專利名稱：一種可生物降解止血海綿材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可生物降解止血海綿材料及其制備方法，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
外科手術(shù)及創(chuàng)傷中廣泛出血和滲血是需要解決的難題。
膠原蛋白是動物體內(nèi)含量最多、分布最廣的蛋白質(zhì)，是機體的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是支持組織和結(jié)締組織的主要組分，它具有良好的生物相容性、止血性能、促新細胞形成功能和細胞粘附性。近年來的研究表明，膠原蛋白可在10秒鐘內(nèi)迅速止血，并可促進肉芽生長和傷口愈合，防止再次出血的發(fā)生。
類人膠原蛋白是將人體已知序列膠原蛋白的一段mRNA逆轉(zhuǎn)錄生成cDNA后，經(jīng)過特定序列重復(fù)和修飾，轉(zhuǎn)化于大腸桿菌中，并經(jīng)過高密度發(fā)酵、分離提取及純化而得，由西安巨子生物基因技術(shù)股份有限公司發(fā)明并獨家生產(chǎn)。它從根本上解決了動物提取膠原蛋白的水不溶性和病毒隱患(瘋牛病、豬瘟疫、禽流感)等問題，并且具有良好的生物學特性和功能，促新細胞形成和促上皮細胞、成纖維細胞生長功能，相比動物體提取膠原蛋白優(yōu)良，免疫排異反應(yīng)低。
甲殼素是從蝦、蟹等甲殼類動物的外殼以及菌、藻類低等植物的細胞壁中提取出的天然高分子材料，殼聚糖是甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，是自然界中唯一的堿性多糖。近年來的研究表明，殼聚糖具有止痛、止血、抑菌、良好的生物相容性和生物可降解性等優(yōu)異的性能，非常適于作為止血材料的原料。
單純明膠海綿或者膠原蛋白止血海綿的韌性較差，而且無止痛和抗菌效果，如中國專利CN200410022462.X和CN 01133795.8；單純的殼聚糖海綿的促細胞生長和促組織恢復(fù)能力較弱，存在再次出血的可能。目前把兩者結(jié)合起來的膠原蛋白-殼聚糖復(fù)合止血海綿可有效的克服以上缺點，如專利申請CN 02109638.4，但它同時存在病毒隱患以及促進傷口恢復(fù)緩慢的缺點。國際上對于止血海綿的研究也主要集中在膠原蛋白及其改性方面，如專利US 6649162，AU 726163B和RU 2122867，但是他們應(yīng)用的都是傳統(tǒng)的動物提取膠原蛋白，也不可避免的存在著病毒隱患，極大的限制了該止血海綿的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種將類人膠原蛋白和殼聚糖相結(jié)合的可生物降解的止血海綿材料，以克服明膠和動物膠原蛋白海綿所不可避免的病毒隱患，提高止血海綿材料的安全性。
本發(fā)明的另一目的是提供上述可生物降解的止血海綿材料的制備方法，該方法工藝簡單。
本發(fā)明的可生物降解止血海綿材料是由類人膠原蛋白和殼聚糖制成，類人膠原蛋白和殼聚糖的重量比可以為(1～40)∶1，最佳比例為(3～40)∶1，所用的類人膠原蛋白為使用基因重組大腸桿菌高密度發(fā)酵生產(chǎn)的一種人源型膠原蛋白；所用的殼聚糖的脫乙酰度為50％～90％。
可生物降解止血海綿材材料的制備方法如下(1)將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成0.5％～3％的溶液；(2)將殼聚糖用稀酸溶解成0.5％～2％的溶液，并使用堿中和；(3)將上述兩種溶液混合均勻，經(jīng)真空脫泡，冷凍干燥后形成海綿，鈷60照射消毒后即可。
上述制備方法中，類人膠原蛋白和殼聚糖的重量比為(1～40)∶1。所用的類人膠原蛋白為使用基因重組大腸桿菌高密度發(fā)酵生產(chǎn)的一種人源型膠原蛋白；所用的殼聚糖的脫乙酰化程度為50％～90％。
上述制備方法中，所用的稀酸為稀鹽酸、稀醋酸、稀甲酸或稀丙酸中的任意一種，濃度可為0.2～0.8moL/L；所用的堿為稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鉀溶液或碳酸氫鈉溶液中的任意一種，濃度可為0.05～0.5moL/L。
上述制備方法中，在類人膠原蛋白和殼聚糖混合溶液中還加入了重量百分比為0.1％～0.5％的增塑劑，所述的增塑劑為丙三醇或1.3-丁二醇中的一種或兩種。
上述制備方法中，在類人膠原蛋白和殼聚糖混合溶液中還加入了重量百分比為0.1％～0.5％的凝血酶。
本發(fā)明所提供的可生物降解止血海綿與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)點和優(yōu)勢該止血海綿與組織粘附性好，免疫排異反應(yīng)低，韌性強，具有良好的止痛和抗菌性能，促進受傷組織恢復(fù)能力強，可防止再次出血的可能，徹底杜絕了明膠和動物膠原蛋白所不可避免的病毒隱患，使用安全性大幅度提高。
具體實施例方式
