作为医疗用材料使用的高浓度胶原蛋白制备方法技术

本发明专利技术涉及一种作为医疗用材料使用的高浓度胶原蛋白的制备方法。清洗了哺乳动物的组织后，把清洗过的哺乳动物的组织加以粉碎后在乙醇沉积，把磷酸倒入纯化水后添加胃蛋白酶予以搅拌反应地处理酶，在经过了酶处理的胶原蛋白添加氯化钠予以搅拌后让胶原蛋白凝结，以纯化水溶解上述凝结的胶原蛋白后利用过滤器过滤，利用切向流过滤装置清除溶液内胃蛋白酶、低分子物质、氯化钠并加以浓缩。把上述浓缩的胶原蛋白予以灭菌过滤，利用中和反应罐、pH溶液凝结胶原蛋白并且清除未凝结的溶液后予以浓缩，利用离心分离机把浓缩的胶原蛋白予以浓缩，把浓缩的胶原蛋白放进混合器后搅拌制成高浓度的胶原蛋白后作为医疗用材料使用。

Preparation method of high concentration collagen used as medical material

The present invention relates to a method for preparing high concentration collagen used as medical material. The mammalian tissue after cleaning, cleaning off the tissue of a mammal to be crushed after ethanol deposition, the phosphate into purified water after adding pepsin to stir reaction of enzyme treatment, after enzyme treatment adding sodium chloride to collagen after mixing for collagen condensation, with purified water dissolved after the condensation of collagen use the filter by cutting clearance in a solution of pepsin, low molecular substances, sodium chloride to flow filtration device and concentrate. The concentration of collagen to sterilization filtration, condensation and removal of immature collagen solution by neutralization reaction tank, pH solution to be concentrated by centrifugal separator to concentrate the collagen concentration, the concentration of collagen into the mixer after mixing into high concentration collagen as a medical material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为医疗用材料使用的高浓度胶原蛋白制备方法
本专利技术涉及一种制成适合作为医疗用材料的高浓度胶原蛋白制备方法，更详细地说，为了把胶原蛋白作为医疗用材料使用而能够制备成多种浓度，其中，高浓度胶原蛋白在其相应的目的上发挥出优异的性能，相比于低浓度更容易保管。本专利技术能提高产品品质与可靠性而得以满足需求者的众多要求，因此是一种非常有用的专利技术。
技术介绍
