CN112675353A - 重组胶原蛋白敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重组胶原蛋白敷料及其制备方法。所述方法通过在重组胶原蛋白、透明质酸钠、壳聚糖中加水,搅拌至完全溶解后,调节pH至碱性,得到敷料原液,然后将敷料原液注入成型模具中速冻成型,最后冷冻干燥、脱模制得重组胶原蛋白敷料。本发明制备方法简单,制备的重组胶原蛋白敷料生物活性高、保湿性强、拉伸强度高,柔软可塑性强,适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于医疗用品技术领域,涉及一种重组胶原蛋白敷料及其制备方法。
背景技术
医用敷料是一类用于各种创伤、创口表面进行临时覆盖的医用材料,可用于创面渗出液的吸收,具有止血、促进创面愈合的作用,使创口免遭细菌感染及其他外来因素的影响。理想的医用敷料应具备良好的机械性能、理化性能和生物学性能,同时还应具备易于制备、消毒灭菌、贮存及廉价等特点。
敷料的基本材料主要包括天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料主要有胶原、明胶、壳聚糖、淀粉、硫酸软骨素海藻酸等,合成高分子材料主要有聚乙二醇、聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮等。相对于合成高分子材料具有良好的机械性能、加工性能及化学稳定性等特点,天然高分子材料则具有良好的生物相容性和可降解性,在组织工程与再生医学领域得到广泛的应用。
胶原蛋白(也称胶原)是动物体中含量最丰富的一类蛋白质家族。胶原蛋白具有很强的生物活性及生物功能,能参与细胞的迁移、分化和繁殖,使结缔组织具有机械强度,同时胶原蛋白还能促进细胞生长,具有止血、生物相容性和生物降解性能。基于这些特性,胶原蛋白在烧伤、创伤、眼角膜疾病、保健、美容、矫形、硬组织修复、创面止血、药物传递、缓释技术等医药卫生领域有着广泛的应用。另外,胶原蛋白也可作为食品添加剂、饲料添加剂、絮凝剂、照相乳胶材料、表面活性剂和固定化酶载体材料等应用于各个工业和实验室领域。
目前,胶原蛋白的生产主要是利用酸、碱法处理动物来源的组织(猪皮、牛皮、驴皮、鱼皮等),从中提取胶原蛋白,但所得到的产品成分复杂,主要应用于饲料添加及微生物发酵培养基,应用于人体时易引起异体异种的排异反应,从而限制了胶原蛋白在医药方面的应用,而利用DNA重组技术生产的重组人胶原蛋白,具有安全性好、重现性好、质量稳定等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重组胶原蛋白敷料及其制备方法。
实现本发明目的的技术方案如下:
重组胶原蛋白敷料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,在重组胶原蛋白、壳聚糖和透明质酸钠中加入水,搅拌至完全溶解,用氢氧化钠溶液调节pH至6.8~7.5,得到敷料原液;所述的敷料原液中,按质量百分比计包括:重组胶原蛋白1%~10%,透明质酸钠0.5%~5%,壳聚糖0.5%~2%,余量为水;
步骤2,将敷料原液进行除菌过滤后,注入成型模具中,置于-40~-30℃下速冻成型;
步骤3,将速冻成型品冷冻干燥,脱模,得到重组胶原蛋白敷料。
优选地,步骤1中,物料的具体添加方式为:先加水将壳聚糖和透明质酸钠在40~60℃下搅拌溶解,搅拌速度为500~1000r/min;溶解均匀后降温至20~30℃,再加入重组胶原蛋白,搅拌速度为100~300r/min;溶解均匀后用氢氧化钠溶液调节溶液pH至6.8~7.5。
优选地,步骤2中,采用0.22μm的除菌滤芯进行除菌过滤。
优选地,步骤3中,冷冻干燥温度为-40~-30℃,真空度小于10Pa,冷冻干燥时间为10~30h。
本发明还提供上述制备方法制得的重组胶原蛋白敷料。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明采用重组胶原蛋白与透明质酸钠和壳聚糖进行复合,避免了胶原蛋白单独使用时存在的物理机械性能差,易被胶原酶降解等问题,通过重组胶原蛋白与透明质酸钠和壳聚糖的协同作用,并通过调节敷料原液的pH,进一步提高了敷料的力学性能。本发明的重组胶原蛋白敷料生物活性高、保湿性强、柔软可塑性强,适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。下述实施例中,采用的重组胶原蛋白采用201110327865.5公开的重组胶原蛋白。
实施例1~6,对比例1~6
