CN103333356B - 一种制备胶原蛋白改性再生纤维素复合材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备胶原蛋白改性再生纤维素复合材料的方法。通过不同的氧化体系，将再生纤维素膜表面的羟基部分氧化成醛基或羧基后，再与胶原蛋白水溶液反应，洗净经冷冻干燥后即可得到胶原蛋白改性的再生纤维素复合材料。本发明所得的胶原改性再生纤维素复合材料克服了纯胶原材料机械性能差、抗降解性差、价格昂贵等缺点。这种复合材料可以提供伤口修复一个良好的湿润环境，促进细胞的增殖迁移，促进伤口的快速修复。此发明操作过程简单，工艺成熟，制备得到的复合材料具有良好的机械性能和生物相容性，在组织修复、人工皮肤、软组织补片等领域均有广阔的应用前景。

Description

一种制备胶原蛋白改性再生纤维素复合材料的方法

技术领域

本发明涉及一种制备胶原蛋白改性再生纤维素复合材料的方法。所制得的复合材料可应用于组织伤口修复材料、组织工程皮肤支架材料、软组织补片等领域。

背景技术

胶原蛋白作为一种天然的高分子生物材料，是由三条肽链组成的螺旋形纤维状蛋白质，具有较低的免疫原性、优异的生物相容性和生物降解性、可引导组织再生、促进细胞增殖生长和止血作用等特性，是一种理想的组织工程支架材料。组织修复是胶原蛋白材料在医学领域重要的应用之一，胶原蛋白材料修复组织损伤的机理是当肉芽组织侵入胶原材料时，内层胶原能重新溶解，并吸收创伤渗出液，在作为细胞生长基质面的同时，可与宿主细胞外基质相互作用形成网状结构，该结构对上皮细胞的迁移起锚定、网络作用，促进细胞在新结缔组织上的粘附、迁移、生长、沉积以及诱导分化，加速伤口修复。此外，以胶原蛋白为原料的伤口修复材料，胶原蛋白能与血小板作用，引起后继的与血液聚集相关联的一系列反应的进行，从而可迅速凝血，具有良好的止血功能。目前，研究较为广泛的是将胶原蛋白与其他生物活性材料复合制备得到胶原复合材料应用于组织修复领域。而胶原复合材料制备的关键在于找到一个合适的基质膜，优异的基质膜能提供一个良好的伤口修复的湿润环境。

纤维素作为天然的生物高聚物，是由β-D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的一种无分支的大分子直链聚合物。具有生物可降解性、生物相容性以及独特的物理、化学和机械性能，已成为新型生物医学材料（主要在组织工程支架、人工血管、人工皮肤和治疗皮肤损伤方面）研究的热点。作为伤口修复材料，纤维素具有以下几个优点：1）纤维素在湿润条件下具有较高的机械强度，对液、气及电解质有良好的通透性，与皮肤相容性好、无刺激性，可有效缓解疼痛；2）纤维素的高持水能力使其能够吸收伤口渗出物，从而缩短创面干燥所需的时间；3）材料本身的空间三维网络结构能有效阻止微生物的侵入，避免伤口的感染，保证皮肤创伤治疗过程中正常通气，其特殊的纳米结构可以有效促进细胞相互作用、促进组织再生及减少疤痕组织生成；4）纤维素的高柔韧性保证了由其作为敷料可根据伤口形状和位置进行任意的形态设计。

基于胶原、纤维素在创面修复上的不同特性和重要作用，近年来有许多学者通过纤维素和胶原溶液共混的方法制备得到了纤维素/胶原复合材料。如BredaMaryCullen等将人类重组胶原和氧化再生纤维素（ORC）两者共混，冷冻干燥制备得到了应用于伤口修复的复合海绵。由于胶原和纤维素在彼此溶液中的分散性较差，通过这种方法得到的复合材料稳定性较差，易快速降解（BredaMaryCullen,DerekWalterSilcock,ClaireBoyle.WoundDressingsComprisingOxidizedCelluloseAndHumanRecombinantCollagen.US2007/0154530Al.）。郑裕东等经过对细菌纤维素改性后在其表面引入胶原蛋白，制备得到了胶原/细菌纤维素复合膜（中国专利，CN102352051A）。但是，通过物理吸附制备胶原蛋白/纤维素复合材料时，胶原与纤维素分子之间的结合不牢固，复合材料的性能也不稳定。本发明通过先将纤维素膜表面的羟基部分氧化后，再与胶原蛋白溶液反应制备胶原/纤维素复合薄膜，这种方法可以使胶原蛋白在纤维素膜基底中均匀分布，而且得到的复合材料具有很好的力学性能。可以改善现在国内皮肤支架材料在伤口修复中存在的一些如组织相容性差、抗酶降解性差、机械强度弱、细胞生长增殖慢等缺陷，对组织修复领域的研究具有重大的意义，同时通过此法制备得到的胶原改性的再生纤维素复合材料还可用于软组织补片、组织引导生长膜、人工血管等领域。

