一种胶原蛋白改性方法及使用所述方法制得的改性胶原蛋白技术

本发明专利技术涉及一种胶原蛋白改性方法及使用所述方法制得的改性胶原蛋白。具体地，本发明专利技术公开了一种胶原蛋白改性方法，所述方法包括如下步骤：1)提供第一溶液和交联促进剂，其中，所述第一溶液包含胶原蛋白；2)混合所述第一溶液和所述交联促进剂，得到第一混合物；3)辐照处理所述第一混合物，得到经辐照处理的混合物；和4)任选地冷冻干燥前述步骤所得产物，得到改性胶原蛋白。本发明专利技术还公开了使用所述方法制得的改性胶原蛋白。所述改性方法具有操作简单、安全无毒且可一步实现交联和灭菌作用的特点。所述改性胶原蛋白具有交联度高、稳定性好且不含交联剂的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医学材料领域，具体地涉及一种胶原蛋白改性方法及使用所述方法制得的改性胶原蛋白。
技术介绍
胶原蛋白作为一种天然的结构蛋白，自身具有优良的化学、生物特性，在生物、医学等诸多领域有着广泛的应用。但是，胶原蛋白在植入到人体之后性质不稳定，因而容易被机体所吸收降解。为了充分利用胶原蛋白的优异性能，往往需要对胶原蛋白进行一定的改性处理以增强其稳定性，从而使其在人体内能够存在一定时间之后再降解。具体地，以胶原蛋白制备的硬脑膜补片为例，临床上需要其能在植入前期替代硬脑膜实现屏障功能，中期具有组织引导再生作用以引导自身硬脑膜形成，后期在自体硬脑膜形成过程中逐渐降解，这也就要求所使用的胶原蛋白必须具备一定程度的稳定性。目前，主要通过交联改性胶原蛋白以提高其交联度来改善胶原蛋白的稳定性。交联改性方式主要分为物理交联和化学交联。其中，传统的物理交联主要采用真空高温来进行，这种交联方式无法达到较为理想的交联度，交联所得产品在人体内依然无法控制适合的存在时间；且热交联需要用到高温，这容易导致胶原蛋白发生变性，不利于产品的质量控制。传统的化学交联主要采用以戊二醛、甲醛、碳二亚胺等为代表的交联剂对胶原蛋白进行交联，这会造成交联剂的残留。由于交联剂在人体内也属于活性物质，当其残留大于一定剂量时容易对人体产生毒副作用。此外，相关法规也规定，对于交联剂必须进行出厂限度检查以保证产品中存在的交联剂能够被最大限度地去除，而这无疑增加了企业的管理成本。综上所述，本领域急需一种可有效改善胶原蛋白交联度且不会引入有害残留物质的改性方法，以及一种交联度可控、稳定性优异且不含有害物质的胶原蛋白。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种可有效改善胶原蛋白交联度、基本不会引起所述胶原蛋白变性、且不会引入有害残留物质的改性方法。本专利技术的另一目的在于提供一种交联度可控、稳定性优异且不含有害物质的胶原蛋白。本专利技术的第一方面，提供了一种胶原蛋白改性方法，所述方法包括如下步骤：1)提供第一溶液和交联促进剂，其中，所述第一溶液包含胶原蛋白；2)混合所述第一溶液和所述交联促进剂，得到第一混合物；3)辐照处理所述第一混合物，得到经辐照处理的混合物；和4)任选地冷冻干燥前述步骤所得产物，得到改性胶原蛋白。在另一优选例中，所述胶原蛋白选自下组：I型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白、或其组合。在另一优选例中，所述交联促进剂为富羟基交联促进剂。在另一优选例中，所述富羟基交联促进剂为取代或未取代的C1-C8醇，较佳地为取代或未取代的C2-C6醇，更佳地为取代或未取代的C2-C5醇。在另一优选例中，所述取代表示基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：C1-C6烷基、卤素、羟基、氨基、羧基。在另一优选例中，当所述交联促进剂为固体时，在步骤1)之前还包括如下步骤：将所述固体交联促进剂水浴融化。在另一优选例中，所述富羟基交联促进剂选自下组：聚乙二醇、丙三醇、乙二醇甲醚、乙二醇、或其组合。在另一优选例中，所述聚乙二醇的分子量为200-4000，较佳地400-3000。在另一优选例中，在步骤2)中，在所述第一混合物中，所述胶原蛋白和所述交联促进剂中羟基的摩尔比约为1－10：50000－500000。在另一优选例中，在步骤2)中，在所述第一混合物中，所述胶原蛋白和所述交联促进剂的质量比为1-5：1-30，较佳地为1-3：3-20。在另一优选例中，在步骤2)中，在所述第一混合物中，按重量计，所述交联促进剂的含量为2-30wt％，较佳地3-25wt％，更佳地5-15wt％。在另一优选例中，在步骤2)中，在所述第一混合物中，按重量计，所述胶原蛋白的含量为0.1-5wt％，较佳地0.2-3wt％。在另一优选例中，步骤3)所述辐照处理的辐照剂量为5-30kGy。在另一优选例中，步骤3)所述辐照处理的辐照剂量为8-25kGy，较佳地10-20kGy，更佳地15-20kGy(满足交联的同时达到灭菌剂量)。在另一优选例中，步骤3)所述辐照处理采用钴-60作为辐照靶剂量。