一種新型雙層蛋白多糖基修復材料的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型雙層蛋白多糖基修復材料的制備方法，該方法采用Ⅰ型膠原蛋白及小分子寡聚透明質酸鈉為原材料，二者經過電荷作用、氫鍵等方式發生交聯作用，形成致密有序的三維網狀結構，同時通過熱交聯處理使三維網狀結構得以進一步強化，即提高了材料的機械強度又充分保留了Ⅰ型膠原蛋白固有的止血及創面愈合作用。此外，小分子寡聚透明質酸鈉的添加，不僅在膠原蛋白海綿固有韌性的基礎上進一步提高了其機械強度，同時又可以促進患者抗微生物感染和自身防護能力，小分子生物活性透明質酸鈉通過粘膜吸收發揮其生理效應，包括抗炎、促進細胞生長和分化、促進傷口修復等等。
【專利說明】
一種新型雙層蛋白多糖基修復材料的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及醫用生物材料技術領域，是一種新型雙層蛋白多糖基修復材料的制備方法，該修復材料新型雙層膠原蛋白材料用于硬腦膜、硬脊膜及周圍神經的修復。
【背景技術】
[0002]I型膠原蛋白是哺乳類動物組織中最常見的結構性蛋白之一，具有良好的機械性，生物降解性以及生物相容性，被廣泛地用于生物醫用高分子材料領域。然而，單獨使用膠原蛋白制備的高分子材料力學性能和抗水性能較差，且在體內容易降解，在實際應用過程中常采用其它高分子材料與膠原蛋白共混改性制得性能更優越的復合高分子材料。
[0003]透明質酸是人和動物皮膚、玻璃體、關節潤滑液和軟骨組織的重要成分，它由(1- β -4) f匍糖酸酸和(1_ β _3) f乙醜基氛基匍糖雙糖單位重復連接而成，是腦組織中含量最為豐富的小分子聚糖之一。透明質酸具有良好的理化性能及生物相容性。此夕卜，透明質酸作為一種重要的天然高分子材料，具有超強的保水性和低免疫原性，常常應用于和膠原蛋白共混構建組織工程。
[0004]低分子量透明質酸或寡聚透明質酸具有促血管生成、促進創傷愈合、抗腫瘤及免疫調節等生物活性。低分子量透明質酸能夠保護肉芽組織免受氧自由基的破壞，并且能夠促進傷口愈合。實驗證明，相對分子質量較高的透明質酸不能透過表皮層進入真皮層，而低分子量透明質酸能夠滲透到真皮層，清除氧自由基。寡聚透明質酸可刺激血管內皮細胞的增生和迀移，從而促進新生血管的生成，同時寡聚透明質酸可以促進內皮細胞合成I型和VID型膠原，這兩種膠原在血管形成過程中有重要作用。
[0005]膠原-小分子聚糖支架通常應用于皮膚再生，并已在這一領域中取得了較大的成功。近年來，膠原-小分子聚糖支架也廣泛應用于軟骨、神經等組織工程領域。膠原蛋白良好的生物相容性，生物可降解性等特性，使其在組織工程領域中備受青睞。僅由膠原蛋白單一物質組成的生物材料具有機械性能差，在液體環境中不能保持一定的韌性強度等缺點，從而限制了其在某些醫療領域的應用。
[0006]因此，本發明在常規膠原蛋白制備的基礎上，引入具有生物學活性的小分子寡聚透明質酸鈉，利用其本身攜帶的負離子與膠原蛋白分子中的正離子發生物理交聯反應得到具有三維網狀結構的凝膠，然后通過冷凍干燥技術得到復合膠原海綿，同時輔助加熱脫氫交聯處理進一步強化三維網狀結構，即提高了材料的機械強度又充分保留了 I型膠原蛋白固有的止血及創面愈合作用。此外，小分子寡聚透明質酸鈉的添加，不僅在膠原蛋白海綿固有韌性的基礎上進一步提高了其機械強度，同時又可以促進患者抗微生物感染和自身防護能力，小分子生物活性透明質酸鈉通過粘膜吸收發揮其生理效應，包括抗炎、促進細胞生長和分化、促進傷口修復等。本發明制備的蛋白多糖基修復材料具有相對較高機械性能、利于細胞附著再生的膠原海綿產品，以滿足于臨床上對硬腦膜、硬脊膜及周圍神經的修復材料的需求。
【發明內容】
[0007]本發明的優點:
1.交聯反應無需引入任何化學交聯劑；
2.本產品具有雙層結構，上層由I型膠原蛋白構成，下層為膠原蛋白與小分子寡聚透明質酸鈉復合物；
3.經本方法制得的修復材料在機械性能上優于傳統的膠原蛋白產品，因而更適于臨床中的穿刺或縫合處理；
4.本產品為可降解生物高分子材料，使用后無需二次手術取出。
【附圖說明】
[0008]圖1拉力測試對比結果。
【具體實施方式】
[0009]現結合實施例，對本發明作詳細描述，但本發明的實施不僅限于此。
[0010]實施例一
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液
0.5ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一定量的膠原-寡聚HA溶液放入特定模具中，鋪平，進行冷凍干燥。
[0011]將凍干后的復合膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為48h，熱交聯結束后得到膠原-寡聚HA海綿。
[0012]實施例二
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液lml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一定量的膠原-寡聚HA溶液放入特定模具中，鋪平，進行冷凍干燥。
[0013]將凍干后的復合膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為48h，熱交聯結束后得到膠原-寡聚HA海綿。
[0014]實施例三
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液2ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一定量的膠原-寡聚HA溶液放入特定模具中，鋪平，進行冷凍干燥。
