СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ФИБРОИНА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКОН ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРОСПИННИНГА
METHOD OF PRODUCING FIBROIN SOLUTION FOR SPINNING FIBERS BY MEANS OF ELECTROSPINNING

Изобретение относится к области природных полимерных материалов, в частности, к биологии и медицине, и может быть использовано для получения раствора фиброина шелка для формования волокон при помощи электроспиннинга.
Натуральный шелк представляет собой волокнистые материалы, обладающие требуемым разнообразием, но существенно расширить область биомедицинских применений шелка можно за счет изготовления изделий из его раствора в различных летучих растворителях. Наряду с поливными пленками, в настоящее время широко применяется технология электроспиннинга (электрораспыления). Данный способ позволяет получать изделия (пленки и мембраны), состоящие из нановолокон. Для электроспиннинга полимеров, в частности фиброина шелка, применяют растворы этих полимеров в летучих растворителях. Приготовление таких растворах в некоторых случаях является непростой научно-технологической задачей, в частности, получение раствора фиброина шелка в летучих растворителях, пригодных для электрораспыления.
Известен способ растворения фиброина с помощью раствора муравьиной кислоты с добавлении солей кальция и лития (Regeneration of high-quality silk fibroin fiber by wet spinning from CaCl2-formic acid solvent, Feng Zhang, Qiang Lu, Xiaoxiao Yue, Baoqi Zuo„ Mingde Qin, Fang Li, David L. Kaplan, Xueguang Zhang, Acta Biomater. 2015 Jan 2; 12: 139-145. Epub 2014 Oct 2. httPs://doi.ora/10.1016/i.actbio.2014.09.045; CN 107880283A; RU 2563992 C1).
Наиболее близким к предложенному является способ получения раствора фиброина шелка, по которому полученный из шелка фиброин растворяют в смешанном растворе хлорида кальция и муравьиной кислоты путем перемешивания при комнатной температуре и атмосферном давлении до полного растворения, также для растворения фиброина использовали смешанные растворы бромида кальция и муравьиной кислоты и бромида лития и муравьиной кислоты (CN 107880283 А, 06.04.2018).
Для электрораспыления фиброина шелка и получения медицинских изделий является важным отсутствие солей из-за их возможного негативного влияния и на процесс электрораспыления, и на живой организм, вызываемого капсулированием имплантата или закальциванием (отложения солей кальция), поскольку соли напыляются вместе с волокнами, так как не являются летучими компонентами.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить простой и быстрый способ приготовления раствора регенерированного фиброина шелка, который пригоден для электрораспыления.
Технический результат изобретения заключается в обеспечении получения раствора фиброина, который при электрораспылении не образует солей на волокнах фиброина.
Технический результат достигается способом получения раствора фиброина шелка, заключающимся в том, что помещают фиброин в смесь муравьиной и трифторуксусной кислот при соотношении кислот в смеси, мас.%:
муравьиная кислота
90-95
трифторуксусная кислота
5-10
и при количестве фиброина от 1 до 2 г на 10 мл смеси кислот и выдерживают при комнатной температуре до полного растворения фиброина.
Предложенный способ получения раствора шелка основан на сочетании органических летучих растворителей, а именно муравьиной кислоты и трифторуксусной кислоты. В процессе электрораспыления растворитель полностью испаряется, и в получаемом волокне отсутствуют соли.
На фигуре приведена фотография волокон шелка, полученных из полученного раствора при помощи электроспиннинга.
Пример 1
Отмытый от жировых и минеральных примесей фиброин натурального шелка Bombyx mori весом 1 г добавляли в 10 мл раствора, состоящего из муравьиной кислоты и трифторуксусной кислоты при массовом соотношении 95:5 и оставляли на 2 часа при комнатной температуре. Через 2 часа полученный раствор распыляли в установке электроспиннинга. Напряжение между электродами - 30 кВ, расстояние - 20 см. Результат распыления представлен на фигуре, размер изображения 60 мкм.
Пример 2.
Раствор получали так же, как в примере 1, но при количестве фиброина 2 г на 10 мл раствора и при массовом соотношении муравьиной кислоты и трифторуксусной кислоты 90:10.