在另一优选例中，步骤4)所述冷冻干燥分两步进行：1)预冻处理；和2)干燥处理。在另一优选例中，所述预冻处理的处理温度为0至-40℃；和/或所述预冻处理的处理时间为0.5-5小时。在另一优选例中，所述干燥处理的处理温度为-30至40℃；和/或所述干燥处理的处理时间为3-20小时。本专利技术的第二方面，提供了一种改性胶原蛋白，1mg所述改性胶原蛋白的吸光度≤0.25。在另一优选例中，1mg所述改性胶原蛋白的吸光度≤0.23，较佳地≤0.22。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白的变性率≤5％，较佳地≤2％，更佳地≤0.5％。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白中交联剂的含量≤2wt％，较佳地≤0.5wt％，更佳地约为零。在另一优选例中，所述交联剂选自下组：戊二醛、甲醛、碳二亚胺或其组合。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白中交联促进剂的残留量≤2wt％，较佳地≤1wt％。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白中的所述交联促进剂可通过水洗去除。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白是采用本专利技术第一方面所述的方法制备的。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白具有选自下组的一个或多个特征：1)0.1g所述改性胶原蛋白中微生物含量≤1CFU；2)1g所述改性胶原蛋白的吸水量≥40g；3)所述改性胶原蛋白的拉伸强度≥1.8MPa；4)1g所述改性胶原蛋白的体外降解时间≥10h；5)所述改性胶原蛋白的细胞毒性＜2级。在另一优选例中，所述改性胶原蛋白具有选自下组的一个或多个特征：1)0.1g所述改性胶原蛋白中微生物含量≤1CFU；2)所述改性胶原蛋白的拉伸强度≥1.9MPa；3)1g所述改性胶原蛋白的体外降解时间≥15h。本专利技术的第三方面，提供了一种制品，所述制品包含本专利技术第二方面所述的改性胶原蛋白或由本专利技术第二方面所述的改性胶原蛋白组成。在另一优选例中，所述制品选自下组：生物医学材料、心脏瓣膜膜材。在另一优选例中，所述生物医学材料选自下组：皮肤修复胶原海绵、硬脑膜胶原补片、牙填充材料、止血材料、骨修复材料。本专利技术的第四方面，提供了一种本专利技术第二方面所述的改性胶原蛋白的用途，用于制备生物医学材料。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶原蛋白改性方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)提供第一溶液和交联促进剂，其中，所述第一溶液包含胶原蛋白；2)混合所述第一溶液和所述交联促进剂，得到第一混合物；3)辐照处理所述第一混合物，得到经辐照处理的混合物；和4)任选地冷冻干燥前述步骤所得产物，得到改性胶原蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种胶原蛋白改性方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)提供第一溶液和交联促进剂，其中，
所述第一溶液包含胶原蛋白；
2)混合所述第一溶液和所述交联促进剂，得到第一混合物；
3)辐照处理所述第一混合物，得到经辐照处理的混合物；和
4)任选地冷冻干燥前述步骤所得产物，得到改性胶原蛋白。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联促进剂为富羟基交联促进
剂。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述富羟基交联促进剂选自下组：
聚乙二醇、丙三醇、乙二醇甲醚、乙二醇、或其组合。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，在所述第一混合物
中，所述胶原蛋白和所述交联促进剂中羟基的摩尔比约为1－10：50000－500000。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述辐照处理的辐照剂量
为5-30...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨中科，李好雨，蒋小龙，杨在君，康泰然，薛艳平，杨秀甫，孙莉嫚，刘富俊，杨安顺，金玉，叶东，孙海胜，李春澍，付爱玲，
申请(专利权)人：苏州景卓生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32