静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料，该伤口敷料是由直径均匀的重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维堆叠并相互交联形成的具有多孔结构的纤维膜，该纤维膜中的纤维直径不超过600nm且直径分布范围窄。本发明专利技术还提供了上述伤口敷料的制备方法，步骤如下：(1)将重组人源化Ⅲ型胶原蛋白溶于浓度为85wt.％～95wt.％的乙酸溶液中，得到纺丝液；(2)对纺丝液进行静电纺丝；(3)将纺丝所得重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纳米纤维膜浸入以体积百分数为95％～100％的乙醇为溶剂配制的交联剂溶液中进行交联，清洗，梯度脱水，临界点干燥，即得。本发明专利技术可解决现有动物源胶原纤维膜制备方法不适用于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的问题，可减小纤维直径和直径分布范围。可减小纤维直径和直径分布范围。

【技术实现步骤摘要】
静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物材料领域，涉及一种静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤是人体与周围环境接触的最外部器官，是抵御外界危险的第一道重要屏障，因此极易受到创伤。若不对伤口进行处理，等待其自行恢复，则容易造成创面发炎或瘢痕增生等不良后果。胶原蛋白的产生和沉积在创面愈合过程中起着非常重要的作用，因此，增加创面胶原蛋白的产生和沉积是促进创面愈合的一种有效手段。
[0003]静电纺丝是一种简单、低能耗的制备连续纳米纤维的技术，其制备的静电纺丝纤维支架能充分地模拟天然细胞外基质(ECM)结构。人们最早通过在胶原蛋白水溶液的纺丝体系中加入高分子材料聚环氧乙烷(PEO)实现了静电纺丝胶原蛋白纳米纤维的制备。目前，通过静电纺丝技术可以制备直径分布在100～1000nm之间的胶原蛋白纳米纤维，但是，其直径分布范围很难控制在一个较低的水平。而不同直径的纤维的力学强度不同，生物学效应不同，降解速率也不同。直径分布范围宽就意味着纺丝得到的纤维的直径不稳定，以此为基础形成的纤维膜会出现各处力学强度、降解速率和生物学效应有差异的问题。如果纤维膜不同部位的降解速率存在较大差异，则会导致纤维膜出现容易快速降解的降解薄弱区域，这会加速整个纤维膜的降解速率。同时，现有技术在制备纯胶原蛋白纳米纤维时，通常用有机溶剂六氟异丙醇(HFIP)来溶解胶原，一方面，六氟异丙醇环境不友好且价格昂贵，制备过程会造成环境污染，因成本较高而难以实现规模化生产，另一方面，六氟异丙醇会造成纤维中的部分胶原丧失三螺旋结构、也可能残留在纤维中造成毒性，这极大地限制了纯胶原蛋白纳米纤维的工业应用。
[0004]重组人源化Ⅲ型胶原蛋白(rhCol III)是采用基因工程与发酵技术，并通过一系列分离纯化过程而得到的一种活性胶原蛋白，与人体天然胶原蛋白的氨基酸序列高度一致。重组人源化Ⅲ型胶原蛋白具有良好的生物学相容性、无免疫原性等优点，现已被应用于面部填充、人工骨及生物瓣膜等方面的研究。但现有技术中尚未见有关制备重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维膜的报道。
[0005]由于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的水溶性很好，因而以重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的胶原纤维膜作为伤口敷料应用时，必须经过交联处理，否则其稳定性和力学性能无法满足应用需求。而动物源胶原的水溶性差，动物源胶原纤维膜在交联或不交联的情况下均可满足作为伤口敷料的应用需求，且动物源胶原纤维采用水溶液体系即可进行交联。但此法无法用于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的胶原纤维的交联，因其遇水即溶，无法在水溶液体系中交联成型。同时，传统的适用于动物源胶原纤维膜的真空干燥或自然干燥的方式也不适用于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的胶原纤维膜的干燥，因为这些干燥方式会造成纤维出现严重的溶胀变形及纤维间相互粘连，影响重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的胶原纤维的形貌和纤维膜原有的孔隙结构，同时会造成重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的胶原纤维膜容易破碎的问题。由
以上内容可知，虽然对于普通的动物源胶原纤维膜的制备，现有技术已有了一套较为成熟的流程，但对于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维膜的制备，目前仍然面临着一些挑战。若能开发出适用于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维膜的制备方法，并解决现有技术制备胶原纤维膜时存在的纤维直径分布范围较宽的问题，对于推进重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维膜在生物医学领域的应用将产生积极的作用。

