一种胶原蛋白交联剂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种胶原蛋白交联剂组合物及其应用。所述组合物包含光敏交联剂、化学交联剂、柠檬酸盐以及咪唑。利用所述交联剂组合物可以使去细胞的胶原蛋白的化学交联和光氧化交联在同时进行并发挥协同作用，从而提高交联反应的效率获得更高质量的交联性胶原蛋白医用材料。

A collagen crosslinker composition and its application

The invention relates to a collagen crosslinker composition and an application thereof. The composition comprises a photosensitive crosslinker, a chemical crosslinker, a citrate and an imidazole. By using the crosslinking agent composition, the chemical crosslinking and photo oxidation crosslinking of the acellular collagen can be carried out at the same time and play a synergistic role, so as to improve the efficiency of the crosslinking reaction and obtain a higher quality crosslinking collagen medical material.

【技术实现步骤摘要】
一种胶原蛋白交联剂组合物及其应用
本申请涉及医疗用品领域，具体涉及一种胶原蛋白交联剂组合物及其应用。
技术介绍
胶原蛋白是哺乳动物体内分布最广的蛋白质，易于提取获得，并且具有良好的生物降解性和生物相容性。胶原蛋白是细胞生长的支架材料，具有促进细胞黏附和诱导细胞生长分化的作用，被广泛用于组织工程学研究，在医疗领域广泛应用。胶原因其优良的低免疫活性、良好的生物相容性和可生物降解性等特性而得到了广泛地应用,但未改性的胶原往往存在热稳定性差、降解速率过快和机械强度低、易变性等缺点,在很多情况下不能满足使用要求。因此,通常采用对其进行改性的方法来有效提高胶原的热稳定性和机械性能,降低胶原的降解速率。目前对胶原蛋白的改性研究大概可以分为三类:交联改性、对活性基团改性及引入聚合物改性。物理交联方法主要有光氧化法、热脱氢法和紫外辐射法。物理改性一般不涉及蛋白质的一级结构,主要用于胶原蛋白的增溶和凝胶。物理交联法的缺点是胶原交联度低,且难以获得均匀一致的交联。胶原溶液如被紫外线照射,将在分子间产生交联,粘度增加,生成凝胶。化学交联法是采用有机交联剂或无机交联剂实施交联,比物理方法改性交联度高,且能获得均匀一致的交联,对调节、控制胶原的各种性质均有良好的效果。但是，外源性有毒化学物质进入胶原内。随着应用研究的深入,单一交联剂交联胶原蛋白的性能表现出一定的局限性,迫切需要具有更优异的交联效果，且克服传统交联方法缺陷的新型交联剂问世。在用胶原蛋白生产生物支架材料的领域，也需要具有提高的交联效率，降低的毒副作用和免疫原性，以及良好的组织相容性的支架材料问世。通过对交联剂的研发来改进胶原蛋白的综合性能，为医疗生物材料的发展提供了新的动力。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发具有改进性能的交联剂组合物，用于胶原蛋白的改性反应，进而应用于医用生物材料的制备。为达到该目的，本专利技术的一个方面提供一种交联剂组合物，所述组合物中包含光敏交联剂、化学交联剂、柠檬酸盐、以及咪唑。所述交联剂组合物优选进一步含有缓冲体系，例如磷酸盐缓冲体系。优选的，所述光敏交联剂选自5-氨基乙酰丙酸、亚甲苯兰等。优选的，所述化学交联剂选自醛类(戊二醛)、二羧酸类、京尼平、氧化海藻酸钠、碳化二亚胺、柠檬酸衍生物、壳聚糖和聚乙烯醇等。更优选为京尼平和氧化海藻酸钠。所述柠檬酸盐优选为柠檬酸钠、柠檬酸钾等。在一种具体的实施方案中，本专利技术的胶原蛋白交联剂组合物具有如下组成：光敏交联剂0.05-100mg/ml，化学交联剂0.05-100mg/ml，柠檬酸盐0.05-1mol/L，咪唑0.05-100mg/ml。在本专利技术的另一方面，权利要求1-5任一项的交联剂组合物在胶原蛋白交联反应中的应用。优选的，所述应用实际为一种胶原蛋白的交联方法，按如下方式进行：将去细胞胶原蛋白浸泡在溶液形式的交联剂组合物中；维持平衡体系温度在10-40℃，pH为4～9，预浸泡。随后，在310-330Osm的渗透压下在白炽灯光照及通入氧气条件下，进行交联反应；最后，用Na2CO3/NaHCO3缓冲液调整pH为6.8-7.2，浸泡振荡，密封保存备用。所述预浸泡的pH优选为7.2-8.2。优选的，所述预浸泡的时间为0.5-10h，所述交联反应时间为0.5-10h。