[發明專利]透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾膠原蛋白基質的制備方法

在審

• 申請號: 202210744597.5
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115177790A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 蘇榮欣;袁慧;黃仁亮;齊崴
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/20;A61L27/24;A61L27/50;A61L27/54
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 高文迪

本發明公開了一種基于透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾膠原蛋白基質的制備方法，提升膠原蛋白基質的抗蛋白吸附和促潤滑性質，屬于生物材料技術領域。本發明利用透明質酸和潤滑素蛋白的特殊分子結構，將透明質酸和潤滑素蛋白直接連接到膠原蛋白表面，從而獲得一種基于透明質酸和潤滑素蛋白修飾的膠原蛋白基質。該方法制備的修飾型膠原蛋白表面具有優異的潤滑性能、抗蛋白吸附性能以及良好的生物相容性，并可便捷自主修飾在膠原蛋白表面，能很好地結合到受損軟骨膠原蛋白表面，克服了未修飾膠原蛋白表面潤滑性能不足、抗蛋白性能差的缺點，而且該制備方法簡便，具有很好的可行性和實用性。

技術領域

本發明涉及生物材料技術領域，具體涉及一種透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾膠原蛋白基質的制備方法。

背景技術

骨關節炎是一種可致殘的慢性關節疾病，在全球60歲以上人口中，有多達10％的男性和18％的女性患有骨關節炎。骨關節炎會導致軟骨基質組織的損傷和丟失，如膠原蛋白(COL)、蛋白多糖、聚集蛋白聚糖等分子從軟骨表面的降解和脫落，進而導致軟骨基質表面蛋白的異常沉積和摩擦增加。健康的關節軟骨是一種高效的水基摩擦學系統，摩擦系數極低，其獨特的力學性能取決于覆蓋在軟骨基質表面成分之間的作用。軟骨基質由高達70-80％的水和復雜的大分子組成，COL基質約占成人關節軟骨干重的60-80％，被認為是軟骨基質的主要結構成分。病變關節軟骨膠原蛋白結構表面會出現早期磨損和較高的摩擦力，同時有較多的蛋白異常沉積和軟骨細胞凋亡。

透明質酸(HA)是由β-1,4糖苷鍵和β-1,3-糖苷鍵交替鏈接的D-葡萄糖醛酸和D-N-乙酰葡萄糖胺構成，既是軟骨細胞外基質的重要糖胺聚糖，也是滑液的主要組成成分。研究發現HA具有優異的潤滑性能以及良好的抗炎癥因子性能，在治療骨關節炎中發揮著不可或缺的作用。雖然單一的透明質酸可以暫時緩解軟骨損傷的進程，但并不能從根本上再生修復軟骨組織。

發明內容

為改善膠原蛋白表面抗蛋白非特異性性能差、潤滑性能不足的缺點，達到更好治療軟骨損傷的目的，本發明提供一種透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾膠原蛋白基質的制備方法。

為此，本發明采用以下技術方案：

一種透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾膠原蛋白基質的制備方法，包括以下步驟：

1)制備膠原蛋白基質：

配制pH為7.3-7.5的磷酸鹽緩沖液，將膠原蛋白溶解在適量磷酸鹽緩沖液中，配制成50μg/mL的膠原蛋白溶液，隨后將100μL所述膠原蛋白溶液滴加到基底表面，孵化1-3h，并用所述磷酸鹽緩沖液沖洗，以除去未吸附在基底的分子，得到修飾在基底表面的膠原蛋白基質；

2)制備透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾的膠原蛋白基質：

在步驟1)得到的膠原蛋白基質表面滴加100μL透明質酸和潤滑素蛋白的混合液，孵化1-3h，隨后用所述磷酸鹽緩沖液徹底沖洗表面并用氮氣吹干，制得透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾的膠原蛋白基質，所述混合液中透明質酸和潤滑素蛋白的濃度分別為1mg/mL和50μg/mL-200μg/mL。

其中，所述磷酸鹽緩沖液的制備方法為：3.63g十二水合磷酸氫二鈉、0.27g磷酸二氫鉀、8g氯化鈉和0.2g氯化鉀溶于1L去離子水中，調節至需要的pH。

優選的是，所述透明質酸的分子量范圍為9000-3000000。

優選的是，步驟2)的混合液中，所述潤滑素蛋白的濃度為100μg/mL。

本發明中使用的潤滑素蛋白為重組潤滑素蛋白。

所述的基底可以是關節、軟骨組織或培養皿的表面。

本發明的方法制得的透明質酸和潤滑素蛋白協同修飾的膠原蛋白基質可用于生物醫藥領域中，特別適用于制備軟骨修復材料，治療骨關節炎，改善受損軟骨表面膠原蛋白的抗蛋白吸附以及潤滑性能。