发明内容

本发明涉及一种新的制备纤维素复合材料的制备方法，即先将再生纤维素膜上的羟基部分氧化成醛基或羧基，然后将其与胶原溶液反应一段时间后得到胶原改性的再生纤维素复合材料。本发明通过以下技术方案实施：

一种制备胶原蛋白改性的再生纤维素复合材料的方法，具体制备步骤为：

（1）再生纤维素膜（RC）的制备；

（2）通过不同的氧化体系，将再生纤维素膜上的羟基部分氧化成醛基或羧基，得到氧化纤维素膜；

（3）将步骤（2）得到的氧化再生纤维素膜与胶原溶液反应，经洗净冷冻干燥后，得到胶原改性的再生纤维素复合材料。

所述的步骤（1）制备再生纤维素膜使用Cu(OH)₂/NH₃/H₂O(铜氨法)，或NaOH/CS₂(粘胶法)，或使用其它溶解纤维素的溶剂将天然纤维素进行溶解制备成再生纤维素膜。

所述的溶解纤维素的溶剂是选自氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺/水溶液体系、N-甲基吗啉氮氧化物/水溶液体系、氢氧化钠/水溶液体系、氢氧化锂/水溶液体系、NaOH/尿素/水溶液体系、NaOH/硫尿/水溶液体系、NaOH/尿素/硫尿/水溶液体系、LiOH/尿素/水溶液体系、LiOH/硫尿/水溶液体系、LiOH/尿素/硫尿/水溶液体系、NaOH/聚乙烯醇/水溶液体系、LiOH/聚乙烯醇/水溶液体系、NaOH/尿素/ZnCl₂/水溶液体系或LiOH/尿素/ZnCl₂/水溶液体系中的一种。

所述的聚乙烯醇的聚合度小于500。

所述的氧化体系为选自2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基（TEMPO）/NaBr/NaClO氧化体系、高碘酸或高碘酸盐氧化体系中的一种。

所述的TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系中TEMPO浓度为0.01～1mmol/g，NaBr浓度为0.1～10mmol/g，NaClO浓度为0.1～10mmol/g，氧化时间为5min～6h，温度为0～25℃，pH为9～11；高碘酸或高碘酸盐氧化体系的浓度为1～10wt%，氧化时间为5min～6h，温度为15～50℃，pH为1～7。

所述的步骤（3）中胶原溶液的浓度为0.05%～1%，反应时间为30min～24h，反应温度为4～37℃。

与现有技术相比，本发明制备的到的再生纤维素/胶原复合材料具有以下优点和利用价值：

1、本发明制备得到的胶原改性的再生纤维素复合材料，可以给伤口修复提供一个良好的湿润环境，促进伤口的快速愈合；

2、本发明采用独特的复合工艺制备得到的胶原改性的再生纤维素复合材料，再生纤维素膜的引入，为胶原提供了一个合适的基质膜，整个复合材料有望克服现有纯胶原材料机械性能差、抗酶降解性差、价格昂贵等问题；

3、本发明根据再生纤维素独特的结构和性质，将胶原修饰到再生纤维素膜表面，赋予再生纤维素更好的保湿性能和生物相容性，有效促进成纤维细胞的增殖迁移和伤口的快速修复愈合，且胶原的含量可控；

4、通过化学复合法制备得到的胶原改性的再生纤维素复合材料，胶原中的残基与再生纤维素膜表面的功能化基团通过亚胺键等化学键结合，其复合更为牢固。同时，当胶原酶解释放后，再生纤维膜还能保持良好的形状。

5、本发明制备的胶原改性的再生纤维素复合材料具有优良的机械性能、保湿和透湿性能以及良好的生物相容性，可应用于组织工程皮肤支架材料、组织创伤修复材料、软组织补片、人工血管等领域。同时，其制备方法简单，工艺成熟，易于工业化。

具体实施方式

以下通过具体实例对本发明的一种制备再生纤维素/胶原复合材料的方法做进一步说明。需要说明的是本发明的保护范围不受限于实施例所述的范围。

本发明所采用的再生纤维素膜除了可以通过铜氨法、粘胶法制得外，还可通过多种溶剂体系溶解天然纤维素得到纤维素溶液，然后再生此溶液后得到。可以采用的溶剂体系有：氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吗啉氮氧化物/水，氢氧化钠，氢氧化锂，NaOH/尿素/水，NaOH/硫脲/水，NaOH/尿素/硫脲/水，LiOH/尿素/水，LiOH/硫脲/水，LiOH/尿素/硫脲/水，NaOH/聚乙烯醇/水，LiOH/聚乙烯醇/水以及NaOH/尿素/ZnCl₂/水和LiOH/尿素/ZnCl₂/水等。

