[發(fā)明專利]一種水產(chǎn)膠原自組裝形成纖維的方法

有效

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• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104073902A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆鳴艷;秦松;李杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: D01F4/00
• 分類號: D01F4/00;C07K14/78
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物材料領(lǐng)域，具體的說一種水產(chǎn)膠原自組裝形成纖維的方法。

背景技術(shù)

膠原是動物組織中的一類結(jié)構(gòu)蛋白，約占總蛋白量的1/3，廣泛分布于動物的皮膚、骨骼、軟骨、結(jié)締組織、腱、角膜、內(nèi)臟細胞間質(zhì)、肌腔、韌帶、鞏膜等部位。因其具有獨特的三螺旋結(jié)構(gòu)、低抗原性、無毒性、良好的生物相容性和生物可降解性等特點，已被廣泛應(yīng)用于組織工程支架材料、止血海綿、藥物控緩釋系統(tǒng)、基因傳遞載體、美容外科等生物醫(yī)用領(lǐng)域。但是，目前使用的膠原蛋白主要來源于豬皮、牛皮和豬骨、牛骨，近年來由于瘋牛病、口蹄疫等人畜交叉流行病的頻發(fā)，豬和牛中來源的膠原蛋白的應(yīng)用受到了限制。此外，在某些宗教人群中，豬來源的膠原蛋白被禁止使用。在這種情況下，水產(chǎn)膠原蛋白由于原料豐富、易于提取、低抗原性、低致敏性、高度可溶性、沒有傳染病危險和宗教障礙而受到廣泛的關(guān)注。

自組裝性是膠原的重要特性。通常，溶解于溶液中的膠原是游離的多肽鏈，而不是三股螺旋鏈。膠原通過自組裝能夠形成三股螺旋結(jié)構(gòu)，進而形成纖維等，這是其在生物材料領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)。以往關(guān)于膠原自組裝性的研究多針對陸生哺乳動物膠原，對水產(chǎn)膠原的探討較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種水產(chǎn)膠原自組裝形成纖維的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案為：

一種水產(chǎn)膠原自組裝形成纖維的方法，將膠原溶解于醋酸溶液中，離心取上清液，上清液與磷酸鹽緩沖液在冰浴中混合，攪拌均勻，調(diào)節(jié)溶液pH，使其在20-30℃水浴鍋中，水浴12-48h，即得呈現(xiàn)明暗相間橫紋的自組裝體膠原纖維。

具體是：

(1)將水產(chǎn)膠原用0.1-0.5mol/L的醋酸溶液攪拌溶解24-72h，配制成濃度1-4mg/mL的膠原溶液；

(2)將步驟(1)溶液于20,000-30,000×g的條件下離心30-60min，取上清液，待用；

(3)配制40-80mM的含有65-520mM的氯化鈉的磷酸鹽緩沖液，濾紙過濾，待用；

(4)將步驟(3)所得溶液在冰浴條件下緩慢加入到步驟(2)溶液中，并不斷攪拌，使二者最終體積比為1:3-1:1；

(5)用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)步驟(4)溶液的pH至7.4-8.4；

(6)將步驟(5)所得溶液置于20-30℃水浴鍋中，水浴12-48h，期間在溶液略見渾濁時取出振蕩后立即放回，即得膠原纖維。

所述的水產(chǎn)膠原來源于羅非魚皮、鯉魚皮、草魚皮、青魚皮、鰱魚皮或鳙魚皮的酸溶性膠原或酶促溶性膠原。

所述步驟(1)和(2)的在4℃條件下進行。

所述磷酸鹽緩沖液為磷酸氫二鈉—磷酸二氫鈉緩沖液，pH7.4。

所述氫氧化鈉溶液是摩爾濃度為10-15mol/L的氫氧化鈉溶液，濾紙過濾。

本發(fā)明的優(yōu)點效果：

1.本發(fā)明通過模擬水產(chǎn)動物生理條件，探討水產(chǎn)膠原自組裝形成纖維的方法。通過本發(fā)明方法所得膠原纖維為絲狀纖維，在原子力顯微鏡下可觀察到膠原纖維呈現(xiàn)明暗相間的橫紋，與魚皮中天然存在的膠原纖維形態(tài)極其相似，在醫(yī)用生物材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

2.本發(fā)明所用膠原來源于水產(chǎn)品加工下腳料，充分利用水產(chǎn)品加工下腳料，不僅可以減少環(huán)境污染和資源的浪費，而且可以增加水產(chǎn)品加工的附加值，提高經(jīng)濟效益。

3.本發(fā)明所用膠原為水產(chǎn)膠原，相對于陸生動物膠原具有無污染、無病源(如瘋牛病、口蹄疫、禽流感等)隱患等優(yōu)點。

4.本發(fā)明方法簡單易操作，未采用有機溶劑，無毒害作用，符合綠色化學(xué)的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的水產(chǎn)膠原自組裝纖維掃描電鏡圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的水產(chǎn)膠原自組裝纖維原子力顯微鏡圖像，其中，A：高度圖像；B：相位圖像。

圖3為本發(fā)明實施例提供的魚皮天然膠原纖維透射電鏡圖。

具體實施方式

下面用具體實施例來進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于此。

下述實施例中各魚皮的酸溶性膠原或酶促溶性膠原的制備均可按照常規(guī)技術(shù)獲得。

實施例1

(1)將羅非魚皮酶促溶性膠原用0.5mol/L的醋酸溶液在4℃條件下攪拌溶解24h，配制成濃度2mg/mL的膠原溶液；

其中，羅非魚皮酶促溶性膠原的制備可按照常規(guī)技術(shù)獲得。

(2)將步驟(1)溶液于4℃下，以20,000×g的條件下離心30min，取上清液，待用；