[0015]將凍干后的復合膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為48h，熱交聯結束后得到膠原-寡聚HA海綿。
[0016]實施例四
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液5ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一定量的膠原-寡聚HA溶液放入特定模具中，鋪平，進行冷凍干燥。
[0017]將凍干后的復合膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為48h，熱交聯結束后得到膠原-寡聚HA海綿。
[0018]實施例五
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液2ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一半質量的未經混合的膠原溶液放入特定模具中，鋪平，再稱取一半質量的膠原-寡聚HA混合溶液置于上層鋪平，然后進行冷凍干燥。
[0019]將凍干后的雙層膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為24h，熱交聯結束后得到膠原-膠原與寡聚HA混合雙層海綿。
[0020]實施例六
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液2ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一半質量的未經混合的膠原溶液放入特定模具中，鋪平，再稱取一半質量的膠原-寡聚HA混合溶液置于上層鋪平，然后進行冷凍干燥。
[0021]將凍干后的雙層膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為48h，熱交聯結束后得到膠原-膠原與寡聚HA混合雙層海綿。
[0022]實施例七
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液2ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一半質量的未經混合的膠原溶液放入特定模具中，鋪平，再稱取一半質量的膠原-寡聚HA混合溶液置于上層鋪平，然后進行冷凍干燥。
[0023]將凍干后的雙層膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為72h，熱交聯結束后得到膠原-膠原與寡聚HA混合雙層海綿。
[0024]實施例八
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液2ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，將未添加寡聚HA的膠原與上述混合均勻的產品按照質量比為1:1的比例進行混合，充分混合均勻后稱取一定質量的混合物溶液放入特定模具中，鋪平，然后進行冷凍干燥。
[0025]將凍干后的雙層膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為48h，熱交聯結束后得到膠原-膠原與寡聚HA混合雙層海綿。
[0026]實施例九
取1%的膠原蛋白溶液100g，在低溫條件下向其中加入事先預冷好的1%寡聚HA溶液2ml，邊攪拌邊緩慢滴加，滴加完畢后繼續攪拌1min使二者充分混勻，攪拌完成后轉移至4°C放置過夜。第二天，稱取一半質量的膠原-寡聚HA混合溶液置于模具底層，鋪平，再稱取一半質量的膠原-寡聚HA混合溶液置于上層鋪平，然后進行冷凍干燥。
[0027]將凍干后的雙層膠原海綿置于真空箱內，真空度0.0lMpa，溫度105°C進行熱交聯，熱交聯時間為72h，熱交聯結束后得到膠原-膠原與寡聚HA混合雙層海綿。
[0028]實施例十
將由實施例所得的雙層膠原海綿樣品于萬能拉力機上進行拉伸性能測試。測試條件:拉伸速率10mm/min，斷裂敏感度為35%，即當拉力降為最大拉力的75%時即視為產品斷裂。測試結果見圖1，并與市售天義福硬腦膜產品拉伸性能進行了對比。由對比結果可知，所得產品在拉伸強度和伸展性能上優于傳統膠原海綿及天義福產品。
【主權項】
1.一種新型雙層蛋白多糖基修復材料的制備方法，可用于硬腦膜及硬脊膜的修復:其主要特征為以適宜的膠原蛋白溶液為原料，通過添加一定量的小分子聚糖，與膠原蛋白分子進行交聯，然后控制膠原蛋白與膠原蛋白-小分子聚糖復合物之間的比例進行鋪模，最后通過冷凍干燥和熱交聯處理制得最終的產品。2.權利要求1所述的小分子聚糖是指天然粘多糖及其衍生物，包括小分子寡聚透明質酸及其鹽、殼寡糖、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸角質素、硫酸乙酰肝素和肝素等。3.權利要求2中所述的小分子寡聚透明質酸及其鹽的分子量為1000-100，000道爾頓。4.權利要求1所述的一定量的小分子聚糖是指膠原蛋白與小分子聚糖的比例為1/1-1000/1 (m/m)O5.權利要求1所述的適宜的膠原蛋白溶液的濃度為0.1?10% (m/m%)06.權利要求1所述的熱交聯處理的溫度范圍為90?130°C，處理時間范圍為24?120ho7.權利要求1中的膠原蛋白與膠原蛋白-小分子聚糖復合物之間的比例為1:3-3:1(m/m)，優先選擇1:1。
【文檔編號】A61L27/58GK105903081SQ201510926063
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月14日
【發明人】魏長征, 宋瑞瑞, 蔣麗霞, 董冰冰
【申請人】上海其勝生物制劑有限公司