CN110743044A - 一种口腔科骨引导再生胶原膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口腔科骨引导再生胶原膜及其制备方法，属于再生医学材料的技术领域，其制备步骤包括：S1原料制备和预处理：S1‑1将I型胶原溶于酸性溶剂、均质；S1‑2将胶原浆液过滤；S1‑3将S1‑2中的胶原浆液负压抽气至无明显气泡；S2冷冻干燥：将S1中制备得到的胶原浆液冷冻干燥，得到胶原海绵；S3胶原海绵压薄处理：在1‑5 MPa的压力下将胶原海绵压薄；S4真空重度脱水交联后得到骨引导再生胶原膜，灭菌后保存。本发明的骨引导再生胶原膜可用于口腔植牙手术后对创口的止血和引导骨再生，具有低免疫原性和良好的生物相容性以及有效促进骨再生的优点；另外，本发明的制备方法具有操作高效、简单、低毒无害的优点。

Description

一种口腔科骨引导再生胶原膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及再生医学材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种口腔科骨引导再生胶原膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着种植技术的不断发展，牙种植技术在牙缺失修复中发挥了越来越重要的作用，并取得了良好的效果。但在实际临床中，由于骨组织缺损和骨吸收等因素，部分患者因牙槽嵴过低或局部凹陷，从而引起侧方穿孔发生，进而导致种植体植入失败。

随着引导性骨再生技术(Guided Bone Regeneration，GBR)的应用，上述问题得到了一定程度的解决。牙种植技术在临床上的具体操作是在拔牙之后形成牙窝，随后将牙窝中的软组织清除，此时需要对创伤处进行软组织、骨组织的再生修复。具体的操作的是在清除软组织的牙窝中放入骨料，促进骨组织(或硬组织)的再生，同时软组织也会逐渐再生修复，但是由于软组织的生长比骨组织的生长快，再生的软组织占据了骨组织的再生空间，进而影响骨组织的再生。而引导骨再生技术是根据各类组织细胞迁移速度不同的特点，将屏障膜置于骨缺损和软组织之间，建立生物屏障，从而制造出适合骨组织生长的有利环境。因此，屏障膜材料的性能是决定GBR技术能否成功的关键因素，屏障膜在引导骨再生过程中起着重要的作用。

屏障膜也叫骨引导再生膜，现有的骨引导再生膜有钛膜、聚四氟乙烯膜、脱细胞膜等。钛膜、聚四氟乙烯膜属于不可降解膜，由于其生物不可吸收性，机体血液营养成分很难进入植骨区，这就大大影响了后期康复。由真皮脱细胞制成的口腔修复膜，该种膜由动物组织通过脱细胞技术制成。脱细胞过程需要添加大量化学试剂或生物试剂来脱去细胞，去出免疫原性。脱细胞质层的生物膜可能存在有毒化学残留，DNA残留等，在植入人体有可能引起免疫反应或组织反应。

而胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构，分子量为300Kd。胶原蛋白最普遍的结构特征是三螺旋结构，其由3条α链多肽组成，每一条胶原链都是左手螺旋构型，3条左手螺旋链叉相互缠绕成右手螺旋结构，即超螺旋结构闭胶原蛋白独特的三重螺旋结构，使其分子结构非常稳定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。

但若是采用动物源性I型胶原制成的口腔补片，为延长降解时间、保持产品较长时间的性状稳定，往往通过浓缩浆液制成较大密度的膜片，或者使用醛类试剂进行化学交联。通常，制成的较大密度的口腔膜片贴附性较差，不能完全贴附在骨组织上，导致隔离作用相对较差。而使用醛类进行交联时，有可能产生化学物质残留，为了去除残留必须进行多次清洗和冻干，使得工艺复杂，导致成本提高。

目前进口骨引导再生胶原膜中只有Bio-Gide在中国取得临床使用注册，Bio-Gide生物膜效果稳定，但是价格较高。福建博远公司生产的博特医用骨引导再生胶原膜是中国自主开发研制的较早用于临床的口腔修复膜，由于其工艺简单价格便宜，在临床上得到了广泛的应用，但是对温度要求高，需要在2-5℃的低温条件下保存。烟台正海生物公司生产的海奥口腔修复膜是应用于口腔黏膜的修复，已注册的使用范围中不包含骨引导再生术。

