一種復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料及其制備方法與流程

本發明涉及生物醫療技術領域，具體涉及一種復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料及其制備方法。

背景技術：

皮膚作為人體器官，具有保持水分、透氣和防止細菌侵襲等功能。真皮組織一旦損傷則無法完全再生，臨床上大面積的深度皮膚損傷通常采用自體、異體或異種皮片移植修復治療，但這些治療手段一方面會對供體造成新的創傷。目前組織修復中使用的高分子類生物材料包括合成高分子材料和天然高分子材料，合成高分子材料主要是聚乳酸等脂肪族聚酯材料，盡管其在力學性能和降解性等方面都基本上能滿足支架材料的應用，但在生物相容性等方面存在諸多不足，其降解產物易對生物體產生不良影響。

在天然高分子材料中，蠶絲纖維具有來源廣，易于產業化應用的特點。而絲素是一種從蠶絲中提取的天然高分子蛋白質，其內含18種氨基酸，氨基酸種類與人體皮膚類似，對人體無毒副作用，生物相容性良好。經過加工，絲素蛋白可被制作成膜，凝膠，支架，管，微球，凍干粉等材料應用于各種組織工程學中。現已有蘇州大學李明忠等人將絲素蛋白與聚氨酯材料結合制作成人工皮膚應用于深度燒傷創面的治療。現有專利中，較多的是利用絲素蛋白與海藻酸鈉、明膠等材料復合制作成水凝膠敷料或是海綿敷料，絲素蛋白在其中所起作用甚微。表皮生長因子(EGF)對調節細胞生長、增殖和分化有著十分重要的作用。已有大量研究表明，EGF可以誘導多種細胞的增殖，特別是表皮細胞、內皮細胞，能促進RNA、DNA和蛋白質的合成，能促進透明質酸、彈性纖維蛋白等大分子的合成，進而使皮膚含水量增加、彈性增加。將EGF應用于燒燙傷和傷口創傷的修復和愈合具有良好的療效：EGF能明顯加速創傷傷口的愈合，且能保持創面的整潔光滑，有利于減少疤痕組織以及色素沉著。本發明首次將表皮生長因子與絲素蛋白復合生物支架結合，制作出一種可應用于洞穴型創傷傷口的新型敷料，拓寬了創傷治療的領域，為醫生及病患提供了便利。

技術實現要素：

本申請提供一種具有良好生物相容性及促進傷口愈合的復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料及其制備方法。

根據第一方面，一種實施例中提供一種復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料的制備方法，包括如下步驟：

脫膠：將蠶絲進行脫膠處理得到脫膠蠶絲；

溶解透析：將脫膠蠶絲置于鹽溶液中溶解透析得到絲素蛋白溶液；

注模成型：將溶解透析后的絲素蛋白溶液注入模具內，并將注有絲素蛋白溶液的模具置于冷凍干燥機中冷凍干燥得到干燥多孔的絲素蛋白支架；

浸泡誘導：將絲素蛋白支架浸泡到誘導劑中，誘導絲素蛋白結構轉變形成不溶于水的絲素蛋白支架；

浸泡復合：將浸泡后的絲素蛋白支架置于含有表皮生長因子和絲素蛋白的EGF/SF混合液中，使得絲素蛋白支架表面均勻粘附表皮生長因子和絲素蛋白的EGF/SF混合液；

冷凍干燥：將浸泡后的復合絲素蛋白支架置于冷凍干燥機中冷凍干燥得到復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料。

進一步地，脫膠步驟中，將蠶絲置于Na₂CO₃溶液中加熱脫膠，并烘干制得脫膠蠶絲。

進一步地，溶解透析步驟中，鹽溶液為溴化鋰、硝酸鎂、氯化鈣溶液中的一種，并使用透析袋進行透析處理，制得絲素蛋白稀溶液一。

進一步地，溶解透析步驟中，需將絲素蛋白稀溶液一濃縮為絲素蛋白濃溶液二，并且濃縮時間大于等于48h。

進一步地，冷凍干燥機冷凍干燥處理的時間為24～48h，冷凍溫度為-10℃～-80℃。

進一步地，浸泡誘導步驟中，絲素蛋白支架與誘導劑的質量比大于1:20，浸泡時間為0.5～24h。

進一步地，EGF/SF混合液由濃度為50μg/mL的表皮生長因子和絲素蛋白稀溶液一混合而成。

進一步地，EGF/SF混合液中表皮生長因子和絲素蛋白稀溶液一的質量比為1:20～200，并且在37℃的條件下混合。

進一步地，浸泡復合中，EGF/SF混合液與絲素蛋白支架的質量比為1:1。

根據第二方面，一種實施例中提供一種復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料，其特征在于，包含絲素蛋白和表皮生長因子，并由權上述復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料的制備方法制備而成。

依據上述實施例的復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料及其制備方法，由于絲素蛋白是從蠶絲絲素中提取的一種天然高分子材料，具有良好的生物相容性，對機體無毒性，無致敏和刺激作用，又可部分生物降解，表皮生長因子(EGF)是人體內的一種活性物質，由53個氨基酸殘基組成的肽類活性物質，能刺激表皮細胞生長因子受體之酪氨酸磷酸化，達到修補增生的效果，使得由絲素蛋白和表皮生長因子制成的生物材料具有可降解及促進傷口愈合的作用，并且其制備操作簡單。

