一种仿生胶原水溶液及其制备方法和使用方法技术

本发明专利技术涉及生物材料领域，具体的，涉及一种仿生胶原水溶液，及其制备方法和使用方法。本发明专利技术通过添加模拟体液成份，调控胶原水溶液的离子成份和离子强度，进一步调控pH值，模拟组织微环境；通过添加连接分子提高胶原分子与组织的结合，增强胶原水溶液的生物相容性。该胶原水溶液的浓度为大于0.1wt.％但小于等于10wt.％，可以敷料形式覆盖在皮肤表面使用，也可以注射的方式应用于体内。本发明专利技术的仿生胶原水溶液模拟预修复组织的某些特征，具有良好的生物相容性，使用中胶原分子降解性有所延缓，利于组织修复再生。利于组织修复再生。利于组织修复再生。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生胶原水溶液及其制备方法和使用方法


[0001]本专利技术涉及一种生物材料的制备及其使用方法，具体涉及一种仿生胶原水溶液，及其制备方法和使用方法。

技术介绍

[0002]胶原蛋白是结缔组织主要的结构蛋白，广泛分布于人体骨骼、皮肤、血管、韧带、软骨、肌肉和肌腱等组织、器官中，占动物总蛋白的25％～30％。迄今为止，共发现了20余种胶原蛋白，其中I型胶原蛋白含量最高，约为90％。在皮肤中胶原蛋白分布于真皮层，含量约为70％，主要为I(85％)、III和V型。然而，由于离子成份、离子强度、pH值等因素的影响，胶原在组织修复过程中的生物相容性、降解性等性能仍有待改进。
[0003]例如，胶原材料在体内容易降解，影响皮肤修复效果，为了延缓胶原体内降解，常常使用戊二醛、己异二氰酸酯、碳化二亚胺、叠氮二苯基磷等化学交联剂对胶原水溶液进行交联处理，其中戊二醛是应用最广泛的试剂，然而大量实验证明，戊二醛能与胶原分子快速反应，提供有效交联，但有细胞毒性，且其用量难以控制，另外，随着交联度的增加，吸水能力和膨胀度却会降低，影响使用效果。
[0004]针对以上胶原水溶液在使用过程中的问题，本专利技术从仿生的角度开发一种仿生胶原水溶液：(1)采用高浓度胶原模拟预修复组织组成，通过添加模拟体液成份调控溶液环境(如离子成份、离子强度等)，进一步调控溶液pH值，形成稳定的可流动的胶原水溶液，模拟预修复组织的微环境；(2)添加连接分子，利于胶原水溶液在使用过程中与周围组织的结合，增强其生物相容性，同时延缓胶原分子的降解性。所开发的高浓度仿生胶原水溶液可以敷料的形式覆盖于预修复创伤表面或以注射的方式应用于体内，促进组织修复再生。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种仿生胶原水溶液，及其制备方法和使用方法。
[0006]一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，依次包括如下步骤：
[0007](1)将固体胶原材料置入水中，搅拌过程中添加酸性溶液溶解胶原形成均质水溶液，胶原水溶液的浓度为大于0.1wt.％但小于等于10wt.％；
[0008](2)低温条件下，将步骤(1)所得胶原水溶液在搅拌过程中缓慢加入模拟体液成份，充分溶解；
[0009](3)低温条件下，通过碱性溶液或酸性溶液调节步骤(2)所得胶原水溶液pH值至大于等于6但小于等于8，形成均质溶液；
[0010](4)低温条件下，在步骤(3)所得胶原水溶液中加入连接分子溶液搅拌均匀后制备完成，制备完成后，在低温条件下保存。
[0011]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，低温条件的范围为大于等于0℃但小于等于5℃；所述步骤(3)中，通过碱性溶液或酸性溶液调节胶原水溶液pH值至大于等于7.0但小于等于7.5；所述步骤(4)中，加入连接分子溶液搅拌均匀后，低温条件下胶原溶液
的保存时间为大于等于0min但小于等于30min。
[0012]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，所述步骤(1)和所述步骤(3)中的酸性溶液包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、乙酸和甲酸中的至少一种；所述步骤(3)中的碱性溶液包括三乙胺、四甲基乙二胺、吡啶、哌啶、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氨水、磷酸氢二钠和碳酸氢钠中的至少一种；所述酸性溶液、碱性溶液的浓度为大于等于0.01M但小于10M。
[0013]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，所述步骤(1)中的酸性溶液是为了充分溶解固体胶原材料添加的，为微量添加，不显著改变其中胶原浓度，以溶解胶原形成均质溶液为准。
[0014]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，所述步骤(3)中添加碱性溶液或酸性溶液是为了调节胶原水溶液的pH值，为微量添加，不显著改变其中胶原浓度，以水溶液达到预设pH值且形成均质溶液为准。