在本专利技术的再一方面，提供一种生产去细胞生物材料的方法，包括如下步骤：(1)对含细胞生物材料进行去细胞处理；(2)用权利要求1-5任一项的交联剂组合物在溶液中进行胶原蛋白交联反应；(3)收获所述胶原蛋白。优选的，使用去垢剂-酶消化法进行去细胞处理，所述酶为胰蛋白酶或胃蛋白酶。区别于现有技术，柠檬酸盐是本专利技术交联组合物的重要成分。根据专利技术人的研究，组合物中柠檬酸盐的存在可以提高京尼平等化学交联剂在碱性溶液中的稳定性，从而促进化学交联剂和光敏交联剂协同作用的发挥。此外，本专利技术的交联剂组合物还含有咪唑。根据专利技术人的研究，该成分的用量可以显著影响胶原蛋白改性效果。本专利技术的应用领域止血材料胶原蛋白因具有生物相容性、血液可吸收性、低免疫原性等性能而被广泛用作止血材料。胶原蛋白止血材料具有多孔网状结构，与出血创面接触时，利用其毛细作用迅速吸附伤口处血液，促使血小板凝聚，产生凝血酶，而凝血酶通过再催化过程将纤维蛋白原转化为纤维蛋白，使血液凝固，达到止血的目的。药物释放载体材料胶原蛋白是一种结缔组织蛋白，具有生物相容性、生物可降解性和低免疫原性，可以作为理想的药物载体材料；可以通过控制胶原蛋白的结构来实现对药物的缓慢释放，将胶原蛋白交联成高度多孔的网状结构，使其机械强度提高，载药量增加，生物降解速率减慢，以此来延长药物的释放时间。组织工程支架材料组织、器官缺损的修复和功能的重建是人们面临的巨大挑战，组织工程学的发展为组织的再生和重建提供了一项新的技术。胶原蛋白常被作为组织工程支架材料，从体内提取种子细胞并通过体外扩增后接种到胶原蛋白支架上，经过体外培养形成功能化组织后再植入体内，可修复相关组织缺损。皮肤替代物皮肤损伤严重时会导致死亡，特别是烫伤或烧伤皮肤很难自发修复。胶原蛋白常被用于培养皮肤细胞，作为皮肤损伤治疗的载体。骨移植材料胶原蛋白是骨细胞外基质的重要组成成分，骨组织工程的发展为骨缺损修复提供了新的技术。角膜移植材料胶原蛋白约占眼角膜干重的70％，胶原纤维在眼角膜中以规整有序的结构排列。角膜受损后很难修复或重建，有研究发现将体外培养扩增的正常角膜干细胞植入胶原蛋白支架上，形成组织工程人工角膜，能修复受损角膜。有益效果本专利技术的交联剂组合物不同于以往单一的光敏交联剂以及化学交联剂，集光氧化交联和化学交联的优势于一身。本专利技术出人预料的发现，光氧化交联和化学交联可以同时进行并产生相互之间的协同效果，进而大大提高了交联效率，节省了原料及反应时间。以化学交联方法通常需要较长的交联时间，而结合光氧化交联后，该时间被大大缩短。特别是在柠檬酸盐的存在之下，光氧化交联剂与化学交联剂的协同效果最为明显。此外，本专利技术采用去污剂与蛋白酶等结合能将组织中细胞成分完全去除，从而较为完整地保留了细胞外主要间质成分(软骨支架、胶原纤维和弹力纤维等)的支架结构，避免了由细胞引起的钙化和免疫反应:在此基础上，进行光氧化交联处理，可以调整去细胞支架的交联程度，可防止组织的过早降解，从而形成一种在体外被种子细胞种植或在体内被自体组织附着、增生，原有的结构被降解，最后被重塑成机体一部分并能生长的生物材料:另外交联处理还可以进一步减轻结构蛋白引起的异种间的反应。本专利技术的方法为构建具有生理机能的组织工程化气管基质支架，提供了一种新的方法和来源。具体实施方式实施例1交联剂组合物的配制本实施例配制了如下组方的交联剂组合物溶液组合物1：京尼平0.1mg/ml、0.1mg/ml5-氨基乙酰丙酸、0.05mo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶原蛋白交联剂组合物，其特征在于，包含如下成分，一种或多种化学交联剂，一种或多种光敏交联剂，柠檬酸盐，和咪唑。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶原蛋白交联剂组合物，其特征在于，包含如下成分，一种或多种化学交联剂，一种或多种光敏交联剂，柠檬酸盐，和咪唑。


2.根据权利要求1的胶原蛋白交联剂组合物，其中，所述光敏交联剂选自5-氨基乙酰丙酸、亚甲苯兰。


3.根据权利要求1的胶原蛋白交联剂组合物，其中，所述化学交联剂选自醛类(戊二醛)、二羧酸类、京尼平、氧化海藻酸钠、碳化二亚胺、柠檬酸衍生物、壳聚糖和聚乙烯醇。


4.根据权利要求1-3任一项的胶原蛋白交联剂组合物，其中，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾。


5.根据权利要求4的胶原蛋白交联剂组合物，具有如下组成：光敏交联剂0.05-100mg/ml，化学交联剂0.05-100mg/ml，柠檬酸盐0.05-1mol/L，咪唑0.05-100mg/ml。


6.权利要求1-5任一项的交联剂组合物在胶原蛋白交联反应中的应用。


7.根据权利要求6所述的应用，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴东升，张建伟，
申请(专利权)人：南京中富先农生物科技有限公司，戴东升，
类型：发明
国别省市：北京;11