申请号为CN201410101451.4的发明专利公开了一种口腔生物膜制备方法，该制备方法包括将I型胶原蛋白加入到乙酸溶液中制成胶原乙酸溶胀液；在其中加入硫酸软骨素，搅拌配置成胶原-硫酸软骨素浆液；将其真空冷冻干燥；之后压制成胶原复合薄膜；在两层胶原复合薄膜中喷涂胶原-硫酸软骨素浆液，并进行真空冷冻干燥；之后再高温真空交联；交联后灭菌得到胶原-硫酸软骨素复合口腔生物膜。

但是由于制备得到的口腔生物膜中添加有硫酸软骨素，而硫酸软骨素是具有缓和抗凝血作用在口腔修复手术中不利于创伤的止血；其次，制备得到的口腔生物膜为多孔结构,在术后无法有效阻止软组织长入牙窝,占据骨组织的生长空间，影响骨组织的生长；除此以外，制备得到的口腔生物膜较厚，为1-3mm，不利于后期在创伤处的物质的交换，进而不利于术后修复。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，其具有高效便捷地制备出适用于口腔拔牙后创口处骨引导再生膜的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种口腔科骨引导再生胶原膜，其具有对于牙种植手术中对于创口处及时止血、低免疫原性和良好的生物相容性以及有效促进骨再生的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，包括以下步骤：

S1原料制备和预处理：

S1-1将I型胶原溶解在酸性溶剂中，均质后得到I型胶原质量含量为0.3％-0.6％的胶原浆液；

S1-2将S1-1中的胶原浆液进行筛网过滤，所述筛网为60-150目；

S1-3将S1-2中的胶原浆液在(-0.7)-(-0.5)Mpa下负压抽气，直至自然光下，距离浆液表面以上20cm处观察浆液表面，无直径超过1mm气泡；

S2冷冻干燥：将S1中制备得到的胶原浆液倒盘后冷冻干燥，得到胶原海绵；

S3胶原海绵压薄处理：在1-5MPa的压力下将胶原海绵压薄；

S4真空重度脱水交联后得到骨引导再生胶原膜，灭菌后在0-30℃下保存。

通过采用上述技术方案，该制备过程中不添加硫酸软骨素等黏多糖，使得产品具有更好的止血功能。由于本专利所使用的I型胶原为酸溶性胶原，因此I型胶原在酸性的条件下能更好的溶胀，在将I型胶原溶在酸性溶液中之后均质，为了保证I型胶原在酸性溶液中分散均匀，保证后期制备得到的骨引导再生胶原膜的性能稳定。除此以外，在制备原料中不添加额外的化学试剂，免去了后期的化学试剂脱除过程，使得制备过程更加简单高效，原料的损失率更小。

用筛网对胶原浆液过滤，去除了胶原浆液中较大粒径的颗粒，保证了胶原浆液中颗粒物质的粒径分布相对集中，保证最终制备得到的骨引导再生胶原膜更加细腻平滑。对过滤后的胶原浆液除气泡，消除了浆液中较大气泡，有利于后期的冷冻干燥过程中的小孔隙的胶原海绵的形成，使得冻干后的胶原膜孔隙均匀，表面平滑，便于在后期将胶原海绵压缩成孔隙率更小，外观平滑的的膜材料。

制备得到的胶原海绵的厚度为3-6mm，孔径20-200um，其孔径较大，而紧接着对于胶原海绵的压薄处理，使得最终制备得到的骨引导再生胶原膜能够在较薄的情况下，不会出现将骨引导再生胶原膜压破损的情况，同时具有更好的生物学功能。

压薄操作首先降低了材料的孔径以及孔隙率，保证了最终成膜的孔径较小，使得最终得到的骨引导再生胶原膜的能够有效防止软组织长入骨组织生长的空间内，同时允许营养物质运输，进而为骨组织再生提供更好的再生环境以及更大的再生空间；其次将胶原海绵压薄，保证在后期使用骨引导再生胶原膜的时候，骨引导再生胶原膜在受创的牙窝中占据的空间更小，为骨组织的再生提供更大的生长空间，有利于骨组织的再生。即，经冻干和压缩后的胶原膜是具有一定孔隙结构的薄膜材料，其孔隙大小可以起到阻挡软组织长入的作用，同时允许营养物质运输，利于术后创伤处的修复愈合。

除此以外，使用真空脱水这一物理的方法对胶原膜进行交联，而不是使用化学交联的方法，避免在交联工艺中有毒化学残留的引入，同时能够提高胶原膜的力学强度，延长膜降解时间，为拔牙后的骨缺损区域修复提供更长的时间。