技术实现思路

[0006]针对现有技术制备动物源胶原纤维膜的方法不适用于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维膜的制备，以及现有技术制备的胶原纤维膜中的纤维直径分布范围难以控制在较低水平的问题，本专利技术提供了一种静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料及其制备方法，以解决现有动物源胶原纤维膜制备方法难以适用于重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维膜的制备的问题，并减小所述伤口敷料中纤维的直径和直径分布范围。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料，该伤口敷料是由直径均匀的重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维堆叠并相互交联形成的具有多孔结构的纤维膜，所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维的直径不超过550nm，所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维相互交联后的纤维直径不超过600nm。
[0009]进一步地，上述静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料的技术方案中，所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维的平均直径为100～450nm，重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维的直径分布标准偏差不超过55nm。所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维相互交联后的纤维的平均直径在150～500nm之间，重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维相互交联后的纤维的直径分布标准偏差不超过55nm。
[0010]本专利技术还提供了上述静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)将重组人源化Ⅲ型胶原蛋白溶于浓度为85wt.％～95wt.％的乙酸溶液中，得到纺丝液，纺丝液中重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的浓度为45wt.％～50wt.％；
[0012](2)将纺丝液注入静电纺丝装置中进行静电纺丝，得到纤维直径均匀的重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纳米纤维膜；
[0013](3)将重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纳米纤维膜浸入交联剂溶液中进行交联，交联后清洗去除未反应的交联剂，然后梯度脱水，再临界点干燥，即得重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料；所述交联剂溶液是以体积百分数为95％～100％的乙醇为溶剂配制而成的。
[0014]上述制备方法的技术方案中，步骤(2)在静电纺丝时，优选控制正电压为10～27kV，负电压为
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1.5～
‑
10kV，流速为0.1～1mL/h，接收距离为5～20cm。
[0015]上述制备方法的技术方案中，步骤(2)在静电纺丝时所采用的针头大小根据实际应用时对纤维直径的尺寸以及上述静电纺丝参数综合确定，通常，静电纺丝时采用的针头大小为15～30G。
[0016]上述制备的方法的技术方案中，所述交联剂溶液中交联剂的浓度为0.5wt.％～5wt.％。
[0017]上述制备的方法的技术方案中，所述交联剂为戊二醛、京尼平、双环氧化合物、转
谷氨酰胺酶或者1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺与N
‑
羟基琥珀酰亚胺的组合物。
[0018]进一步地，当所述交联剂为戊二醛、京尼平、双环氧化合物或转谷氨酰胺酶时，将交联剂溶解于溶剂中即得交联剂溶液；当交联剂为1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺与N
‑
羟基琥珀酰亚胺的组合物时，将1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺与N
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羟基琥珀酰亚胺溶于溶剂中并调节pH值至5.4～5.8即得交联剂溶液，更近一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料，其特征在于，该伤口敷料是由直径均匀的重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维堆叠并相互交联形成的具有多孔结构的纤维膜，所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维的直径不超过550nm，所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维相互交联后的纤维直径不超过600nm。2.根据权利要求1所述静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料，其特征在于，所述重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维的平均直径为100～450nm，重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纤维的直径分布标准偏差不超过55nm。3.权利要求1或2所述静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将重组人源化Ⅲ型胶原蛋白溶于浓度为85wt.％～95wt.％的乙酸溶液中，得到纺丝液，纺丝液中重组人源化Ⅲ型胶原蛋白的浓度为45wt.％～50wt.％；(2)将纺丝液注入静电纺丝装置中进行静电纺丝，得到纤维直径均匀的重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纳米纤维膜；(3)将重组人源化Ⅲ型胶原蛋白纳米纤维膜浸入交联剂溶液中进行交联，交联后清洗去除未反应的交联剂，然后梯度脱水，再临界点干燥，即得重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料；所述交联剂溶液是以体积百分数为95％～100％的乙醇为溶剂配制而成的。4.权利要求3所述静电纺丝重组人源化Ⅲ型胶原蛋白伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤(2)在静电纺丝时，控制正电压为10～27kV，负电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚芳，董祖琴，樊渝江，梁洁，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：