[0015]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，模拟体液成份包括Na
+
、K
+
、Mg
2+
、Ca
2+
、Cl-、HCO
3-、HPO
42-、SO
42-、CO
32-、PO
43-、H2PO
4-中的一种或两种以上的组合。添加模拟体液成份是为了使胶原水溶液的离子环境与预修复组织的微环境相适应，为微量添加，不显著改变其中胶原浓度。在仿生胶原水溶液中各离子的最终离子浓度范围为0.1-500mM，最终总离子浓度范围为0.1-1000mM。
[0016]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，连接分子为异硫氰酸酯、异氰酸酯、酰基叠氮化物、NHS酯、磺酰氯、醛、环氧化物、芳基卤化物、酰亚胺酯、碳二亚胺、酸酐、氟苯基酯、原花青素、京尼平中的一种或两种以上的混合物。添加连接分子是为了增强胶原分子与预修复组织的结合，连接分子溶液的添加不显著改变其中胶原浓度，所述连接分子在仿生胶原水溶液中的最终浓度为大于等于0.0001wt.％但小于等于10wt.％。
[0017]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，所述连接分子在仿生胶原水溶液中的最终浓度为大于等于0.0001wt.％但小于等于1wt.％。
[0018]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，所述连接分子在仿生胶原水溶液中的最终浓度为大于等于0.0001wt.％但小于等于0.1wt.％。
[0019]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，所述连接分子在仿生胶原水溶液中的最终浓度为大于等于0.001wt.％但小于等于0.01wt.％。
[0020]使用本专利技术任意一种仿生胶原水溶液的制备方法所制备的仿生胶原水溶液。
[0021]使用本专利技术仿生胶原水溶液的方法，其中，采用以敷料的形式覆盖与预修复创伤表面或以注射的方式应用于体内。
[0022]本专利技术一种仿生胶原水溶液的制备方法，其中，由于添加了连接分子，在仿生胶原水溶液未使用前，有可能会发生胶原分子与连接分子发生反应的情况，从而影响胶原溶液的流动性，不利于其使用，尤其不利以注射的方式应用于体内。同时，高浓度胶原在中性条件下也容易形成不具有流动性的水凝胶结构。因此，在制备方法中，添加连接分子后仿生胶原水溶液的保存时间为大于等于0min但小于等于30min，以不影响其流动性和使用效果。
[0023]本专利技术是针对高浓度胶原溶液在使用过程中生物相容性差等问题从仿生角度提出的解决方案。为了增强高浓度胶原的生物相容性，本专利技术主要进行如下优化：(1)按照预修复组织体液中离子的成份和含量以及pH环境，在溶液中添加模拟体液成份，调控溶液环
境(如离子强度、渗透压等)，并进一步调控pH值，使胶原溶液与预修复组织的微环境相匹配：(2)本专利技术在胶原溶液中添加了连接分子成份，连接分子可以同时与胶原溶液中的胶原分子和预修复组织中的胶原成份发生反应，而且反应温和，从而促进胶原分子与预修复组织的结合。
[0024]本专利技术的仿生胶原水溶液中溶液环境与预修复组织的微环境更接近，其生物相容性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生胶原水溶液的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)将固体胶原材料置入水中，搅拌过程中添加酸性溶液溶解胶原形成均质水溶液，胶原水溶液的浓度为大于0.1wt.％但小于等于10wt.％；(2)低温条件下，将步骤(1)所得胶原水溶液在搅拌过程中缓慢加入模拟体液成份，充分溶解；(3)低温条件下，通过碱性溶液或酸性溶液调节步骤(2)所得胶原水溶液pH值至大于等于6但小于等于8，形成均质溶液；(4)低温条件下，在步骤(3)所得胶原水溶液中加入连接分子溶液搅拌均匀后制备完成，制备完成后，在低温条件下保存。2.如权利要求1所述一种仿生胶原水溶液的制备方法，其特征在于，各步骤中低温条件的范围为大于等于0℃但小于等于5℃；所述步骤(3)中，通过碱性溶液或酸性溶液调节胶原水溶液pH值至大于等于7.0但小于等于7.5。3.如权利要求2所述一种仿生胶原水溶液的制备方法，其特征在于，模拟体液成份包括Na
+
、K
+
、Mg
2+
、Ca
2+
、Cl-、HCO
3-、HPO
42-、SO
42-、CO
32-、PO
43-、H2PO
4-中的一种或两种以上的组合。4.如权利要求3所述一种仿生胶原水溶液的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)中所述酸性溶液同为包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、酒石...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜明春，
申请(专利权)人：杜明春，
类型：发明
国别省市：