整个制备过程只需要一次真空冷冻干燥，过程简单高效，制备得到的骨引导再生胶原膜具有可控的液体吸收性，吸收液体后柔软易贴附，可以在形状不规整的骨表面完全贴附，起到良好的隔离屏障作用，同时避免因为吸收大量液体使得产品降解加快。并且制备得到的骨引导再生胶原膜对存储条件要求较为简单，在常温下进行保存即可。

进一步地，所述I型胶原从牛跟腱中提纯获得。

通过采用上述技术方案，由于牛跟腱中提纯得到的I型胶原制备得到的骨引导再生胶原膜的杂蛋白质量含量低，羟脯氨酸质量含量高，不含有毒化学残留，无免疫原性，生物相容性良好。

进一步地，所述步骤S4中真空重度脱水交联的交联压强为(-0.01)-(-0.1)MPa、交联温度在100-120℃的条件下交联24-60h。

通过采用上述技术方案，使用物理交联的方式，避免了化学交联可能引入的化学物质残留以及带来生物不相容性的问题；同时制作工艺简单，避免化学交联后需要的解析或清洗过程，减少能耗和污染，降低材料毒副作用；除此以外，在上述的交联条件下，即在交联压强为(-0.01)-(-0.1)MPa、交联温度在100-120℃的条件下交联24-60h，制备得到的最终的骨引导再生胶原膜的力学性能(如拉伸断裂强度)、生物学性能更优(如止血功能、允许营养物质通过但是阻止软组织长入骨组织再生空间内)，使得材料具有一定机械强度，植入创伤处之后能够较好的保持形状，不易破损。

进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：

S2-1：倒盘时胶原浆液按0.3-0.7ml/cm²的量倒入；

S2-2：冷冻干燥：经过-40℃冷冻后在0℃条件下升华干燥，升温至15-20℃进行解析干燥。

通过采用上述技术方案，由于溶胀的胶原浆液中含有大量的水，如果使用直接干燥的方法来移除液体，是通过蒸发的方式来移除液体，液体中的水逐渐扩散到浆液表层蒸发；而胶原骨架在脱水后易发生塌陷，分子间以氢键连接，形成的胶原膜微观致密，较硬且脆，不利于胶原膜和相关组织的贴附。使用冷冻干燥的方法，胶原浆液中的这些水分在冷冻过程中会形成冰晶，随后在真空条下发生升华，是通过升华的方式来移除液体。由于溶胀的胶原处于真空条件下，首先就避免了水的自聚集作用；其次，在随后的真空条件下，冰晶从凝胶基体中直接升华为气体，保留了胶原支架的微孔通道，后续再通过采用压缩工艺对微孔通道的大小和数量进行调整。经过冷冻干燥制得的胶原膜因为具有一定微孔通道，使得膜的吸水性和贴附性以及运输营养物质的能力均优于直接干燥。同时，冷冻干燥这一步只需要进行一次冷冻干燥就可以实现胶原海绵的制备，操作步骤简单可行，制备效率高。

进一步地，所述步骤S1-1的均质温度为0-20℃，均质时间为90-150min。。

通过采用上述技术方案，在上述的均质温度下有利于I型胶原和酸性溶液的混合均匀，同时该温度不会破坏I型胶原的三维结构，并且得到的胶原浆液的粘度在500-3000cP，使得在不添加黏多糖的情况下，得到的胶原浆液具有一定的粘性，有利于凝胶基体的形成并保证其稳定性，进而有利于后期的气泡脱除等操作，使得最终制备得到的骨引导再生胶原膜具有较好的贴附性和形状保持能力。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种口腔科骨引导再生胶原膜。

通过采用上述技术方案，制备得到的骨引导再生胶原膜较薄，首先在用于牙齿种植手术之后的骨组织再生的时候，因为骨引导再生胶原膜是用在骨组织与软组织之间的，骨引导再生胶原膜较薄的时候首先为骨组织的再生提供更大的生长空间；其次在术后修复的过程中降解可控，能够较长时间的阻挡软组织长入，为骨组织生长提供足够时间；再次，引导再生胶原膜还保留一定量的微孔通道，有利于后期再生软组织和再生骨组织之间的物质交换，促进伤口的愈合；除此以外，制备得到的骨引导再生胶原膜生物相容性强、无毒无害、无免疫原性、无致敏性。

进一步地，所述骨引导再生胶原膜为厚度为0.15-0.55mm的单层膜，降解时间为2-6个月。

通过采用上述技术方案，骨引导再生胶原膜在这样的厚度以及降解时间的时，与创伤处的骨组织和软组织的生长时间相匹配，使得在创伤处，骨引导再生胶原膜利于引导骨组织的再生，同时不影响后期软组织的生长。

