絲素蛋白凍乾粉是將脫膠蠶絲經溶解、透析、離心等純化後，再經冷凍乾燥技術得到的固體粉末或團塊。絲素蛋白凍乾粉經水調配後會再次形成絲素蛋白溶液，繼而用於生物材料的製備和其他科學研發領域。理想的絲素蛋白凍乾粉需要保持天然絲素蛋白的大分子量並能快速溶於水。
基本介紹
- 中文名：絲素蛋白凍乾粉
- 外文名：Lyophilized Silk Fibroin Powder
- 別稱：可溶性凍乾絲素蛋白
- 原料：脫膠蠶絲
- 形態：多孔蓬鬆態白色固體
- 分子量：≥200,000道爾頓（Da）
- 套用：組織修復、緩釋載體、塗層材料
簡介,性質要求,套用,
簡介
絲素蛋白是蠶絲的最主要組成部分，約占到整個蠶絲的70-80%，它是一種天然的，無明顯生理活性的纖維性結構蛋白。由於其獨特的物理化學性能和生物可降解特性，經處理製備出的絲素蛋白材料已廣泛套用於組織工程、可降解醫療器械以及保健品、化妝品等領域。
絲素蛋白溶液是製備絲素蛋白生物材料的基本材料，通過添加改性劑或者改變技術工藝，溶液會被製備成各種不同形式的絲素蛋白材料，如膜、纖維、微球、水凝膠等等。但是由於在水溶液中，絲素蛋白主要以無規則線團形式存在，而無規則線團結構並非熱力學上的穩定結構，因此在一定的外界條件下（如溫度變化），無規則結構會自行向穩定的β—摺疊結構轉變，即便在低溫冷藏環境下，溶液中的絲素蛋白也會出現同樣的情況，最終轉變成凝膠態。這樣的特性使得絲素蛋白溶液極易不便保存和運輸，也無法進行大規模的生產和研發，給絲素蛋白的研究和套用帶來了很大的局限性。
絲素蛋白凍乾粉是絲素蛋白再經技術處理後，通過冷凍乾燥技術製備出來的絲素蛋白的凍乾態，絲素蛋白凍乾粉結構穩定，可溶於水，同時在室溫下能長期保存和運輸，可以完美解決絲素蛋白溶液所帶來的問題。但由於絲素蛋白的分子量很大（≥200,000道爾頓），分子結構易於變化，其凍乾產品也難以通過常規凍乾程式獲得。
性質要求
理想的絲素蛋白凍乾粉，應該滿足下列條件：
（1）保持主要的分子結構穩定。絲素蛋白的結構主要有無規則結構、α—螺旋結構和β—摺疊結構，理想的絲素蛋白凍乾粉在製備前應主要以無規則結構和α—螺旋結構為主，配置成不同濃度的溶液後，通過外界環境或技術手段變化，誘導結構向穩定的β—摺疊結構轉化，形成穩定的結晶區，為材料提供良好的機械性能和酶降解性，從而製備出各種絲素蛋白成型材料。
（2）不易變質，性質穩定。不同於絲素蛋白溶液，理想的絲素蛋白凍乾粉應結構、性質穩定，便於長期保存和運輸，不因外界條件變化產生變質。
（3）維持接近原絲素蛋白的分子量。已有的研究表明，絲素蛋白的分子量在3.6-3.7×10道爾頓（Da），如果經過純化後的絲素蛋白凍乾粉分子量過小，則會導致其材料無法達到理想的物理化學性能和既定的材料特性，所以製備出的絲素蛋白凍乾粉應儘量接近原絲素蛋白的大分子量（≥2.0×10道爾頓（Da））。
（4）可溶於水，易於配置。絲素蛋白凍乾粉應易溶於水，可調配出不同濃度的絲素蛋白水溶液。
（5）無菌無熱源。由於絲素蛋白是一種體內可降解的天然高分子生物材料，所以其套用領域多用於生物體內方面，例如可降解醫療器械或者藥物緩釋載體，這就要求絲素蛋白凍乾粉的製備工藝中應包含滅菌和除熱源步驟，從根源上保證絲素蛋白材料的生物安全性。
套用
絲素蛋白凍乾粉在絲素蛋白成型材料的製備過程中有著舉足輕重的作用。以絲素蛋白凍乾粉替代絲素蛋白溶液，不僅可以解決儲存不易，運輸難的難題，而且可以打破絲素蛋白溶液濃度偏低（≤10%）的瓶頸，隨時調配出附合研發要求的溶液；並且由於其分子量接近原絲素蛋白，所以能夠保證絲素蛋白材料的特性穩定，附合既定要求；由於絲素蛋白凍乾粉製備工藝穩定可控，所以這種材料也完全可以滿足大規模生產和研發的需求。
