CN108752604A - 一种软组织填充材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种软组织填充材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种软组织填充材料及其制备方法与应用。针对现有注射填充胶原的不足，本发明提供一种用D‑核糖为交联剂对动物胶原蛋白进行交联反应制备而成的注射用胶原蛋白。本发明通过特殊的胶原纯化再生技术，降低了病毒感染以及免疫排斥的风险；选用人体细胞本身含有的物质为交联剂，提升了植入后的安全性，且延长了植入后的降解时间；特殊的交联技术，增加胶原溶解度，缩短交联时间，提升交联效率，降低生产成本。

Description

一种软组织填充材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种软组织填充材料及其制备方法，属于医疗器械、生物材料、医用材料技术领域。
背景技术
注射填充剂，又称为皮肤填充剂(Dermal Filler)、软组织填充剂(Soft TissueFiller)，主要作用为治疗先天性的缺损及后天损伤性的缺陷，近年来多用于美容治疗，如皮肤皱纹、凹陷的填充修补。注射填充技术近年来得以快速的发展，逐渐由传统手术的辅助治疗手段，升级为独立的、主要的整形美容项目。但遗憾的是，填充材料的欠理想是目前限制其发展的关键因素。
目前应用于临床的软组织填充材料主要有交联透明质酸酸钠凝胶类，钙羟基磷灰石类，聚乳酸类，聚甲基丙烯酸甲酯类，胶原类等，最为理想的填充材料为胶原类，首先是因为胶原是人体自身的重要材料，组织相容性较好，植入后无明显的异物感，其次胶原本身具有细胞粘附性以及诱导细胞增殖的作用，长期的植入后可逐渐诱导填充部位细胞增殖而起到组织修复的作用。
但目前主要存在的技术问题有：1)现阶段胶原原材料主要提取于动物组织，如牛跟腱，猪皮等，存在病毒、免疫排斥的潜在风险；2)交联剂存在着潜在的组织毒性；3)交联过程复杂，效率低下，成本较高。
就高纯度胶原蛋白的制备方法上，专利CN 105481978 A公开的方法中，经酸水解或者酶解、萃取、盐析、沉淀、透析等复杂的工艺流程，才制备得高纯度胶原蛋白，主要的不足在于工艺复杂，实施周期较长，效率低下，成本较高，且仍然存在着免疫原去除不彻底的风险。
就胶原蛋白植入后的降解时间方面，中国专利CN 102492032 A中公开了一种发酵制备的类人胶原，一定程度上降低了病毒和免疫排斥的风险，未进行交联，主要通过调整羟基磷灰石的尺寸和溶液的比例来控制降解速率，存在着胶原降解过快，羟基磷灰石异物感明显的风险，且长期起到组织填充作用的更多是羟基磷灰石，而非胶原本身。
就胶原蛋白交联剂的选用方面，中国专利CN 107308494 A中公开了一种用于制备注射填充用胶原的方法，主要选用碳化二亚胺类，如1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐盐酸，N-羟基琥珀酰亚胺等为交联剂，存现潜在的组织毒性。此外，该发明采用0.1％(v/v)的乙酸溶液作为溶剂进行交联，存在着胶原溶解度低，交联效率低的不足。
发明内容
针对现有注射填充胶原的不足，本发明提供一种较为理想的制备方案，通过特殊的胶原纯化再生技术，降低了病毒感染以及免疫排斥的风险；选用人体细胞本身含有的物质为交联剂，提升了植入后的安全性，且延长了植入后的降解时间；特殊的交联技术，增加胶原溶解度，缩短交联时间，提升交联效率，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种注射用胶原蛋白，是用D-核糖为交联剂对动物胶原蛋白进行交联反应制备而成的。在反应过程在，胶原和D-核糖主要发生糖基交联反应，还包含酯化反应。
进一步地，所述动物胶原蛋白是经纯化再生的胶原材料，其制备方法包括：在加热的条件下，先将胶原充分溶解于离子液体中，解开胶原的三螺旋结构，以充分去除胶原中的免疫排斥风险的小分子物质及病毒等，再加入蒸馏水使胶原再生为三螺旋结构(不破坏胶原的原有结构)。以D-核糖为交联剂对上述再生的胶原进行交联，制成注射用胶原蛋白。
进一步地，所述动物胶原蛋白为I型胶原蛋白和/或Ⅲ型胶原蛋白。
进一步地，所述动物胶原蛋白的分子量为5-30万。
进一步地，所述动物胶原蛋白的原料可选自动物组织，例如牛跟腱、猪皮等。
本发明还提供一种如上所述的注射用胶原蛋白的制备方法，包括如下步骤：
1)将动物胶原加入离子液体中，加热至融化，搅拌使所述动物胶原完全溶解于所述离子液体中；保温至解开胶原的三螺旋结构；然后继续加热至一定温度，保持一定时间，使所述动物胶原中可能携带的病毒完全灭活(一般地，可加热至120-126℃以上，保温30～180分钟)；然后将所得体系降温(一般可降至80℃以下)，加入蒸馏水，使溶解在所述离子液体中的动物胶原从体系中再生，过滤，得纯化再生的胶原材料；还可进一步用蒸馏水洗净(一般可洗涤3～5次)，冷冻干燥后，4℃条件下冷藏或者冷冻保存，备用。
进一步地，可向降温后所得体系中缓慢加入蒸馏水，此时溶解在离子液体中的动物胶原将从体系中逐渐再生，继续蒸馏水加入到一定量后，直至动物胶原材料全部纯化再生(再生胶原量不再增加)。
进一步地，步骤1)中，所述胶原与所述离子液体的质量比为1：(1-150)，优选为1：(2-100)，更优选为1:10。
2)取一定量的步骤1)制备的纯化再生的胶原材料，加入离子液体中，加热至融化，搅拌使所述纯化再生的胶原材料完全溶解于所述离子液体中；然后加入一定量的交联剂D-核糖，搅拌一段时间，待体系呈现淡黄色时停止加热，再缓慢加入一定量的蒸馏水，待交联后的胶原材料完全析出时，停止搅拌，过滤后得淡黄色的交联胶原；先用蒸馏水洗净(一般可反复洗涤3～5次)；然后加入适量磷酸盐缓冲液(目的是清洗残留，例如去除未交联的D-核糖、胶原等)，离心或过滤，去除所述磷酸盐缓冲液，得交联的胶原材料，即为本发明注射用胶原蛋白；进一步地，可冷冻干燥，冷冻保存，备用。