进一步地，所述骨引导再生胶原膜具有胶原完整的三螺旋结构且无免疫原性。

通过采用上述技术方案，本发明的骨引导再生胶原膜具有胶原本身的较好的止血功能以及生物相容性，使得其应用于生物医学领域具有一定的前景。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明的方法，以I型胶原为原料制备胶原浆液，对胶原浆液进行过滤、除气泡以及冷冻干燥、压薄和真空交联，通过简单高效的制备步骤制备得到的最终的骨引导再生胶原膜的力学性能、生物学性能更优，制备过程中没有破坏胶原本身的三螺旋结构，同时得到的骨引导再生胶原膜较薄且孔径较小，有利于骨组织的再生，有效防止在术后软组织长入骨组织，并在术后具有一定的止血功能。

第二、本发明的骨引导再生胶原膜，由于其在制备的过程中没有其他的生物试剂或是化学试剂的添加，提高了胶原膜力学性能与抗降解性能，同时具有较好的生物相容性以及低毒性，具有较好的止血效果。

附图说明

图1是本发明的骨引导再生胶原膜的制备工艺流程图；

图2是实施例3的胶原海绵的SEM图；

图3是实施例3的胶原海绵和骨引导再生胶原膜的光学显微镜图：其中图3a是10倍光学显微镜下冻干后厚度3-6mm的胶原海绵内部结构，图3b是10倍光学显微镜下由3-6mm的胶原海绵压缩成的胶原膜；

图4是实施例3的骨引导再生胶原膜的FTIR图；

图5是大鼠颅骨手术后24周后实验组以及空白组的组织切片HE染色图：其中图5a是空白组术后24周组织切片HE染色，图5b是实验组(植入骨粉和骨引导再生的胶原膜)24周组织切片HE染色，图5c是对照组(植入骨粉不植入骨引导再生胶原膜)24周组织切片HE染色。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

制备例

I型胶原的提取纯化：

I型胶原一般经过提取、分离、纯化过程如下：首先破碎生物组织，用适当的缓冲液将蛋白质抽取出来，然后用离心的方法将细胞碎片与溶液分开，再用盐析法或者有机溶剂法将有关蛋白质组织沉淀下来，接下来再用色谱法或电泳法将各种蛋白质分开，最后在适当的条件下使蛋白质结晶或者制成冻干粉(具体参考：蒋挺大，胶原与胶原蛋白[M]，P 90)。

牛跟腱中提取I型胶原的提取提纯方法为常规技术手段，可通过以下方法从牛跟腱中提取I型胶原。

制备例1

牛跟腱中提取I型胶原

将新鲜牛跟腱洗净后，去除脂肪、腱膜及肌肉，切块(块的大小可以为0.5cm×0.5cm)，加入质量分数为10％的碳酸氢钠水溶液浸泡16h(碳酸氢钠水溶液没过牛肉即可)，取出后去离子水清洗，晾干得纯牛跟腱；

将纯牛跟腱加入到含有三乙醇胺的质量分数为5％的肉豆蔻酸溶液中浸泡2-3h，取出后去离子水清洗，晾干；每1L肉豆蔻酸溶液中含有三乙醇胺的含量为0.15g；

将液氮中加入上述晾干的牛跟腱，待不沸腾后将牛跟腱研磨成粉末，得牛跟腱粉末；

取20g牛跟腱粉末，加入1000mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液，加入占牛跟腱粉末重量的0.6％的胃蛋白酶，占牛跟腱粉末重量的0.2％的角鲨烯，搅拌均匀后，在36℃下搅拌，并酶解45h；然后加入二疏基乙酸乙二醇酯，二疏基乙酸乙二醇酯和牛跟腱粉末的质量比为0.5：1，在30℃下，振荡反应2.5h，最终得酶解液。

