一种复合交联I型胶原膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合交联I型胶原膜的制备方法。该方法包括如下步骤：先将I型胶原在反应釜中的酸溶液中溶解搅拌12～24小时后，向溶液中加入消泡剂，搅拌20-60分钟，然后将溶液泵入储存罐，静置消泡。检查消泡达到要求后，将溶液泵入流延成膜机，流延成膜，然后干燥，再将其浸入第一种交联剂溶液中或置于交联条件下交联12～24小时后，清洗，然后将其浸入第二种交联剂溶液中或置于交联条件下交联12～24小时后，清洗，干燥。最后经成型加工后，包装、辐照，即得复合交联I型胶原膜。该膜材料具有良好的力学性能、亲水性、抑菌性和生物相容性，降解速率可控且可达到较长的降解时间，且制备工艺简单，设备简易，原料价廉易得，可广泛地用作医疗领域中的创伤敷料和组织工程支架材料等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合交联I型胶原膜及其制备方法，属于生物医用材料领域。
技术介绍
胶原是一种天然的蛋白质，其来源广泛，主要存在于动物皮肤、骨、跟腱、韧带和血管中，是结缔组织和软骨组织中重要的结构蛋白。目前研究最多的主要是I型胶原。I型胶原与其它蛋白相比，具有较好的生物活性，可促进细胞的增殖、生长、分化与迀移，可生物降解以及具有良好的组织相容性。但是，胶原材料的力学性能和耐酶解能力均有限，因此限制了其在生物医用材料领域的应用。胶原材料的改性与交联可明显改善其存在的缺点。原花青素是一种植物多酚，具有较强的抑菌、抗氧化和抗辐射能力，可与胶原形成氢键从而产生交联，且其安全无毒。氧化生物质类交联剂，如氧化海藻酸钠、氧化羧甲基纤维素、氧化纤维素、氧化壳聚糖、氧化淀粉类，可作为生物材料使用，经氧化后，引入醛基，可改性含氨基的材料，且其在研究中已被证明无毒，是一种良好的亲水性改性剂。目前，胶原材料的交联，主要是使用化学合成类的改性剂，如甲醛、戊二醛、碳化二亚胺、京尼平等。例如，专利CN102416195B公开了一种胶原蛋白海绵的制备方法，分别利用甲醛、戊二醛和碳化二亚胺等交联胶原蛋白海绵以提高其韧性和降低降解速率。专利CN104399120A公开了一种胶原膜的制备方法，将胶原蛋白溶液调pH至6~8，然后将胶原蛋白溶胶凝胶，再将胶块在交联剂EDC作用下震荡交联并清洗后压膜，得胶原膜。上述方法中，存在以下不足:(1)大部分胶原原材料(胶原蛋白)是胶原的水解产物，已失去胶原保持三股螺旋时特有的生物活性，部分性能丧失；(2)交联剂自身毒性较大，且易残留，直接影响材料的生物相容性；(3 )材料交联度不高，力学性能和耐酶解性能得不到较大的提升；(4)交联剂自身不具备有益的功能，不能在改性的同时赋予胶原膜材料以新的更为优异的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为生物医学材料领域提供一种力学性能、生物相容性、亲水性良好、具有抑菌性、降解速率可控且可达到较长的降解时间的复合交联I型胶原膜及其制备方法。本专利技术的目的是由以下技术措施来实现的: (1)将I型胶原溶解在含无机酸或有机酸溶液的反应釜中，在4?10°C下搅拌12?24小时使之完全溶解，配制成质量分数为0.5%?1%的I型胶原溶液； (2)向I型胶原溶液中加入消泡剂，搅拌20-60分钟，然后将溶液栗入储存罐，静置消泡； (3)检查消泡达到要求后，将溶液栗入流延成膜机，流延成膜，然后干燥； (4)将步骤(3)中所得I型胶原膜浸入第一种交联剂溶液中或置于交联条件下交联12?24小时后，清洗； (5)将步骤(4)所得交联膜浸入第二种交联剂溶液中或置于交联条件下交联12?24小时后，清洗、干燥； (6)经成型加工后，包装、辐照，即得到复合交联I型胶原膜。所述I型胶原分子量30万道尔顿以上，具有完整的三股螺旋结构，来源于猪皮、牛皮、猪腱或牛腱，溶解I型胶原时所用酸液为醋酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液之一种，以上试剂均为分析纯。所述消泡剂为乙二醇、甘油、乙醇中的任意一种。所述干燥方式为风干、冷冻干燥或微波低温干燥。所述第一种交联剂为原花青素、儿茶素中的任一种或两种，交联剂在水溶液中的质量浓度为l~10mg/mL。所述第二种交联剂为氧化海藻酸钠、氧化羧甲基纤维素、氧化纤维素、氧化壳聚糖、氧化淀粉中的任一种或两种，交联剂在水溶液中的质量浓度为0.l~5mg/mL。