胶原蛋白(collagen)分布在动物的各种组织，也称为胶原质，是一种占整体重量的30％左右的蛋白质。胶原蛋白通常是纤维状态的蛋白质并且是构成皮肤、骨、筋的蛋白质之一。胶原蛋白在身体的结合组织上分布较广，人体大约含有20％的蛋白质，其中胶原蛋白大约占有30％。上述胶原蛋白的分子结构具备了以3个多肽链缠绕并且以氢键互相结合的三螺旋结构。具备该结构的胶原蛋白具有细胞的粘结、身体与脏器的支持、细胞功能的激活、细胞增殖作用、止血、免疫力之类的功能，在形成身体的同时还能赋予有机功能，因此是身体必需的蛋白质。具备该特性的胶原蛋白目前在包含美容、健康饮料、健康食品、医药品及化妆品领域在内的众多领域作为原料或添加剂使用，得益于其功能特性而使得应用领域日益扩展中。如前所述，胶原蛋白收集牛或猪的骨和皮后为了从组织中分离出胶原蛋白质而通常进行有机溶剂提取、酸/碱处理后使胰酶、透明质酸酶发挥作用以非溶性物质得到胶原蛋白，但是其分子量较高而人体较难消化吸收，原料所含各种杂质则导致纯度降低，因此其使用领域受到了限制。目前已知的胶原蛋白有20多种，其中大部分是胶原蛋白1型，形态上则是以纤维相固态存在，具有3束多肽以氢键搓扭的结构，分子量大约为300kDa。胶原蛋白可以溶解到稀酸或稀碱后制成液态，浓度越高其黏度越高。胶原蛋白适合生体组织并且是一种生物降解物质，因此作为组织修复材料、皮肤移植材料、骨移植材料,细胞培养等医疗用材料中的一个而广泛地应用。另一方面，为了把提取自众多原料并制成液态的胶原蛋白清除异物和微生物后制备医疗用材料，通常会进行传统的过滤过程。传统的过滤方式在垂直于滤膜的方向形成压力和流体流后过滤掉大于滤膜滤孔(pore)的物质而让小于该滤膜滤孔的物质通过。该过滤方法让过滤对象一次性地透过，没有透过的物质则积累在滤膜上，导致过滤量越多过滤效率越低，最后则发生滤膜堵塞的现象。因此传统过滤方式依赖于过滤对象的容量与膜面积，其能够过滤的浓度也较低。鉴于该限制，为了过滤作为高分子蛋白质的胶原蛋白而需要制成低浓度的液态，尤其是进行用于清除微生物的细菌过滤时，为了透过具备0.22～0.45微米小滤孔的滤膜而需要制成大约5mg/ml以下的浓度。至于把制成低浓度的胶原蛋白溶液浓缩成高浓度的方法，一般的蒸发浓缩方法可能会出现胶原蛋白热变性现象，需要较长的制备时间而难以适用，使用挥发性溶剂浓缩的方法则需要另外清除残留的溶剂而不适合作为医疗用材料的制备方法。先前技术文献(专利文献1)日本公开专利第2001-200000号揭示了海洋生物来源胶原蛋白的制备方法，其利用下列步骤制备浓缩的胶原蛋白：把海洋生物的皮肤组织清洗干净后利用有机酸提取胶原蛋白，让如此得到的溶液通过纯化膜清除杂质，让利用蛋白分解酶提取的溶液通过纯化膜的过滤工序；通过浓缩膜的浓缩工序；灭菌过滤工序。(专利文献2)韩国公开专利第2014-0091435号揭示了胶原蛋白制备方法，该胶原蛋白制备方法包括下列步骤：利用切向流过滤装置进行浓缩；利用离心分离机浓缩上述浓缩后的胶原蛋白；利用冻干机浓缩上述浓缩后的胶原蛋白。(专利文献3)美国专利第4894441号揭示了胶原蛋白制备方法，该胶原蛋白制备方法包括下列工序：利用有机酸从动物的皮肤提取生物组织；在上述提取物添加氯化钠提取胶原蛋白；tangentialfiltration工序。(专利文献4)日本公开专利2011-201837揭示了胶原蛋白水解物的制备方法，其揭示了疏水性高分子和亲水性高分子的品牌水(brandwater)，形成有管壁的多孔性中空丝膜。(专利文献5)(国际专利文献5)揭示了具备三螺旋结构的蛋白质的制备方法，其包括利用错流过滤方法浓缩胶原蛋白后进行离心分离精炼胶原蛋白的过程。
技术实现思路
解决的技术课题本专利技术旨在解决上述现有技术的诸多问题，胶原蛋白是一种具有较低的抗原性并且能够进行生物降解的生物降解相容性蛋白质，为了获得该胶原蛋白而从各种动物的组织提取，不仅应用于医疗器材与医药品之类的医疗用材料，还可以作为化妆品、食品的原料广泛地使用。为了把胶原蛋白作为医疗用材料使用，需要确保生物学上的安全性。尤其是，从动物的组织(tissue)提取胶原蛋白时，为了防止动物来源病毒的转移而需要清除病毒或灭活病毒，还要适当地清除微生物。一般来说，病毒可以通过提高温度予以消灭或者利用具备纳米级滤孔(poresize)的过滤器予以过滤地清除病毒。但是胶原蛋白在37℃以上的高温变性而使得构成三螺旋束的结构分解成三个单束并且进行凝胶化失去胶原蛋白的基本特性，作为高达300纳米的高分子蛋白质，很难通过用于清除病毒的过滤器。而且，广泛地用于胶原蛋白提取过程的酶或氯化钠等低分子物质必须被清除到适合用于医疗用途的程度。