将酶解液盐析透析后，得牛跟腱Ⅰ型胶原。

该方法参考申请号为201710556237.1的发明专利：一种牛跟腱Ⅰ型胶原的提取方法。

其中：牛跟腱购自国内具有检验检疫合格证明的厂家。

碳酸氢钠、三乙醇胺、肉豆蔻酸、角鲨烯以及二疏基乙酸乙二醇酯为药用级，液氮为医用级。

碳酸氢钠购自武汉兴众诚有限公司，CAS号为144-55-8；三乙醇胺购自陕西圣瑞医药科技有限公司，CAS号为102-71-6；

肉豆蔻酸购自华中海威(北京)基因科技有限公司，CAS号为110-27-0；

液氮购自肇庆高新区恒安工业气体有限公司；

醋酸-醋酸钠购自西安泰华医药科技有限公司；

胃蛋白酶为食品级，购自诺维信公司，型号为Protamex1.6，酶活为1.6AU-N/g；二疏基乙酸乙二醇酯购自上海亚兴生物医药科技有限公司，CAS号为123-81-9；角鲨烯购自浙江万联药业有限公司，国药准字为H33022588。

制备例2

牛跟腱中提取I型胶原

80g牛跟腱剔除肉和脂肪，用绞肉机绞碎，用水、1％～10％(wt，％)氯化钠溶液分贝洗涤三次，再用水洗到出水不浑浊。将干净的牛跟腱悬浮于稀乙酸中，在25℃以下缓慢搅拌24-72h。过滤，向滤液中添加250～1000g氯化钠，胶原以乳白色纤维产物形式沉淀。再过滤、蒸馏水洗涤，将滤饼按照上述方法再悬浮于稀乙酸中并提取3-4次。最后一次的滤饼悬浮于5L的0.5mol/L的乙酸中，搅拌至完全凝胶化，约24h。加入500g氯化钠盐析，析出物再经蒸馏水洗涤，再将析出物置于0.5L的0.5mol/L的乙酸中，搅拌至完全晶凝胶化，再加入相同的乙酸稀释。将凝胶对0.5mol/L的乙酸透析，更换滤液至除去氯化钠。凝胶冻干后可得到保持三螺旋结构的胶原。

以上方法参考自蒋挺大专著《胶原与胶原蛋白》，P99-100；该方法参考公开号为CN1110284A的发明专利胶原及其制备方法。

实施例

如图1所示，本发明的骨引导再生胶原膜是将胶原浆液通过均质、过滤去气、冷冻干燥、压缩、交联以及切割、包装、灭菌之后得到。

实施例1

一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，包括以下步骤：

S1原料制备和预处理：

S1-1将通过制备例的方法制备得到的I型胶原溶在质量分数为0.0083％盐酸溶液中，得到I型胶原质量含量为0.3％的胶原浆液后，在均质温度为0℃的条件下均质90min；

S1-2将S1-1中的胶原浆液过60目筛网；

S1-3将S1-2中的胶原浆液在-0.7MPa的负压下抽气70min左右，直至距离液面20cm处，肉眼观察不到直径超过1mm的气泡为止，得到除气泡的胶原浆液，测定其黏度，具体数值见表2；

S2冷冻干燥，具体包括以下步骤：

S2-1倒盘时胶原浆液按0.3ml/cm²的量倒入至10×10cm方形不锈钢托盘中；

S2-2冷冻干燥：首先在-40℃的冷冻温度下冷冻，随后在0℃的条件下升华干燥，最后升温至15℃进行解析干燥后，得到胶原海绵，测定其厚度和孔径，具体数值见表2；

S3胶原海绵压薄处理：在1MPa的压力下将胶原海绵压薄，测定其厚度，具体数值见表2；

S4真空重度脱水交联：在交联压强为-0.01MPa、交联温度为100℃的条件下交联24h，得到骨引导再生胶原膜，随后经过切割和包装后，进行辐照灭菌，灭菌后常温保存；其中辐照灭菌的剂量根据ISO11137的标准确定。

其中，I型胶原通过制备例1制备得到。上述步骤的均质过程能够通过购自SWOER的SNRE单级双层系列管线式高剪切乳化泵实现；上述步骤的负压抽气过程能够通过购自上海一恒的型号为VOP100的真空泵实现；上述步骤的冷冻干燥过程能够通过购自上海拓纷制冷设备有限公司的型号为TF-SFD-500的冷冻干燥设备实现；胶原海绵的压薄过程能够通过购自华通气动的型号为QY-2W的气动压力机实现；真空重度脱水交联过程能够通过购自深圳市奥德玛电子科技有限公司的型号为ZKGT-6053的真空干燥箱实现；灭菌过程可采用辐照灭菌或环氧乙烷气体灭菌的方式。

上述步骤S1-3的黏度测定能够通过采用梅特勒DV2T型粘度计测定，使用27号转子，将转子在30rpm转速下搅拌待测样品测得。

实施例2

一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，包括以下步骤：

S1原料制备和预处理：

S1-1将通过制备例的方法制备得到的I型胶原溶解在质量分数为0.4％醋酸溶液中，得到I型胶原质量含量为0.6％的胶原浆液后，在均质温度为15℃的条件下均质150min；