进一步地，步骤2)中，所述纯化再生的胶原材料与所述离子液体的质量比为1：(2-150)，优选为1:(10-100)。
进一步地，步骤2)中，所述纯化再生的胶原材料与交联剂D-核糖的质量比为1：(0.01～2)，优选为1:(0.1-1)。
进一步地，本发明所述离子液体选自咪唑类离子液体，吡啶类离子液体，季铵类离子液体，吡咯烷类离子液体，哌啶类离子液体或者其它功能性的离子液体如羧基功能化离子液体、酯基功能化离子液体等中的一种或者两种或者两种以上的混合离子液体；具体地，所述离子液体可选自1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸中的任一种或几种。在本发明一个具体实施方式至，所述离子液体为1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的混合物。
进一步地，步骤1)与步骤2)所述离子液体可以相同，也可以不同。
更进一步地，步骤1)所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐。
进一步地，步骤2)全过程或部分过程在无菌条件下完成。
本发明还包括上述方法制备的注射用胶原蛋白。
本发明还提供一种由上述注射用胶原蛋白制成的软组织填充材料。
一般地，可将上述注射用胶原蛋白(即上述交联的胶原材料)加入磷酸盐缓冲液中，高压均质而制得；进一步地，可将所制得的胶原蛋白凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂。
具体地，所述软组织填充材料的制备方法包括：将上述注射用胶原蛋白(即上述交联的胶原材料)加入含0.3％(w/v)的pH＝7.4的盐酸利多卡因的磷酸盐缓冲液中，高压均质，使均质后的匀质凝胶中胶原浓度在5mg/mL～100mg/mL之间，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂。
进一步地，本发明所述磷酸盐缓冲液的pH为5.5-8.5，浓度为(0.001-2)mol/mL；优选pH为6.5-8.0，浓度为(0.01-0.5)mol/mL。优选地，所述磷酸盐缓冲液位pH＝7.4的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲液，其中磷酸氢二钠的浓度为0.02mol/L，磷酸二氢钠的浓度为0.02mol/L，所述缓冲液中还含有0.3％(w/v)的盐酸利多卡因。
具体地，上述软组织填充材料的制备方法包括如下步骤：
S1：胶原原材料的纯化再生
1)取一定量的胶原原材料(分子量在5～30万之间)，加入离子液体中，加热至离子液体呈液态后，搅拌下完全溶解胶原，然后加热至120-126℃以上，保温30～180分钟，高温下进行病毒灭活；
2)然后将体系降温至80℃以下，缓慢加入蒸馏水，此时溶解在离子液体中的胶原将从体系中逐渐再生，蒸馏水加入到一定量后，再生胶原量不再增加，此时过滤得再生后的胶原材料，然后用蒸馏水洗净(洗涤3～5次)，冷冻干燥后，4℃条件下冷藏或者冷冻保存；
S2：胶原材料的交联
取一定量上述方法制备的纯化再生后的胶原，并加入离子液体，，加热至离子液体呈液态状，保温搅拌至胶原完全溶解，然后加入一定量的交联剂D-核糖搅拌一段时间，待体系呈现淡黄色时停止加热，缓慢加入一定量的蒸馏水，待交联后的胶原材料完全析出时，停止搅拌，过滤后得淡黄色的交联胶原，蒸馏水洗净(反复洗涤3～5次)；
然后加入适量的磷酸盐缓冲液，离心处理，撇去上层的磷酸盐缓冲液，收集下层的交联胶原，过滤、冷冻干燥，冷冻保存，此过程需在无菌条件下完成；
S3：交联胶原凝胶的制备
将交联后的胶原材料加入到pH＝7.4的磷酸盐缓冲液中，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，使均质后的匀质凝胶中胶原浓度在5mg/mL～100mg/mL之间，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂。
本发明还包括上述注射用胶原蛋白或上述软组织填充材料在制备注射填充剂上的应用。本发明所述注射填充剂主要作用为治疗先天性的缺损及后天损伤性的缺陷，也用于美容治疗，如皮肤皱纹、凹陷的填充修补。
本发明所用原料均可市售购得，或按本领域常规方法制备。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实例。
本发明主要的特点在于：
1)病毒灭活彻底，免疫排斥风险降低，胶原溶解于离子液体后，病毒在离子液体中已基本灭活，但为了保证灭活效果的彻底性，再进行高温下下灭活，且在此环境中，加热至高温后，溶解的胶原不会发生变性；胶原溶解于离子液体后，三螺旋结构解开，材料中包埋的存在免疫排斥风险的小分子物质完全暴露，得以彻底清除，且在加入蒸馏水后，溶解的胶原将再生为三螺旋结构，不破坏胶原的原有结构。
2)选用D-核糖为交联剂，D-核糖是人体细胞内的一种重要物质，无组织毒性风险，该交联剂主要通过和胶原发生糖基化反应而使胶原交联。
3)选用离子液体为交联环境，相比酸性水溶液交联环境(如乙酸溶液等)，使得胶原和D-核糖发生糖基化交联顺利进行，由于该反应包含酯化反应，酯化反应为可逆反应且生成水，在水溶液中难以进行，但在离子液体中可顺利进行。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
实施例1
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例2
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例3
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入100.0g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例4
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入100.0g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例5
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例6
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例7
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入100.0g 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例8
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例9
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例10
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10.0g 1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例11
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入100.0g 1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例12
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入100.0g 1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸于50mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例13
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10g 1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸,25g 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐,55g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入0.1g D-核糖，恒温搅拌20分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
实施例14
取2.0g胶原(自制，提取于牛跟腱，分子量约30万)，并加入20.0g 1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时，离子液体完全呈液态，恒温搅拌30分钟，待胶原完全溶解后，将体系加热至126℃，恒温搅拌60分钟，然后停止加热，降温至80℃，缓慢加入100ml蒸馏水，过滤得纯化再生的胶原，呈白色固体。然后分别用100mL的蒸馏水洗涤5次，冷冻干燥，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时；将冻干后的胶原置于-20℃条件下冷冻保存。
取1.0g上面步骤纯化再生后的胶原，并加入10g 1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸,25g 1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐,55g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐于100mL的圆底烧瓶中，机械搅拌，加热至70℃时离子液体呈液态状，恒温搅拌30分钟至胶原完全溶解，加入1.0g D-核糖，恒温搅拌30分钟，此时体系出现淡黄色，停止加热，并加入100mL蒸馏水，此时体系有淡黄色固体析出，此为经交联后的胶原材料，过滤得淡黄色固体，并将此固体分别用100mL蒸馏水洗涤3次，然后加入100mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，离心后撇去上层液体，保留下层固体，然后次固体冻干，冻干条件为：冷冻温度-40℃，冷冻压力为100pa，冷冻时间为14小时。
取上面步骤冻干后的经交联胶原0.5g，加入10mL pH＝7.4的磷酸盐缓冲液，此缓冲液中包含0.3％(w/v)的盐酸利多卡因，然后进行高压均质，高压匀质后得50ml/mL的胶原凝胶，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂，此过程在无菌条件下完成。
综上所述，本发明突出的特点在于简化了制备工艺，缩短工艺周期，降低生产成本，此外，在产品性能方面亦有大幅提升，主要表现在免疫排斥的有效降低和降解时间的有效延长，下面就实施例中产品性能关键指标予以验证。
