酸吸附到彈性蛋白表面，得到組裝一層的彈性 蛋白材料。(4) 將(3)中組裝一層的彈性蛋白浸入(1)配制的膠原蛋白溶液中15min，取出后沖洗溶液為 0.1mol/L醋酸0.1mol/L NaCl的緩沖溶液(pH=l)和去離子水，沖洗掉附著在材料表面的 離子，真空烘箱中干燥溫度本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用層層組裝技術(shù)改性彈性蛋白的方法，其特征是步驟如下：（１）配制透明質(zhì)酸溶液和膠原蛋白溶液；（２）將彈性蛋白浸入到鹽酸中使其表面帶有正電荷，用去離子水沖洗掉表面吸附的鹽酸，真空烘箱干燥；（３）將用鹽酸處理過的彈性蛋白浸入到（１）配制的透明質(zhì)酸溶液中，使透明質(zhì)酸吸附到彈性蛋白表面，得到組裝一層的彈性蛋白材料；（４）將（３）中組裝一層的彈性蛋白浸入（１）配制的膠原蛋白溶液中，使膠原蛋白吸附到彈性蛋白上的透明質(zhì)酸表面，得到組裝二層的彈性蛋白材料；（５）將（４）得到的組裝二層的彈性蛋白材料按照（３）、（４）步驟交替浸入到透明質(zhì)酸和膠原蛋白溶液中，得到組裝多層的彈性蛋白材料。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯信，常德才，韓雪梅，宋雪峰，姚康德，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：12[中國|天津]
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