S1-2将S1-1中的胶原浆液过150目筛网；

S1-3将S1-2中的胶原浆液在-0.5MPa的负压抽气，每隔5min晃动一次容器，直至距离液面20cm处，肉眼观察不到直径超过1mm的气泡为止，此过程持续约60min，得到除气泡的胶原浆液，测定其黏度，具体数值见表2；

S2冷冻干燥，具体包括以下步骤：

S2-1倒盘时胶原浆液按0.7ml/cm²的量倒入至冻干容器中；

S2-2冷冻干燥：首先在-40℃的冷冻温度下冷冻，随后在0℃的条件下升华干燥，最后升温至20℃进行解析干燥后，得到胶原海绵，测定其厚度和孔径，具体数值见表2；

S3胶原海绵压薄处理：在5MPa的压力下将胶原海绵压薄，测定其厚度，具体数值见表2；

S4真空重度脱水交联：在交联压强为-0.1MPa、交联温度为120℃的条件下交联60h，得到骨引导再生胶原膜，随后经过切割和包装后，经环氧乙烷灭菌后，在常温保存。环氧乙烷灭菌的方法参考GB 18279-2000(医疗器械环氧乙烷灭菌确认和常规控制)或者ISO 11135:2014。

其中，I型胶原通过制备例2制备得到。

实施例3

一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，包括以下步骤：

S1原料制备和预处理：

S1-1将通过制备例的方法制备得到的I型胶原溶解在质量分数为0.3％的醋酸溶液中，得到I型胶原质量含量为0.45％的胶原浆液后，在均质温度为10℃的条件下均质120min；

S1-2将S1-1中的胶原浆液过110目筛网；

S1-3将S1-2中的胶原浆液在-0.6MPa的负压抽气，直至距离液面20cm处，肉眼观察不到直径超过1mm的气泡为止，得到除气泡的胶原浆液，测定其黏度，具体数值见表2；

S2冷冻干燥，具体包括以下步骤：

S2-1倒盘时胶原浆液按0.5ml/cm²的量倒入至冻干容器中；

S2-2冷冻干燥：首先在-40℃的冷冻温度下冷冻，随后在0℃的条件下升华干燥，最后升温至18℃进行解析干燥后，得到胶原海绵，测定其厚度和孔径，具体数值见表2；

S3胶原海绵压薄处理：在3MPa的压力下将胶原海绵压薄，测定其厚度，具体数值见表2；

S4真空重度脱水交联：在交联压强为-0.05MPa、交联温度为110℃的条件下交联42h，得到骨引导再生胶原膜，骨引导再生胶原膜辐照灭菌后，常温下保存。

其中I型胶原通过制备例2制备得到。

实施例4

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S1-2为将S1-1中的胶原浆液过60目筛网，其它同实施例3。

实施例5

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S1-2为将S1-1中的胶原浆液过150目筛网，其它同实施例3。

实施例6

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S3为在1MPa的压力下将胶原海绵压薄，其它同实施例3。

实施例7

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S3为在5MPa的压力下将胶原海绵压薄，其它同实施例3。

实施例8

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S4中交联压强为0.01MPa，其它同实施例3。

实施例9

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S4中交联压强为0.05MPa，其它同实施例3。

实施例10

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S4中交联温度为100℃，其它同实施例3。

实施例11

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S4中交联温度为120℃，其它同实施例3。

实施例12

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S4中交联时间为24h，其它同实施例3。

实施例13

本实施例和实施例3的区别在于，本实施例的步骤S4中交联时间为60h，其它同实施例3。

对比例对比例1

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S1-2为将S1-1中的胶原浆液过30目筛网，其它同实施例3。

对比例2

本对比例和实施例3的区别在于，将步骤S1-2为将S1-1中的胶原浆液过180目筛网，其它同实施例3。

对比例3

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S1-1中得到的胶原浆液直接进行步骤S1-3中的均质操作，不再对步骤S1-1得到的胶原浆液进行网筛过滤处理。

对比例4

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S3为在0.5MPa的压力下将胶原海绵压薄，其它同实施例3。

对比例5

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S3为在6MPa的压力下将胶原海绵压薄，其它同实施例3。