一般来说，胶原蛋白作为医疗用材料以液态制剂使用时，为了延长胶原蛋白的残留时间或维持体积而要求30～60mg/mL的高浓度胶原蛋白，通过冻干制备固形制剂时也为了减少冻干机的容量与运转时间而要求高浓度的胶原蛋白。为了作为如前所述的医疗用材料满足消费者的要求，胶原蛋白需要制备成60mg/mL以上的高浓度。而且，为了制备高浓度的液相形态医疗用胶原蛋白产品而使用胶原蛋白粉末的话，不可能在维持胶原蛋白的固有性质与结构地在粉末状态下灭菌，在重新溶解成液态后进行灭菌及浓缩的过程中需要无菌设备和较长时间。解决课题的技术方案把哺乳动物的组织以70％乙醇(ethylalcohol)处理24小时，以酸性溶液处理72小时以上地把病毒予以灭活，利用0.22微米滤孔的过滤器予以过滤，从而清除微生物而得以确保安全性。通过利用胃蛋白酶的胶原蛋白提取、氯化钠、过滤器、切向流过滤装置、pH中和等制成高纯度胶原蛋白。而且，通过利用切向流过滤、pH中和、离心分离的浓缩过程浓缩成120mg/mL的高浓度，将其均匀混合制成液态、海绵、粉末形态的各种产品。如前文所述，把哺乳动物的组织予以病毒灭活并通过切向流过滤把之前工序所使用的酶、氯化钠之类的低分子物质清除后，利用0.22微米滤孔的过滤器予以过滤而制成了适合作为医疗用的无菌液态胶原蛋白。而且，通过切向流滤膜、pH中和、离心分离浓缩成120mg/mL的高浓度液态胶原蛋白而得以维持液态和无菌性地作为原料用于各种医疗用胶原蛋白产品。下面结合附图详细说明实现该效果的本专利技术的优选实施例。附图说明图1是说明本专利技术利用切向流过滤装置(TFF)过滤胶原蛋白的方法的图形。图2是说明本专利技术的切向流滤膜的图形。图3是本专利技术的中和反应罐的结构图。图4是混合器的结构图。附图标记说明10：切向流滤膜装置11：储存罐12：泵13：切向流滤膜14：阀门15：压力计16：回收非透过物质17：废弃透过物质18：纯化水21：溶液流动方向22：压力方向23：切向流滤膜24：非透过物质25：透过物质31，a：垫圈(gasket)32，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为医疗用材料使用的高浓度胶原蛋白制备方法，其特征在于，包括下列步骤：清洗哺乳动物的组织；把清洗过的哺乳动物的组织加以粉碎后在乙醇沉积；把磷酸倒入纯化水后添加胃蛋白酶予以搅拌反应地对上述哺乳动物的组织进行酶处理；在上述经过了酶处理的胶原蛋白添加氯化钠予以搅拌后让胶原蛋白凝结；以纯化水溶解上述凝结的胶原蛋白后利用过滤器过滤，利用切向流过滤装置清除溶液内胃蛋白酶、低分子物质、氯化钠并加以浓缩；把利用上述切向流过滤装置浓缩的胶原蛋白予以灭菌过滤，利用中和反应罐、pH溶液凝结胶原蛋白并且清除未凝结的溶液后予以浓缩；利用离心分离机把上述浓缩的胶原蛋白予以浓缩，把浓缩的胶原蛋白放进混合器后搅拌。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.21 KR 10-2014-01638001.一种作为医疗用材料使用的高浓度胶原蛋白制备方法，其特征在于，包括下列步骤：清洗哺乳动物的组织；把清洗过的哺乳动物的组织加以粉碎后在乙醇沉积；把磷酸倒入纯化水后添加胃蛋白酶予以搅拌反应地对上述哺乳动物的组织进行酶处理；在上述经过了酶处理的胶原蛋白添加氯化钠予以搅拌后让胶原蛋白凝结；以纯化水溶解上述凝结的胶原蛋白后利用过滤器过滤，利用切向流过滤装置清除溶液内胃蛋白酶、低分子物质、氯化钠并加以浓缩；把利用上述切向流过滤装置浓缩的胶原蛋白予以灭菌过滤，利用中和反应罐、pH溶液凝结胶原蛋白并且清除未凝结的溶液后予以浓缩；利用离心分离机把上述浓缩的胶原蛋白予以浓缩，把浓缩的胶原蛋白放进混合器后搅拌。2.根据权利要求1所述的作为医疗用材料使用的高浓度胶原蛋白制备方法，其特征在于，把哺乳动物的粉碎的组织在70％乙醇沉积72小时以上后，在滴定成pH1.5～2.5的溶液里和胃蛋白酶反应72小时以上使病毒灭活，与此同时，提取胶原蛋白。3.根据权利要求1所述的作为医疗用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶皓，郑炯宇，柳志喆，吕世根，徐东三，
申请(专利权)人：世元世龙技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR