专利名称：一种胶原蛋白膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胶原蛋白膜及其制备方法。
背景技术：
在人们的日常生活中，因为意外事故所致的皮肤擦伤、烧伤等时有发生，为了快速的止血、减少感染及促进伤口愈合，创伤敷料应运而生并得到广泛应用。现有的医用敷料主要可以分成传统敷料、合成敷料与生物敷料。传统敷料，如纱布等，方便易用，但对伤口保护太弱，容易感染；合成材料机械性较好，透气性强，并具有使用方便的优点，但是合成材料降解产生的小分子常具有细胞毒性，敷料常与伤口的伤疤粘连，容易在去除时造成皮肤的二次损伤，而且对于较大和较深的伤口，没有显著的帮助；生物敷料相比与前两种材料，对较深、较大的创伤有很好的效果(黄穎斐《科学发展》2004年8月，380期，24～29)。
胶原蛋白(Collagen)是哺乳动物体内含量最丰富的蛋白之一，占人体总蛋白的25％左右，在皮肤中胶原的含量占到了一半以上(chi H.Lee(2001)InternationalJournal of Pharmaceutics 2211-22)。胶原蛋白是一个大家族，目前已发现超过21种的胶原，其中在皮肤中主要为I型与III型胶原(DEAN J.HARRINGTON(1996)infection and immunity.vol64.61885-1891)，在创伤发生的早期给伤口补充足够的胶原，对于伤口的愈合将有很大的促进作用。
目前，已有一些基于胶原的生物敷料产品，如基质胶原海绵伤用敷料(MatrixCollagen Sponge Wound Dressing)与基质胶原薄膜伤用敷料(Matrix Collagen FilmWound Dressing)等已被FDA批准上市，前者由中性胶原液冻干而成的，后者为胶原乙酸溶液风干后形成，它们在处理较深的伤口如烧伤上有明显的效果，能很好的促进伤口愈合；但是这两种敷料的操作过程需由专业医生实施，需要无菌保存，成本较高，在日常生活中无法得到广泛的应用。国内常用的产品敷料存在有潜如免疫排斥的风险，而且胶原敷料多为凝胶，保存较难，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种胶原蛋白膜及其制备方法。
本发明所提供的胶原蛋白膜，基本上由重量份数比为0.25-0.4∶1的胶原蛋白和乙酸盐组成。
其中，所述乙酸盐是优选为乙酸钠。
本发明的胶原蛋白膜可按如下过程进行制备先将胶原蛋白的乙酸溶液和碱溶液混合，然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜，所述混合溶液的pH为6.8-7.2。
其中，所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量为10-15mg/ml，所用溶剂乙酸的浓度为0.5-0.7mol/L；所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量优选为10mg/ml，所用溶剂乙酸的浓度优选为0.5mol/L。
所述碱溶液优选为Na2CO3溶液，其浓度为1.5-2.1mol/L；优选为2mol/L。
在制备胶原蛋白膜时，混合溶液的喷射可利用喷射瓶进行；所述喷射瓶包括瓶体，内瓶和喷头，所述内瓶位于所述瓶体的内部并与瓶体的上表面相连接；所述内瓶的内部以及所述瓶体与所述内瓶之间均设有若干条导管，所述导管均贯穿于所述瓶体的上表面；所述喷头位于所述瓶体的上表面。
本发明所用的胶原蛋白的来源是广泛的，可以按常规方法进行制备得到，也可以购买得到。
本发明利用胶原蛋白在中性pH条件下易于形成不溶性胶状物的特性，将酸性胶原蛋白溶液用碱中和，经喷射形成高纯度的胶原蛋白膜，所得胶原蛋白膜可以用于临床创伤修复；也可以在人们日常生活中得到很好的应用，如作为护肤用的面膜。采用本发明方法，可以简单快速的得到形状厚度符合要求的胶原蛋白膜；相比于现有的敷料，本发明胶原蛋白膜具有操作容易、价格低廉等优点，而且可以根据需要形成不同形状和厚度的胶原膜，在敷料行业中有很好的潜在应用价值。
图1A为本发明的喷射瓶的结构示意图；图1B为喷射瓶的出液口的截面图；图2为胶原蛋白膜的照片。
具体实施例方式
实施例1、胶原蛋白膜的制备(一)胶原蛋白胶的制备1、取新鲜牛肌腱1kg，切成小块，在组织捣碎匀浆机中匀浆；2、加入含1M NaCl的0.05M Tris/HCl(pH 7.5)溶液5000ml进行前提取，以除去非胶原性杂质；在4℃冰箱内放置4天，每天定时振摇4次-6次，每隔1天换一次液；3、弃上清，加入0.5M乙酸10升，4℃下提取4天，并定时振摇；然后高速低温离心3小时(离心力2000g)，去除不溶解的碎片，其上清液即为液态粗制胶原；4、在粗制胶原液中加入等量的20％NaCl液，胶原即以白色絮状沉淀析出，2000g离心力下高速离心3小时，以生理盐水清洗沉淀物数遍后，将胶原沉淀物再次溶入10升0.5M乙酸内；5、将胶原酸溶液缓缓注入冷的60升的PBS缓冲液中(pH 6.0)，不断搅拌，胶原以絮状沉淀析出，静置过夜；6、去上清，将下层溶液离心，低温离心半小时(离心力5000g)，收集沉淀后用冷水清洗数遍，放入透析袋内用10倍体积的三蒸水透析4天，每天换蒸馏水2次；7、将胶原沉淀从透析袋中取出，低温离心半小时(离心力5000g)，沉淀为凝胶状；取一小块凝胶，称重，计为w1；8、将同一块凝胶冻干，称重，计为w2；9、根据w2/w1的数值，计算出凝胶中纯胶原蛋白的百分含量；10、按胶原蛋白浓度为10mg/ml的标准，将凝胶溶于适量的0.5M乙酸中，充分搅拌溶解，保存备用。