对比例6

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S4中交联压强为0.005MPa，其它同实施例3。

对比例7

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S4中交联压强为0.07MPa，其它同实施例3。

对比例8

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S4中交联温度为90℃，其它同实施例3。

对比例9

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S4中交联温度为130℃，其它同实施例3。

对比例10

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S4中交联时间为14h，其它同实施例3。

对比例11

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S4中交联时间为70h，其它同实施例3。

对比例12

本对比例和实施例3的区别在于，步骤S1-1中将通过制备例的方法制备得到的I型胶原溶解在质量分数为0.3％的醋酸溶液中，得到I型胶原质量含量为0.45％的胶原浆液后，添加质量分数为0.4％的硫酸软骨素后，在均质温度为18℃的条件下均质90min；其它同实施例3。

一、对实施例1-13和对比例1-12制备得到的骨引导再生胶原膜进行性能检测，检测的项目以及结果的具体情况如表2和表3所示。

(1)胶原海绵和骨引导再生胶原膜膜厚的测定

分别选取实施例1-13以及对比例1-12制备得到的骨引导再生胶原膜(或胶原海绵)，裁剪为5cm×5cm的大小，每个实施例或者对比例中随机选取10张，分别利用游标卡尺对其膜厚进行测量后记录，随后取平均值，实施例1-13的骨引导再生胶原膜和胶原海绵的结果如表2所示，对比例1-12的骨引导再生胶原膜和胶原海绵的结果如表3所示。

(2)均质后的胶原浆液粘度测定

分别选取实施例1-3的胶原浆液，使用梅特勒DV2T型粘度计，27号转子、30rpm转速下，测定其黏度，其结果如表2和表3所示。

(3)拉伸断裂强度测定

将膜片切割成5cm×1cm的长条，测量宽度、厚度，使用MTS万能力学试验机进测量，50mm/min的拉伸速率，断裂阈值1％，断裂强度＝断裂时最大力值/(样品宽度×厚度)，其具体结果如表2-3所示。

(4)降解时间测定

按照表1所示的配方，添加纯化水后配置溶液，以此配置好的溶液为模拟唾液，取5×1cm的骨引导再生胶原膜样品置于顶空瓶中，加入20ml模拟唾液后密封顶空瓶，置于37℃的恒温箱中保存，记录膜片完全消失时间。

表1模拟唾液的配方表

(5)液体吸收量

将面切割成2×2cm的正方形，使用精度为0.001g的电子天平称量(记为M₁)，置于20℃纯化水中120s，用镊子夹住边角在空中停留30s后称重(记为M₂)，液体吸收量＝(M₂-M₁)/M₁，单位为1。

表2实施例1-13的骨引导再生胶原膜的性能检测结果

一般在进行牙植手术的时候需要3-6个月完成骨组织的再生修复，因此将骨引导再生胶原膜应用到牙科手术中的时候，需要骨引导再生胶原膜能够在这段时间内起到隔离骨组织和软组织的作用，在3-6月之后降解，减少异物反应。本发明的胶原膜产品经冻干和压缩后具有一定孔隙结构的膜材料，其孔隙大小可以起到阻挡软组织长入的作用，同时允许营养物质运输。对比实施例和对比例中的结果可知，材料具有可控的液体吸收性，吸收液体后柔软易贴附，可以在形状不规整的骨表面完全贴附，起到良好的隔离屏障作用，同时避免因为吸收大量液体导致产品降解加快。同时材料具有一定机械强度，植入后能够较好的保持形状，不易破损。

表3对比例1-12的骨引导再生胶原膜的性能检测结果

二、实施例3的骨引导再生胶原膜的性能检测

(1)骨引导再生胶原膜扫描电镜(SEM)下的结构表征将冻干后厚度为3-6mm的胶原海绵进行切片，切出一个断面，放在平台上贴导电胶，喷金后观察，进行SEM表征，结果如图2所示，其结构疏松多孔。

(2)骨引导再生胶原膜和胶原海绵的显微镜下的结构表征将实施例3制备得到的胶原海绵和骨引导再生胶原膜用刀片切至0.1mm左右厚度之后置于10倍光学显微镜下观察其结构特征，具体如图3所示。

(3)骨引导再生胶原膜的红外(FTIR)测定

将实施例3制备得到的骨引导再生胶原膜研磨后与溴化钾混合压片之后进行FTIR检测，具体结果如图4所示。

在3324.14cm^-1处出现的酰胺A基团N-H伸缩振动峰，3079cm^-1处酰胺B基团CH₂反对称伸缩振动峰说明胶原三螺旋结构完整。在1648cm^-1、1549cm^-1、1239cm^-1处分别出现酰胺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ振动峰，说明骨引导再生骨引导再生胶原膜保持了完好的三螺旋结构。

