一种胶原蛋白海绵的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生物医学材料领域，具体涉及一种胶原蛋白海绵。
【背景技术】
[0002] 胶原蛋白是动物结缔组织中的主要成分，其在哺乳动物体内占蛋白质总量的 25%~30%。胶原蛋白也是生物科技产业最具关键性的原材料之一，在医学材料、化妆品、食 品工业等均有着广泛应用。
[0003] 胶原蛋白（也称胶原）是细胞外基质的一种结构蛋白质，普遍存在于动物体的骨、 软骨、皮肤、肌腱和韧带中，对机体和脏器起着支持、保护、结合以及形成界隔等作用。除了 生物力学方面的以外，还具有诸如信号转导、生长因子与细胞因子的运输等功能。 胶原蛋白种类较多，根据其结构和功能的不同可细分为I型、II型、III型等27种类型， 胶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、在体内易 被人体吸收、能促进细胞成活与生长、促进血小板凝结等，在生物医学材料领域获得广泛的 应用。特别是在医学领域中，胶原蛋白可制成胶原海绵、胶原膜或人工皮肤等。
[0004] 与人工合成的生物材料(如聚乳酸、聚羟基乙酸等）相比，热变性温度过低、机体内 降解速率过快以及材料机械性能不理想是天然胶原蛋白的主要不足之处。国内外学者围绕 天然胶原蛋白的性能改进开展了大量前沿研宄。
[0005] 中国专利CN103772734A公开了一种高纯度胶原蛋白海绵的制备方法，其含盖了 胶原蛋白的提取、提纯、交联和冻干成型的整个过程，其主要目的首先是获得高纯度的胶原 蛋白，而后再利用其制备胶原蛋白海绵。
[0006] 事实上，胶原蛋白海绵的性能好坏不光取决于胶原蛋白的纯度，其海绵本身的密 度和性能(如柔韧性，粘附性和吸胀性）在实际应用中也非常重要。良好的粘附性可提高其 与创口的紧密贴合；柔韧性好可提高胶原蛋白海绵的机械性能，保证其在弯曲时不易折断， 两者共同保证了出血创口与海绵的紧密接触，同时，较大的吸胀性保证了海绵及时吸收出 血和渗出液，对创口局部的出血点起到按压止血作用。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种亲水性能和机械性能好，粘附性和吸胀性强且密度大的 可吸收胶原蛋白海绵。
[0008] 本发明采用如下技术方案： 一种胶原蛋白海绵的制备方法，其包括以下步骤： (1) 取胶原蛋白粉，用0. 5mol/L的乙酸将其完全溶解，并配制成浓度为5~8mg/mL的胶 原蛋白溶液；将配制好的胶原蛋白溶液置于模具中，并在_80°C下真空冷冻干燥48小时，得 到胶原蛋白海绵材料； (2) 将胶原蛋白海绵材料置入pH为3~6的由体积分数分别为1~5%缩水甘油醚和 10~40%乙醇配制成的交联溶液中，于4°C下浸泡48小时； (3) 将经步骤（2)处理过的胶原蛋白海绵材料置于4°C纯水中反复浸泡清洗，最后挤掉 水分，得到胶原蛋白海绵预产品； (4) 将胶原蛋白海绵预产品浸入4°C功能溶液中； (5) 将吸取功能溶液后的胶原蛋白海绵预产品压缩，同时在压缩状态下在-80°C真空冷 冻干燥； (6) 将步骤（5)处理过的胶原蛋白海绵预产品包装后用6tlCo辐照灭菌，得到胶原蛋白海 绵广品。
[0009] 进一步的，胶原蛋白粉的制备方法包括以下步骤： a) 取新鲜哺乳动物皮肤或肌腱除去筋膜和油脂后，洗净，粉碎； b) 将经步骤a)处理后的新鲜哺乳动物皮肤或肌腱置入0. 5mol/L乙酸溶液中搅拌均 匀，调整体系pH为3~5. 0,并向体系中加入质量为处理后的新鲜哺乳动物皮肤或肌腱质量 的0. 1%的蛋白酶，于37°C下恒温搅拌48小时； c) 酶解后的混合液在12000rpm下离心20分钟，取上清液； d) 向上清液中加入磷酸盐缓冲液，调整体系pH为6. 5~7. 0,沉淀胶原蛋白； e) 继续步骤d)的体系中加入NaCl粉末，使体系中NaCl的浓度达到]~3mol/L，盐析胶 原蛋白； f) 使用孔径为20kD的超滤器超滤，浓缩脱盐，收集截留液得到胶原蛋白； g) 步骤f)所得胶原蛋白在_80°C下真空冷冻干燥冻干。
[0010] 进一步的，所述步骤（1)中的胶原蛋白溶液浓度为7mg/mL。
[0011] 进一步的，所述步骤（2)中的pH为5,交联溶液由体积分数分别为3~5%的缩水甘 油醚和30~40%的乙醇混合而成。
[0012] 进一步的，所述步骤（3)中的纯水浸泡清洗次数至少为3次。
[0013] 进一步的，所述步骤（4)中的功能溶液为0. 9%的NaCl水溶液、含生长因子溶液或 含局部麻醉剂溶液。
[0014] 进一步的，所述步骤（5)中干燥后克重为0· 1~0· 15g/cm2。
[0015] 进一步的，所述步骤b)中体系的pH为3. 0。
[0016] 进一步的，所述步骤b)中的蛋白酶是胃蛋白酶或木瓜蛋白酶。
[0017] 进一步的，所述步骤e)中的NaCl的浓度为3mol/L。
[0018] 本发明方法的有益效果为： (1)本发明采用冻干后交联的方法对胶原蛋白海绵进行改性，增加了交联时单位体积 内胶原蛋白的浓度，胶原蛋白得以充分交联，从而使胶原蛋白获得极强的亲水性，保证了海 绵的可润湿性和更快速的水化以及扩张特性，同时也使得胶原蛋白海绵成型后更加致密。
[0019] (2)通过调整胶原蛋白浓度、交联时体系的pH以及使用缩水甘油醚和乙醇混合得 到的交联剂，改善胶原蛋白海绵的内部孔隙结构，增大单位体积的孔隙率。
[0020] (3)通过改变功能溶液的种类，可制备针对不同需求的各类胶原蛋白海绵。
[0021] (4)成品前将胶原蛋白海绵进行含水压缩并冻干处理以达到预期的密度，保证了 成品在使用时获得更好的膨胀性。
[0022] (5)采用冻干后交联以及压缩冻干最终成型的二次冻干工艺，保证胶原蛋白海绵 成型后形成更加稳定的结构。
[0023] (6)本发明的方法制备了一种高密度，结构稳定，具有极强的吸水能力和膨胀能 力，可起到局部按压止血效果的可吸收胶原蛋白海绵。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围