用来制备再生纤维素膜的纤维素溶液的浓度根据其纤维素原料的聚合度以及溶剂体系的不同而改变。如当所用的天然纤维素原料的聚合度为500时，采用NaOH/尿素/水(4～7wt%/6～12wt%/90～81wt%)或LiOH/尿素/水(4～6wt%/9～14wt%/87～80wt%)溶剂体系来溶解纤维素时，纤维素溶液的浓度宜控制在4～6wt%。当采用的天然纤维素的聚合度为500时，采用LiCl/DMAC(4～6wt%/10～14wt%)溶剂体系来溶解纤维素时，纤维素溶液的浓度宜控制在6～12wt%。

根据纤维素分子结构的特点，本发明采用TEMPO(2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基)/NaBr/NaClO、高碘酸、高碘酸盐氧化体系将再生纤维素膜上的特定羟基部分氧化成醛基或羧基，如TEMPO体系可以将伯羟基氧化成羧基；高碘酸及其盐体系可以将葡萄糖环上相邻的两个羟基氧化成醛基。所述TEMPO(2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基)/NaBr/NaClO氧化体系中TEMPO(2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基)浓度为0.01～1mmol/g，NaBr浓度为0.1～10mmol/g，NaClO浓度为0.1～10mmol/g，氧化时间为5min～6h，温度为0～25℃，pH为9～11；高碘酸或高碘酸盐氧化体系的浓度分别为1～10wt%，氧化时间为5min～6h，温度为15～50℃，pH为1～7。

所述的胶原溶液的浓度为0.05%～1%，反应时间为30min～24h，反应温度为4～37℃。

（1）吸水率计算公式：

式中：W_s——再生纤维素干膜的重量，g；

W_d——再生纤维素膜吸水饱和后的重量，g。

（2）溶胀度计算公式：

式中：W₀—再生纤维素干膜的重量，g；

W_t—再生纤维素膜吸收PBS溶胀饱和后的重量，g。

（3）透气率计算公式：

式中：Δm/t—稳定透过时，单位时间内塑料杯增重的算术平均值，g/h；

S—样品膜的实验面积，m²；

（4）保水率计算公式：

式中：W_t—5天后再生纤维素膜的重量，g；

W_d—初始再生纤维素湿膜的重量，g；

W₀—再生纤维素干膜的重量，g。

（5）拉伸强度计算公式：

$\mathrm{\σ}=\frac{F}{S}$

式中：F—断裂前试样承受的最大载荷，N；

S—试样的横截面积，m²。

（6）断裂伸长率计算公式：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{\mathrm{\Δl}}{l_0}$

式中：Δl—伸长量，mm；

l₀—标距，mm。

（7）杨氏模量计算公式：

$E=\frac{\mathrm{\σ}}{\mathrm{\ϵ}}$

式中：σ—拉伸强度，Pa；

ε—断裂伸长率，%。

实施例1

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系溶解聚合度为500的天然纤维素，得到4wt%的纤维素溶液，利用此溶液制备得到再生纤维素膜。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将再生纤维素膜浸泡在浓度为1wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至1，15℃反应15min，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.05%的胶原溶液在4℃下反应30min，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例2

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为3wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至2，20℃反应30min，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.2%的胶原溶液在10℃下反应1h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例3

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为3wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至3，25℃反应1h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.2%的胶原溶液在15℃下反应2h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例4

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为3wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至4，30℃反应2h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.2%的胶原溶液在20℃下反应4h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例5

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为3wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至5，35℃反应4h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.2%的胶原溶液在25℃下反应6h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例6

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为3wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至6，40℃反应6h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.2%的胶原溶液在30℃下反应8h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例7

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.01mmol/g，NaBr：0.1mmol/g，NaClO：0.1mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至9，0℃持续搅拌反应30min，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.08%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在37℃下反应10h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例8

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.05mmol/g，NaBr：0.5mmol/g，NaClO：0.5mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至9.5，4℃持续搅拌反应1h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.3%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在8℃下反应12h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例9

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.1mmol/g，NaBr：1mmol/g，NaClO：1mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至10，10℃持续搅拌反应2h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.5%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在12℃下反应14h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例10

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.2mmol/g，NaBr：2mmol/g，NaClO：2mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至10.5，15℃持续搅拌反应4h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.7%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在18℃下反应16h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例11

