一種膠原蛋白海綿的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域，具體涉及一種膠原蛋白海綿。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠原蛋白是動物結(jié)締組織中的主要成分，其在哺乳動物體內(nèi)占蛋白質(zhì)總量的 25%~30%。膠原蛋白也是生物科技產(chǎn)業(yè)最具關(guān)鍵性的原材料之一，在醫(yī)學(xué)材料、化妝品、食 品工業(yè)等均有著廣泛應(yīng)用。
[0003] 膠原蛋白（也稱膠原）是細(xì)胞外基質(zhì)的一種結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，普遍存在于動物體的骨、 軟骨、皮膚、肌腱和韌帶中，對機(jī)體和臟器起著支持、保護(hù)、結(jié)合以及形成界隔等作用。除了 生物力學(xué)方面的以外，還具有諸如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、生長因子與細(xì)胞因子的運(yùn)輸?shù)裙δ堋?膠原蛋白種類較多，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能的不同可細(xì)分為I型、II型、III型等27種類型， 膠原蛋白因具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，比如低抗原性、在體內(nèi)易 被人體吸收、能促進(jìn)細(xì)胞成活與生長、促進(jìn)血小板凝結(jié)等，在生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域獲得廣泛的 應(yīng)用。特別是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，膠原蛋白可制成膠原海綿、膠原膜或人工皮膚等。
[0004] 與人工合成的生物材料(如聚乳酸、聚羥基乙酸等）相比，熱變性溫度過低、機(jī)體內(nèi) 降解速率過快以及材料機(jī)械性能不理想是天然膠原蛋白的主要不足之處。國內(nèi)外學(xué)者圍繞 天然膠原蛋白的性能改進(jìn)開展了大量前沿研宄。
[0005] 中國專利CN103772734A公開了一種高純度膠原蛋白海綿的制備方法，其含蓋了 膠原蛋白的提取、提純、交聯(lián)和凍干成型的整個過程，其主要目的首先是獲得高純度的膠原 蛋白，而后再利用其制備膠原蛋白海綿。
[0006] 事實(shí)上，膠原蛋白海綿的性能好壞不光取決于膠原蛋白的純度，其海綿本身的密 度和性能(如柔韌性，粘附性和吸脹性）在實(shí)際應(yīng)用中也非常重要。良好的粘附性可提高其 與創(chuàng)口的緊密貼合；柔韌性好可提高膠原蛋白海綿的機(jī)械性能，保證其在彎曲時不易折斷， 兩者共同保證了出血創(chuàng)口與海綿的緊密接觸，同時，較大的吸脹性保證了海綿及時吸收出 血和滲出液，對創(chuàng)口局部的出血點(diǎn)起到按壓止血作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種親水性能和機(jī)械性能好，粘附性和吸脹性強(qiáng)且密度大的 可吸收膠原蛋白海綿。
[0008] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種膠原蛋白海綿的制備方法，其包括以下步驟： (1) 取膠原蛋白粉，用0. 5mol/L的乙酸將其完全溶解，并配制成濃度為5~8mg/mL的膠 原蛋白溶液；將配制好的膠原蛋白溶液置于模具中，并在_80°C下真空冷凍干燥48小時，得 到膠原蛋白海綿材料； (2) 將膠原蛋白海綿材料置入pH為3~6的由體積分?jǐn)?shù)分別為1~5%縮水甘油醚和 10~40%乙醇配制成的交聯(lián)溶液中，于4°C下浸泡48小時； (3) 將經(jīng)步驟（2)處理過的膠原蛋白海綿材料置于4°C純水中反復(fù)浸泡清洗，最后擠掉 水分，得到膠原蛋白海綿預(yù)產(chǎn)品； (4) 將膠原蛋白海綿預(yù)產(chǎn)品浸入4°C功能溶液中； (5) 將吸取功能溶液后的膠原蛋白海綿預(yù)產(chǎn)品壓縮，同時在壓縮狀態(tài)下在-80°C真空冷 凍干燥； (6) 將步驟（5)處理過的膠原蛋白海綿預(yù)產(chǎn)品包裝后用6tlCo輻照滅菌，得到膠原蛋白海 綿廣品。
[0009] 進(jìn)一步的，膠原蛋白粉的制備方法包括以下步驟： a) 取新鮮哺乳動物皮膚或肌腱除去筋膜和油脂后，洗凈，粉碎； b) 將經(jīng)步驟a)處理后的新鮮哺乳動物皮膚或肌腱置入0. 5mol/L乙酸溶液中攪拌均 勻，調(diào)整體系pH為3~5. 0,并向體系中加入質(zhì)量為處理后的新鮮哺乳動物皮膚或肌腱質(zhì)量 的0. 1%的蛋白酶，于37°C下恒溫?cái)嚢?8小時； c) 酶解后的混合液在12000rpm下離心20分鐘，取上清液； d) 向上清液中加入磷酸鹽緩沖液，調(diào)整體系pH為6. 5~7. 0,沉淀膠原蛋白； e) 繼續(xù)步驟d)的體系中加入NaCl粉末，使體系中NaCl的濃度達(dá)到]~3mol/L，鹽析膠 原蛋白； f) 使用孔徑為20kD的超濾器超濾，濃縮脫鹽，收集截留液得到膠原蛋白； g) 步驟f)所得膠原蛋白在_80°C下真空冷凍干燥凍干。
[0010] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中的膠原蛋白溶液濃度為7mg/mL。
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中的pH為5,交聯(lián)溶液由體積分?jǐn)?shù)分別為3~5%的縮水甘 油醚和30~40%的乙醇混合而成。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟（3)中的純水浸泡清洗次數(shù)至少為3次。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟（4)中的功能溶液為0. 9%的NaCl水溶液、含生長因子溶液或 含局部麻醉劑溶液。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟（5)中干燥后克重為0· 1~0· 15g/cm2。
[0015] 進(jìn)一步的，所述步驟b)中體系的pH為3. 0。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟b)中的蛋白酶是胃蛋白酶或木瓜蛋白酶。
[0017] 進(jìn)一步的，所述步驟e)中的NaCl的濃度為3mol/L。
[0018] 本發(fā)明方法的有益效果為： (1)本發(fā)明采用凍干后交聯(lián)的方法對膠原蛋白海綿進(jìn)行改性，增加了交聯(lián)時單位體積 內(nèi)膠原蛋白的濃度，膠原蛋白得以充分交聯(lián)，從而使膠原蛋白獲得極強(qiáng)的親水性，保證了海 綿的可潤濕性和更快速的水化以及擴(kuò)張?zhí)匦?，同時也使得膠原蛋白海綿成型后更加致密。
[0019] (2)通過調(diào)整膠原蛋白濃度、交聯(lián)時體系的pH以及使用縮水甘油醚和乙醇混合得 到的交聯(lián)劑，改善膠原蛋白海綿的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，增大單位體積的孔隙率。
[0020] (3)通過改變功能溶液的種類，可制備針對不同需求的各類膠原蛋白海綿。
[0021] (4)成品前將膠原蛋白海綿進(jìn)行含水壓縮并凍干處理以達(dá)到預(yù)期的密度，保證了 成品在使用時獲得更好的膨脹性。
[0022] (5)采用凍干后交聯(lián)以及壓縮凍干最終成型的二次凍干工藝，保證膠原蛋白海綿 成型后形成更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
[0023] (6)本發(fā)明的方法制備了一種高密度，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有極強(qiáng)的吸水能力和膨脹能 力，可起到局部按壓止血效果的可吸收膠原蛋白海綿。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明保護(hù)范圍