附圖說明

圖1為一種實施例中復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料的制備方法的流程圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

實施例一：

本實施例提供了一種復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料的制備方法，如圖所示，包括如下步驟：

S101：脫膠；

將30g家蠶生絲放入12L含有Na₂CO₃(2.12g/L)的沸水溶液中攪煮30mins，煮制期間用玻璃棒不間斷的攪拌使脫膠率提高。待煮制好后用去離子水揉搓煮好的脫膠絲以去除殘留的絲膠。將蠶絲蛋白纖維置于通風櫥中通風干燥。

S102：溶解透析；

稱取上述制得的脫膠蠶絲15g放入100mL濃度為9.3mol/L的溴化鋰(LiBr)溶液中進行溶解處理，溶解處理時在60℃的條件下溶解4小時。每小時用玻璃棒對溶液進行攪拌以確保蠶絲纖維溶解完全。

再對溶有脫膠蠶絲的溴化鋰溶液進行透析處理，透析時將截留分子量為3500的透析袋浸入到去離子水中透析3天，期間每兩小時各換一次去離子水，以去除溶液中的溴化鋰(LiBr)，得到的純凈的絲素蛋白稀溶液一，該絲素蛋白溶液的濃度為6％，濃度較低，為了提高絲素蛋白的濃度，方便凍干，需進行濃縮處理，例如使用聚乙二醇(PEG 400)進行濃縮，經過濃縮得到濃度為30％的絲素蛋白濃溶液二，其中濃縮時間大于等于48h，優先為72h。

S103：注模成型；

將濃度為30％的絲素蛋白溶液注入到預先制作好的模具中，絲素蛋白在模具中形成預先設定的支架結構，注入完后再將模具置于液氮冷凍烘干機中進行冷凍干燥，冷凍處理的溫度為-10℃～-80℃，優選為-30℃，冷凍干燥的時間為24～48h，優選為48h，通過冷凍干燥后制得干燥的多孔的絲素蛋白支架。

S104：浸泡誘導；

將干燥的絲素蛋白支架浸泡到誘導劑中，誘導劑優選為甲醇溶液，絲素蛋白支架與甲醇的質量比大于1:20，浸泡時間為0.5～24h。甲醇能夠誘導絲素蛋白結構轉變，結構轉變后的絲素蛋白支架不溶于水。誘導改變后的絲素蛋白支架置于通風櫥中通風干燥，使絲素蛋白支架上殘留的甲醇揮發。在其他實施例中，誘導劑也可選用乙醇，或者其他具有誘導作用的誘導劑。

S105：浸泡復合；

將濃度為50μg/mL表皮生長因子(EGF)和絲素蛋白(SF)稀溶液一在37℃條件下按照質量比為1:20～200混合均勻，制成SF/EGF混合液。將S105中所述不溶于水的絲素蛋白凍干支架按質量比為1:1放入SF/EGF混合液中，使絲素蛋白支架表面均勻的粘附上含有SF/EGF混合液。

S106：冷凍干燥。

最后將經過浸泡復合后的絲素蛋白支架再次經液氮冷凍后放入到冷凍干燥機中冷凍干燥，得到外表層可溶于水內部支架結構不溶于水的多孔的絲素蛋白生物支架。

本例提供的制備方法制備的復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料，可用作洞口型創傷上框的填充材料。

由于絲素蛋白是從蠶絲絲素中提取的一種天然高分子材料，具有良好的生物相容性，對機體無毒性，無致敏和刺激作用，又可部分生物降解，其降解產物本身不僅對組織無毒副作用，還對如皮膚、牙周組織等有營養與修復的作用。大量研究證明，絲素蛋白基組織工程支架能夠應用于骨、皮膚、血管、神經、肝、軟骨、韌帶多種組織的再生。

表皮生長因子(EGF)是人體內的一種活性物質，由53個氨基酸殘基組成的肽類活性物質，分子量6201Da，分子內有6個半胱氨酸組成的三對二硫鍵，形成3個分子內環型結構，組成生物活性所必須的受體結合區域。它能刺激表皮細胞生長因子受體之酪氨酸磷酸化，達到修補增生的效果。對受傷、受損之表皮肌膚擁有絕佳之療效。表皮生長因子EGF還能止血，并具有加速皮膚和粘膜創傷愈合，消炎鎮痛，增強表皮細胞的活力，能與人體內各種酶形成良好的協調效應。

使得由絲素蛋白和表皮生長因子制成的生物材料具有可降解及促進傷口愈合的作用，并且其制備操作簡單。

實施例二：

本例提供了一種復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料，復合表皮生長因子的絲素蛋白生物材料絲素蛋白和表皮生長因子，由上述實施例一的制備方法制備而成。

由絲素蛋白和表皮生長因子制成的生物材料具有可降解及促進傷口愈合的作用，故該材料可用作填充洞口型傷口內部，外面再包覆傷口敷料，促進傷口的愈合。

以上應用了具體個例對本發明進行闡述，只是用于幫助理解本發明，并不用以限制本發明。對于本發明所屬技術領域的技術人員，依據本發明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。