热原试验：根据GB/T 16886.11-2011提供的方法进行试验，随机选取42只日本大耳白兔，每3只为一组，随机分成14组，试验结果以每组3只兔子的体温升高总和表示，编号1-14依次对应实施例中的样品1-14。试验结果如下表1所示：
表1
由表1数据可知，本发明所制备的样品热原试验均合格，符合植入医疗器械的要求。
体内降解时间测试：随机取15只日本大耳白兔，编号为0～14，其中0为对照组，注射市售同类产品，1～14依次分别注射实施例1～14中所制备的样品，注射部位选择耳部和脊柱部位，每只兔子脊柱部位注射0.4ml，耳部注射0.2ml，并按照动物实验指导规范进行试验，1～7天观察植入后是否有红肿或者其它异常反应，长期观察植入后的降解时间，试验结果如下表2所示：
表2
续表2
续表2
由上表2观察现象可知，本发明实施例中所制备得注射填充材料具有良好的组织相容性和较持久的降解时间，具有重要的临床实用价值。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种注射用胶原蛋白，是用D-核糖为交联剂对动物胶原蛋白进行交联反应制备而成的。
2.根据权利要求1所述的注射用胶原蛋白，其特征在于，所述动物胶原蛋白是经纯化再生的胶原材料，其制备方法包括：在加热的条件下，先将胶原充分溶解于离子液体中，解开胶原的三螺旋结构，充分去除胶原中的免疫排斥风险的小分子物质及病毒，再加入蒸馏水使胶原再生为三螺旋结构；
和/或，所述动物胶原蛋白为I型胶原蛋白和/或Ⅲ型胶原蛋白；
和/或，所述动物胶原蛋白的分子量为5-30万；
和/或，所述动物胶原蛋白的原料选自动物组织，包括牛跟腱、猪皮。
3.一种注射用胶原蛋白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将动物胶原与离子液体混合，加热搅拌使动物胶原完全溶解于所述离子液体中；保温至解开胶原的三螺旋结构；继续加热至一定温度，保持一定时间，使所述动物胶原中可能携带的病毒完全灭活；然后将所得体系降温，加入蒸馏水，使溶解在所述离子液体中的动物胶原从体系中再生，过滤，得纯化再生的胶原材料；
2)取步骤1)制备的纯化再生的胶原材料，与离子液体混合，加热搅拌至完全溶解于所述离子液体中；然后加入一定量的交联剂D-核糖，保温搅拌一段时间，待体系呈现淡黄色时停止加热，再缓慢加入一定量的蒸馏水，待交联后的胶原材料完全析出时，停止搅拌，过滤，得淡黄色的交联胶原；先用蒸馏水洗净；再用适量磷酸盐缓冲液清洗残留，得交联的胶原材料，即为所述注射用胶原蛋白。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体选自咪唑类离子液体，吡啶类离子液体，季铵类离子液体，吡咯烷类离子液体，哌啶类离子液体，羧基功能化离子液体，酯基功能化离子液体中的一种或者两种或者两种以上；
优选地，所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸中的任一种或几种；或者，所述离子液体为1-己基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的混合物。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述胶原与所述离子液体的质量比为1：(1-150)，优选为1：(2-100)，更优选为1:10；和/或，
步骤2)中，所述纯化再生的胶原材料与所述离子液体的质量比为1：(2-150)，优选为1:(10-100)；和/或，
步骤2)中，所述纯化再生的胶原材料与交联剂D-核糖的质量比为1：(0.01～2)，优选为1:(0.1-1)。
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述动物胶原蛋白为I型胶原蛋白和/或Ⅲ型胶原蛋白；和/或，
和/或，步骤1)所述动物胶原蛋白的分子量为5-30万；
和/或，步骤1)使所述动物胶原中可能携带的病毒完全灭活的温度为120-126℃以上，加热时间为30～180分钟。
7.权利要求3-6任一项所述方法制备的注射用胶原蛋白。
8.由权利要求1、2、7任一项所述注射用胶原蛋白制成的软组织填充材料。
9.一种软组织填充材料的制备方法，其特征在于，包括将权利要求1、2、7任一项注射用胶原蛋白加入磷酸盐缓冲液中，高压均质而制得；优选地，使均质后的匀质凝胶中胶原浓度在5mg/mL～100mg/mL之间；
和/或，优选地，所述磷酸盐缓冲液的pH为5.5-8.5，浓度为(0.001-2)mol/L；更优选pH为6.5-8.0，浓度为(0.01-0.5)mol/L；较佳地，所述磷酸盐缓冲液位pH＝7.4的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲液，其中磷酸氢二钠的浓度为0.02mol/L，磷酸二氢钠的浓度为0.02mol/L，所述缓冲液中还含有0.3％(w/v)的盐酸利多卡因；
和/或，优选地，所述软组织填充材料的制备方法包括：将所述注射用胶原蛋白加入含0.3％(w/v)的pH＝7.4的盐酸利多卡因的磷酸盐缓冲液中，高压均质，使均质后的匀质凝胶中胶原浓度在5mg/mL～100mg/mL之间，然后将凝胶灌装在带有针头的无菌预灌装注射器中，得胶原注射填充剂。
10.权利要求1、2、7任一项所述注射用胶原蛋白或权利要求8所述软组织填充材料或权利要求9所述方法制备的软组织填充材料在制备注射填充剂上的应用。
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