(二)胶原蛋白膜的形成图1A为制备胶原蛋白膜的喷射瓶的结构示意图，该喷射瓶包括瓶体1，位于瓶体内的内瓶2和喷头4，内瓶2与瓶体1的上表面相连接，在内瓶2的内部以及瓶体1与内瓶2之间均设有若干条导管3，导管3均贯穿于瓶体1的上表面，用于将装于内瓶2和瓶体1的液体吸出；喷头4位于瓶体1的上表面，从导管3中吸出的液体在喷头4中混合，混合后的液体从喷嘴41喷出。
图1B为该喷射瓶的出液口5的截面图。
在制备胶原蛋白膜时，内瓶2中装用0.5M乙酸溶解的胶原蛋白溶液(10mg/ml)，瓶体1中装有2M碳酸钠溶液，内瓶1与瓶体2上部通气相连，用压缩的方法给内瓶2和瓶体1同时加压0.01个大气压，使两种溶液从导管3中吸出，Na2CO3溶液和胶原蛋白的乙酸溶液的体积比为1∶4，在喷头4的下部空间混合，混合液的pH为7.0；此时，胶原可从溶液中析出，中和反应产生的CO2从凝胶中排出，反应方程式如下
胶原液由喷嘴41以1ml/s的速度喷出，接触温热的皮肤后能迅速形成固体胶原蛋白膜，可视具体情况决定胶原膜的厚度，所得到的胶原蛋白膜中胶原蛋白与乙酸钠的重量比为0.25∶1。
如图2所示，所制备的胶原蛋白膜具有良好的粘附性，即使在竖直的状态下，仍可以很好的依附在培养皿上而不下滑；并且有一定的力学强度。
权利要求
1.一种胶原蛋白膜，基本上由重量份数比为0.25-0.4∶1的胶原蛋白和乙酸盐组成。
2.根据权利要求1所述的胶原蛋白膜，其特征在于所述乙酸盐是乙酸钠。
3.根据权利要求2所述的胶原蛋白膜，其特征在于所述胶原蛋白膜按如下过程制备先将胶原蛋白的乙酸溶液和碳酸钠溶液混合，然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜，所述混合溶液的pH为6.8-7.2。
4.根据权利要求3所述的胶原蛋白膜，其特征在于所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量为10-15mg/ml，所用溶剂乙酸的浓度为0.5-0.7mol/L；所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量优选为10mg/ml，所用溶剂乙酸的浓度优选为0.5mol/L。
5.根据权利要求3或4所述的胶原蛋白膜，其特征在于所述Na2CO3溶液的浓度为1.5-2.1mol/L；优选为2mol/L。
6.制备权利要求1所述胶原蛋白膜的方法，先将胶原蛋白的乙酸溶液和碱溶液混合，然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜，所述混合溶液的pH为6.8-7.2。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量为10-15mg/ml，所用溶剂乙酸的浓度为0.5-0.7mol/L；所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量优选为10mg/ml，所用溶剂乙酸的浓度优选为0.5mol/L。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述碱溶液为Na2CO3溶液。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述Na2CO3溶液的浓度为1.5-2.1mol/L；优选为2mol/L。
10.根据权利要求6-9任一所述的方法，其特征在于所述喷射是利用喷射瓶进行的，所述喷射瓶包括瓶体，内瓶和喷头，所述内瓶位于所述瓶体的内部并与瓶体的上表面相连接；所述内瓶的内部以及所述瓶体与所述内瓶之间均设有若干条导管，所述导管均贯穿于所述瓶体的上表面；所述喷头位于所述瓶体的上表面。
全文摘要
本发明公开了一种胶原蛋白膜及其制备方法。本发明的胶原蛋白膜，基本上由重量份数比为0.25－0.4∶1的胶原蛋白和乙酸盐组成，其制备按如下过程进行先将胶原蛋白的乙酸溶液和碱溶液混合，然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜，所述混合溶液的pH为6.8－7.2。本发明利用胶原蛋白在中性pH条件下易于形成不溶性胶状物的特性，将酸性胶原蛋白溶液用碱中和，经喷射形成高纯度的胶原蛋白膜，可以用于临床创伤修复和日常生活。
文档编号A61L15/16GK1781557SQ200410096629
公开日2006年6月7日 申请日期2004年12月3日 优先权日2004年12月3日
发明者戴建武, 林航, 陈冰 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所