本专利技术具有以下优点: 1.本专利技术所用I型胶原是经酸酶法提取的，其优势在于条件温和、对环境友好、提取率高，能较好地保持胶原的三股螺旋结构并降低胶原的抗原性，保留其生物活性，生物相容性良好。2.本专利技术使用的第一种交联剂为植物提取物，来源广泛，安全无毒，既具有抑菌作用，又可作为胶原的有效交联剂。3.本专利技术使用的第二种交联剂为醛类交联剂，生物质材料经氧化后具有醛基，可交联胶原，同时因生物质材料自身具有的优良性能也提高了胶原膜材料的综合性能。4.本专利技术使用的复合交联法交联I型胶原膜，不仅提高了其力学性能、赋予了其抑菌性，而且较单独使用一种交联剂进一步提高了其耐酶解的性能，生物相容性良好。5.本专利技术制备工艺简单稳定、成本低、工艺条件温和、过程环保，易于实现工业化生产，并且具备医用材料的特殊功能，具有推广应用的潜力，市场前景广阔。【具体实施方式】下面通过实施对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，而不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1: (1)将I型胶原溶解在含醋酸溶液的反应釜中，在4°c下搅拌24小时使之完全溶解，配制成质量分数为0.5%的I型胶原溶液； (2)向I型胶原溶液中加入消泡剂甘油，搅拌20分钟，然后将溶液栗入储存罐，静置消泡； (3)检查消泡达到要求后，将溶液栗入流延成膜机，流延成膜，然后干燥； (4)将步骤(3)中所得I型胶原膜浸入2mg/mL原花青素溶液中交联20小时后，清洗； (5)再将步骤(4)所得交联膜浸入0.8mg/mL氧化纤维素溶液中交联20小时后，清洗，干燥； (6)再经成型加工后，包装、辐照，即得到复合交联I型胶原膜。实施例2: (1)将I型胶原溶解在含醋酸溶液的反应釜中，在4°c下搅拌24小时使之完全溶解，配制成质量分数为0.7%的I型胶原溶液； (2)向I型胶原溶液中加入消泡剂乙醇，搅拌20分钟，然后将溶液栗入储存罐，静置消泡； (3)检查消泡达到要求后，将溶液栗入流延成膜机，流延成膜，然后干燥； (4)将步骤(3)中所得I型胶原膜浸入3mg/mL原花青素溶液中交联24小时后，清洗； (5)再将步骤(4)所得交联膜浸入0.5mg/mL氧化海藻酸钠溶液中交联24小时后，清洗，干燥； (6)再经成型加工后，包装、辐照，即得到复合交联I型胶原膜。实施例3: (1)将I型胶原溶解在含醋酸溶液的反应釜中，在4°c下搅拌24小时使之完全溶解，配制成质量分数为0.7%的I型胶原溶液； (2)向I型胶原溶液中加入消泡剂乙醇，搅拌20分钟，然后将溶液栗入储存罐，静置消泡； (3)检查消泡达到要求后，将溶液栗入流延成膜机，流延成膜，然后干燥； (4)将步骤(3)中所得I型胶原膜浸入5mg/mL儿茶素溶液中交联24小时后，清洗； (5)再将步骤(4)所得交联膜浸入2mg/mL氧化壳聚糖溶液中交联24小时后，清洗，干燥； (6)再经成型加工后，包装、辐照，即得到复合交联I型胶原膜。【主权项】1.一种复合交联I型胶原膜材料，其特征在于该膜材料的关键性能指标如下: (1)外观:膜材料呈微黄色膜状，光滑，无肉眼可见杂质； (2)抗张强度:40?60MPa； (3)断裂伸长率:30%?60%； (4)胶原酶降解时间:1个月~12个月； (5)细胞相容性:细胞毒性0级或1级； (6)无菌试验:无菌； (7)热源:无热源； (8)致敏性试验:无迟发性超敏反应。2.根据权利要求1中所述的复合交联I型胶原膜材料的制备方法，其特征在于: (1)将I型胶原溶解在含无机酸或有机酸溶液的反应釜中，在4?10°C下搅拌12?24小时使之完全溶解，配制成质量分数为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合交联I型胶原膜材料，其特征在于该膜材料的关键性能指标如下：（1）外观：膜材料呈微黄色膜状，光滑，无肉眼可见杂质；（2）抗张强度：40～60MPa；（3）断裂伸长率：30%～60%；（4）胶原酶降解时间：1个月~12个月；（5）细胞相容性：细胞毒性0级或1级；（6）无菌试验：无菌；（7）热源：无热源；（8）致敏性试验：无迟发性超敏反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：但卫华，刘婷，但年华，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51