下面通過具體實施實例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成1.0％的溶液；將脫乙酰度為90％、分子量為10000道爾頓的殼聚糖用0.2moL/L的醋酸溶解成0.5％的溶液，并使用0.1moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比20∶1混合均勻，并加入0.2％的丙三醇，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成2mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例2將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成1.0％的溶液；將脫乙酰度為90％、分子量為10000道爾頓的殼聚糖用0.2moL/L的醋酸溶解成0.5％的溶液，并使用0.1moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比10∶1混合均勻，并加入0.2％的丙三醇和0.3％的凝血酶，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成2mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例3將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成2.0％的溶液；將脫乙酰度為90％、分子量為10000道爾頓的殼聚糖用0.2moL/L的醋酸溶解成1.0％的溶液，并使用0.1moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比15∶1混合均勻，并加入0.2％的丙三醇，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成1.5mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例4將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成2.0％的溶液；將脫乙酰度為90％、分子量為10000道爾頓的殼聚糖用0.2moL/L的醋酸溶解成1.0％的溶液，并使用0.1moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比8∶1混合均勻，并加入0.2％的丙三醇和0.2％的凝血酶，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成1.5mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例5將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成1.0％的溶液；將脫乙酰度為75％、分子量為100000道爾頓的殼聚糖用0.3moL/L的醋酸溶解成0.5％的溶液，并使用0.2moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比10∶1混合均勻，并加入0.4％的1.3-丁二醇，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成2mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例6將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成1.0％的溶液；將脫乙酰度為75％、分子量為100000道爾頓的殼聚糖用0.3moL/L的醋酸溶解成0.5％的溶液，并使用0.2moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比6∶1混合均勻，并加入0.4％的1.3-丁二醇和0.3％的凝血酶，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成2mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例7將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成2.0％的溶液；將脫乙酰度為75％、分子量為100000道爾頓的殼聚糖用0.3moL/L的醋酸溶解成1.0％的溶液，并使用0.2moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比6∶1混合均勻，并加入0.4％的1.3-丁二醇，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成1.5mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例8將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成2.0％的溶液；將脫乙酰度為75％、分子量為100000道爾頓的殼聚糖用0.3moL/L的醋酸溶解成1.0％的溶液，并使用0.2moL/L的碳酸氫鈉溶液中和；然后將二者按體積比4∶1混合均勻，并加入0.2％的丙三醇，0.2％的1.3-丁二醇和0.2％的凝血酶，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成1.5mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例9將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成1.0％的溶液；將脫乙酰度為55％、分子量為400000道爾頓的殼聚糖用0.5moL/L的鹽酸溶解成0.5％的溶液，并使用0.1moL/L的氫氧化鈉鈉溶