[發明專利]一種利用高濃度膠原液制備膠原蛋白海綿的方法

有效

• 申請號: 202110346674.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113061283B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 楊劍;陳淡嫦;南捷;李奕恒;雷靜;葉春婷
• 申請（專利權）人: 廣州創爾生物技術股份有限公司
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08L89/00;A61L24/00;A61L24/10;A61L26/00;A61L27/24;A61L27/56
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明屬于生物醫用材料領域，具體涉及一種利用高濃度膠原液制備膠原蛋白海綿的方法。本發明對制備的高濃度膠原液在凍干前進行均質處理，既不破壞膠原蛋白的三螺旋結構，保留其生物活性，又能夠使其易于加工成型，最后制備得到了生物活性高，形態良好的膠原蛋白海綿。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，具體涉及一種利用高濃度膠原液制備膠原蛋白海綿的方法。

背景技術

膠原蛋白廣泛分布于細胞外基質中，屬于結構蛋白。膠原蛋白分子的三螺旋結構具有優良的生物活性，可誘導血小板聚集和釋放反應，并且能夠使血液凝固因子激活，附著在滲血位置，填塞血管損傷位置，起到止血的作用。膠原蛋白制品在生物、醫學、美容等領域均有廣泛的應用。膠原蛋白海綿是由純化后的膠原蛋白溶液，通過真空冷凍干燥技術脫水后制得。凝固成冰晶狀態的水直接在凍干過程升華脫除，會在原位形成大量的貫通的孔隙結構，這種多孔結構特別適合用于組織創面的填充修復。

在許多臨床應用場景中，需要機械性能較高的膠原蛋白海綿，實現該目標的方法一般有兩種，一種是對低濃度膠原蛋白進行交聯獲得；另一種是通過提高膠原濃度的方式來獲得。前者制備的膠原蛋白海綿降低了膠原蛋白的生物活性，存在重金屬殘留等風險；后者高濃度膠原液流動性較差，加工困難，難以成型，導致不能獲得理想形態的膠原蛋白海綿。

目前，為了維持膠原蛋白海綿使用時的穩定性及機械性能要求，使用高濃度膠原蛋白液凍干成型制備得到膠原蛋白海綿，更加能夠保障膠原蛋白的生物活性，符合臨床使用的需求。但是，高濃度膠原液同樣意味著高黏度，其灌裝的難度也會大大增加，同時影響其凍干成型后的形態。有文獻資料表明通過降低高濃度膠原液的pH值可以降低高濃度膠原液的黏度，但是在凍干成型過程中乙酸很難揮發，殘留在海綿中，影響產品的使用。也有通過升高溫度來降低高濃度膠原液的黏度，使其容易加工，但是膠原蛋白屬于生物活性高分子，在過高的溫度下其結構會發生破壞，造成生物活性消失。因此，如何利用高濃度低黏度，分子結構完整的膠原液制備得到具有形態良好和高生物活性的膠原蛋白海綿是一個棘手的難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用高濃度膠原液制備膠原蛋白海綿的方法。本發明通過提供一種高濃度、低黏度和具有較高生物活性的膠原液，制備得到均勻致密、高機械性能和完整三螺旋分子結構的膠原蛋白海綿。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：提供一種膠原蛋白海綿的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)取動物跟腱原料去脂后切片，加入含有蛋白酶的酸溶液，攪拌酶解，對酶解物進行離心、鹽析、濃縮后獲得高濃度膠原蛋白液；

(2)取步驟(1)中高濃度膠原蛋白液進行真空均質處理；

(3)將均質后的膠原蛋白液一定時間內灌裝至模具中冷凍干燥后包裝輻照滅菌，得到無菌的膠原蛋白海綿。

本發明采用對制備的高濃度膠原液在凍干前進行均質處理，既不破壞其三螺旋結構，保留其生物活性，又能夠降低其黏度，使其易于加工成型，最后制備得到生物活性高，形態良好的膠原蛋白海綿。

高濃度膠原蛋白液所制備形成的海綿具有較高機械強度和密度，可以持續為細胞生長提供營養基質，更利于臨床試驗中創面的修復。但膠原蛋白本身是一種生物性蛋白質，其受到外界環境(物理、化學或微生物)的影響較大，其中，在無菌環境下，物理化學的因素對其分子結構的影響最顯著。膠原蛋白分子其本身的三螺旋結構容易被破壞，越來越多的證據表明，三螺旋結構是維持膠原蛋白生物活性的關鍵性所在。真空均質處理，利用膠原蛋白“剪切變稀”原理使其流動性增加，利于凍干前灌裝至模具中，同時真空脫除氣泡，增加膠原液的穩定性。

相比于常規的對膠原液使用真空均質手段，本發明的方法提高了進行均質的膠原液的濃度，即對高黏度生物活性容易被破壞的蛋白質進行稀化處理，以實現對高濃度膠原液進行流動性的控制，使獲得的膠原蛋白海綿具有良好的機械性能的同時，保障了其外觀形態及良好的使用性。