采用NaOH/尿素/水（7wt%/12wt%/81wt%）溶剂体系，方法同实施例1。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.4mmol/g，NaBr：4mmol/g，NaClO：4mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至11，20℃持续搅拌反应6h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.9%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在22℃下反应18h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例12

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系溶解聚合度为500的天然纤维素得到5wt%的纤维素溶液，并通过此溶液制备再生纤维素膜。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为2wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至7，45℃持续搅拌反应1.5h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.1%的胶原溶液在28℃下反应20h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例13

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系，方法同实施例12。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为4wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至2.5，50℃持续搅拌反应3h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.1%的胶原溶液在32℃下反应22h，然后将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例14

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系，方法同实施例12。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为6wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至4.5，18℃持续搅拌反应4.5h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.15%的胶原溶液在35℃下反应24h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例15

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系，方法同实施例12。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在浓度为8wt%的高碘酸钠水溶液中，调节pH至6.5，37℃持续搅拌反应5h，待反应结束用乙二醇浸泡除去残留的高碘酸钠，再用去离子水反复清洗，得到C2，C3位醛基化的再生纤维素膜。然后将醛基化的再生纤维素膜与0.25%的胶原溶液在14℃反应5h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例16

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系，方法同实施例12。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.6mmol/g，NaBr：6mmol/g，NaClO：6mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至9.3，2℃持续搅拌反应1.5h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.45%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在16℃下反应9h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例17

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系，方法同实施例12。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：0.8mmol/g，NaBr：8mmol/g，NaClO：8mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至10.2，12℃持续搅拌反应3.5h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.65%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在24℃下反应15h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

实施例18

采用LiOH/尿素/水（5wt%/12wt%/83wt%）溶剂体系，方法同实施例12。用去离子水将再生纤维素膜清洗数次，以除去残留的无机盐及其它杂质。再将一定量的再生纤维素膜浸泡在TEMPO（2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物自由基）/NaBr/NaClO（TEMPO：1mmol/g，NaBr：10mmol/g，NaClO：10mmol/g）氧化体系中，用NaOH调pH至10.8，22℃持续搅拌反应5h，待反应结束用去离子水反复浸泡冲洗去除残余的氧化剂，得到C6位羧基化的再生纤维素膜。然后将羧基化的再生纤维素膜与0.85%的胶原溶液（其中含有一定浓度的EDC/NHS）在33℃下反应21h，将其取出，用去离子水洗去表面残留的胶原，冷冻干燥即得胶原改性的再生纤维素复合材料。制得的复合材料的性能见表一。

Claims (1)

1.一种制备胶原蛋白改性的再生纤维素复合材料的方法，具体制备步骤为：

(1)再生纤维素膜的制备：使用Cu(OH)₂/NH₃/H₂O，或NaOH/CS₂，或使用其它溶解纤维素的溶剂将天然纤维素进行溶解制备成再生纤维素膜；所述溶解纤维素的溶剂是选自氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺/水溶液体系、N-甲基吗啉氮氧化物/水溶液体系、氢氧化钠/水溶液体系、氢氧化锂/水溶液体系、NaOH/尿素/水溶液体系、NaOH/硫脲/水溶液体系、NaOH/尿素/硫脲/水溶液体系、LiOH/尿素/水溶液体系、LiOH/硫脲/水溶液体系、LiOH/尿素/硫脲/水溶液体系、NaOH/聚乙烯醇/水溶液体系、LiOH/聚乙烯醇/水溶液体系、NaOH/尿素/ZnCl₂/水溶液体系或LiOH/尿素/ZnCl₂/水溶液体系中的一种；所述聚乙烯醇的聚合度小于500；

(2)通过不同的氧化体系，将再生纤维素膜上的羟基部分氧化成醛基或羧基，得到氧化再生纤维素膜；所述氧化体系为选自2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)/NaBr/NaClO氧化体系、高碘酸或高碘酸盐氧化体系中的一种；所述TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系中TEMPO浓度为0.01～1mmol/g，NaBr浓度为0.1～10mmol/g，NaClO浓度为0.1～10mmol/g，氧化时间为5min～6h，温度为0～25℃，pH为9～11；高碘酸或高碘酸盐氧化体系的浓度为1～10wt％，氧化时间为5min～6h，温度为15～50℃，pH为1～7；

(3)将步骤(2)得到的氧化再生纤维素膜与胶原溶液反应，经洗净冷冻干燥后，得到胶原改性的再生纤维素复合材料；所述胶原溶液的浓度为0.05％～1％，反应时间为30min～24h，反应温度为4～37℃。