液中和；然后將二者按體積比5∶1混合均勻，并加入0.3％的丙三醇，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成2mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例10將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成1.0％的溶液；將脫乙酰度為55％、分子量為400000道爾頓的殼聚糖用0.5moL/L的鹽酸溶解成0.5％的溶液，并使用0.1moL/L的氫氧化鈉鈉溶液中和；然后將二者按體積比2∶1混合均勻，并加入0.3％的丙三醇和0.3％的凝血酶，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成2mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例11將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成2.0％的溶液；將脫乙酰度為55％、分子量為400000道爾頓的殼聚糖用0.5moL/L的鹽酸溶解成1.0％的溶液，并使用0.1moL/L的氫氧化鈉鈉溶液中和；然后將二者按體積比3∶1混合均勻，并加入0.3％的丙三醇，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成1.5mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
實施例12將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成2.0％的溶液；將脫乙酰度為55％、分子量為400000道爾頓的殼聚糖用0.5moL/L的鹽酸溶解成1.0％的溶液，并使用0.1moL/L的氫氧化鈉鈉溶液中和；然后將二者按體積比1∶1混合均勻，并加入0.3％的丙三醇和0.3％的凝血酶，分裝于容器中；經(jīng)真空脫泡后冷凍干燥成1.5mm厚的海綿；鈷60照射消毒后即可。
權(quán)利要求
1.一種可生物降解止血海綿材料，其特征在于類人膠原蛋白和殼聚糖的重量比為(1～40)∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解止血海綿材料，其特征在于類人膠原蛋白為使用基因重組大腸桿菌高密度發(fā)酵生產(chǎn)的一種人源型膠原蛋白。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解止血海綿材料，其特征在于所用的殼聚糖的脫乙酰度為50％～90％。
4.權(quán)利要求1所述的可生物降解止血海綿材材料的制備方法，其特征在于(1)將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成0.5％～3％的溶液；(2)將殼聚糖用稀酸溶解成0.5％～2％的溶液，并使用堿中和；(3)將上述兩種溶液混合均勻，經(jīng)真空脫泡，冷凍干燥后形成海綿，鈷60照射消毒后即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可生物降解止血海綿材材料的制備方法，其特征在于類人膠原蛋白和殼聚糖的重量比為(1～40)∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可生物降解止血海綿材材料的制備方法，其特征在于所用的稀酸為稀鹽酸、稀醋酸、稀甲酸或稀丙酸中的任意一種；所用的堿為稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鉀溶液或碳酸氫鈉溶液中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6任意之一所述的可生物降解止血海綿材材料的制備方法，其特征在于在類人膠原蛋白和殼聚糖混合溶液中還加入了重量百分比為0.1％～0.5％的增塑劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可生物降解止血海綿材材料的制備方法，其特征在于所述的增塑劑為丙三醇或1.3-丁二醇中的一種或兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6任意之一所述的可生物降解止血海綿材材料的制備方法，其特征在于在類人膠原蛋白和殼聚糖混合溶液中還加入了重量百分比為0.1％～0.5％的凝血酶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可生物降解止血海綿材料及其制備方法。可生物降解止血海綿材材料的制備方法如下(1)將類人膠原蛋白用蒸餾水溶解成0.5％～3％的溶液；(2)將殼聚糖用稀酸溶解成0.5％～2％的溶液，并使用堿中和；(3)將上述兩種溶液混合均勻，經(jīng)真空脫泡，冷凍干燥后形成海綿，鈷60照射消毒后即可。該止血海綿與組織粘附性好，免疫排異反應(yīng)低，韌性強，具有良好的止痛和抗菌性能，促進受傷組織恢復(fù)能力強，可防止再次出血的可能，徹底杜絕了明膠和動物膠原蛋白所不可避免的病毒隱患，使用安全性大幅度提高。
文檔編號A61L15/42GK1820789SQ20061004191
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者范代娣, 馬曉軒, 米鈺, 惠俊峰, 駱艷娥, 朱晨輝 申請人:西北大學