(4)骨引导再生胶原膜的杂蛋白含量测定

将实施例3制备得到的骨引导再生胶原膜随机裁剪之后选取5片，分别测定其杂蛋白含量，检测方法参照YY 0954-2015无源外科植入物，I型校验蛋白植入剂，附录B。

检测结果表明，本发明骨引导再生胶原膜的杂蛋白的重量含量为不高于1％。

(5)骨引导再生胶原膜的脯氨酸含量测定

将实施例3制备得到的骨引导再生胶原膜随机选取10片，分别处理后进行脯氨酸含量的测定，具体的检测方案参照YY/T1511-2017胶原蛋白海绵附录B。

经计算，其杂脯氨酸的重量含量均高于10％。

(6)骨引导再生胶原膜内毒素含量的测定

将实施例3制备得到的骨引导再生胶原膜随机选取10片，分别处理后测定其内毒素含量，具体的检测方法参照《中国药典205版》1143，细菌内毒素检查法，方法1-凝胶法。

检测结果表明，本发明骨引导再生胶原膜内毒素的含量低于2.15EU/件。

(7)骨引导再生胶原膜细胞毒性反应

检测方法参照GBT16886.5体外细胞毒性实验，对本发明实施例3的骨引导再生胶原膜的细胞毒性进行检测，结果表明其细胞毒性反应不大于I级。

(8)骨引导再生胶原膜的皮内刺激反应

检测方法参照GBT16886.10刺激与皮肤致敏试验，对本发明实施例3的骨引导再生胶原膜的皮内刺激进行检测，结果表明其无皮内刺激反应。

(8)骨引导再生胶原膜的致敏反应

检测方法参照GBT16886.10刺激与皮肤致敏试验，对本发明实施例3的骨引导再生胶原膜的皮肤致敏进行检测，结果表明其无致敏反应。

三、实施例3的骨引导再生胶原膜的大鼠颅骨实验首先对大鼠颅骨制造缺损，填充骨粉后覆盖引导骨再生的骨引导再生胶原膜，此为实验组；制造缺损后不植入任何填充物，此为空白组；制造缺损后填充骨粉但不覆盖骨引导再生膜，此为阳性对照组。

对空白组和实验组在术后24周后进行组织切片进行HE染色后电镜观察，结果如图5所示，对比空白组与对照组实验组植入部位的组织未见明显炎症反应，有明显成骨。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1原料制备和预处理：

S1-1将I型胶原溶解在酸性溶剂中，均质后得到I型胶原质量含量为0.3%-0.6%的胶原浆液；

S1-2将S1-1中的胶原浆液进行筛网过滤，所述筛网为60-150目；

S1-3将S1-2中的胶原浆液在（-0.7）-（-0.5） Mpa下负压抽气，直至自然光下，距离浆液表面以上20 cm处观察浆液表面，无直径超过1 mm气泡；

S2冷冻干燥：将S1中制备得到的胶原浆液倒盘后冷冻干燥，得到胶原海绵；

S3胶原海绵压薄处理：在1-5 MPa的压力下将胶原海绵压薄；

S4真空重度脱水交联后得到骨引导再生胶原膜，灭菌后在0-30 ℃下保存。

2.根据权利要求1所述的一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，其特征在于，所述I型胶原从牛跟腱中提纯获得。

3.根据权利要求1所述的一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中真空重度脱水交联的交联压强为（-0.01）-（-0.1）MPa、交联温度在100-120 ℃的条件下交联24-60 h。

4.根据权利要求1所述的一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S2-1：倒盘时胶原浆液按0.3-0.7 ml/cm²的量倒入；

S2-2：冷冻干燥：经过-40 ℃冷冻后在0 ℃条件下升华干燥，升温至15-20 ℃进行解析干燥。

5.根据权利要求1所述的一种口腔科骨引导再生胶原膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1-1的均质温度为0-20℃，均质时间为90-150 min。

6.采用权利要求1-5任一所述的方法制备得到的一种口腔科骨引导再生胶原膜。

7.根据权利要求6所述的一种口腔科骨引导再生胶原膜，其特征在于，所述骨引导再生胶原膜为厚度为0.15-0.55 mm的单层膜，降解时间为2-6个月。

8.根据权利要求6所述的一种口腔科骨引导再生胶原膜，其特征在于，所述骨引导再生胶原膜具有胶原完整的三螺旋结构且无免疫原性。

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