各实验例中使用的重组胶原蛋白敷料原液,由重组胶原蛋白、水溶性壳聚糖、透明质酸钠和水组成,具体成分如表1所示:
表1实施例1-6和对比例1-6的重组胶原蛋白敷料原液的配方组成
重组胶原蛋白敷料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按表1中配方,先加水将壳聚糖和透明质酸钠在50℃下搅拌溶解,搅拌速度为1000r/min;溶解均匀后降温至25℃,再加入重组胶原蛋白,搅拌溶解,搅拌速度为300r/min,得到敷料原液;
步骤2,将敷料原液用0.22μm的除菌滤芯进行除菌过滤后,注入成型模具中,置于-40℃冰箱速冻成型,成型模具尺寸为10cm*10cm。
步骤3,将速冻成型品置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥,冷冻干燥温度为-40~-30℃,真空度小于10Pa,冷冻干燥时间为20h,脱模,包装,得到重组胶原蛋白敷料。
实施例7~12
实施例7~12与实施例1~6的重组胶原蛋白敷料原液的配方组成相同,具体成分如表2所示。
表2实施例7~12的重组胶原蛋白敷料原液的配方组成
成分(全成分按100g计) | |
实施例7 | 重组胶原蛋白10g;透明质酸钠0.5g;水溶性壳聚糖0.5g;余量水 |
实施例8 | 重组胶原蛋白10g;透明质酸钠0.5g;水溶性壳聚糖2g;余量水 |
实施例9 | 重组胶原蛋白10g;透明质酸钠5g;水溶性壳聚糖0.5g;余量水 |
实施例10 | 重组胶原蛋白1g;透明质酸钠0.5g;水溶性壳聚糖0.5g;余量水 |
实施例11 | 重组胶原蛋白1g;透明质酸钠0.5g;水溶性壳聚糖2g;余量水 |
实施例12 | 重组胶原蛋白1g;透明质酸钠5g;水溶性壳聚糖0.5g;余量水 |
上述重组胶原蛋白敷料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,按表2中配方,先加水将壳聚糖和透明质酸钠在50℃下搅拌溶解,搅拌速度为1000r/min;溶解均匀后降温至25℃,再加入重组胶原蛋白,搅拌溶解,搅拌速度为300r/min,溶解均匀后用氢氧化钠溶液调节溶液pH至6.8~7.5,得到敷料原液;
步骤2,将敷料原液用0.22μm的除菌滤芯进行除菌过滤后,注入成型模具中,置于-40℃冰箱速冻成型,成型模具尺寸为10cm*10cm;
步骤3,将速冻成型品置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥,冷冻干燥温度为-40~-30℃,真空度小于10Pa,冷冻干燥时间为20h,脱模,包装,得到重组胶原蛋白敷料。
表征实验
1、拉伸强度
取实施例1~12和对比例1~6制得的重组胶原蛋白敷料样品,将样品放置在夹板间,保持样品垂直状态,以100mm/min速率,使样品伸长到断裂。拉伸强度(N/cm)=最大载荷(N)/样品宽度(cm),结果如表3所示:
表3各实施例和对比例制得的重组胶原蛋白敷料的拉伸强度
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
拉伸强度(N/cm) | 1.51 | 1.47 | 1.66 | 1.11 | 1.31 | 1.25 |
对比例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
拉伸强度(N/cm) | 0.87 | 0.65 | 0.92 | 0.88 | 0.97 | 0.77 |
实施例 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
拉伸强度(N/cm) | 2.41 | 2.12 | 2.26 | 2.01 | 1.87 | 1.95 |
从表3可以看出,实施例1~6与对比例1~6相比,其制得的重组胶原蛋白敷料的拉伸强度更优,均>1.0N/cm,说明通过调控敷料原液中重组胶原蛋白、透明质酸钠和壳聚糖的比例,使三者更好地发挥协同作用,提高敷料的力学性能。对比实施例1~6和实施例7~12的拉伸强度数据可知,通过调节辅料原液的pH为6.8~7.5,能够进一步地提高重组胶原蛋白敷料的力学性能。
2、吸水率
按照《YY/T0471.1-2004接触性创面敷料试验方法第1部分:液体吸收性》规定的方法对实施例7~12制得的重组胶原蛋白敷料进行吸水率检测,结果如表4所示。
表4实施例7~12制得的重组胶原蛋白敷料的吸水率
从表4可以看出,实施例7~12制得的重组胶原蛋白敷料的吸水率均超过自身重量的11倍以上,说明本发明的重组胶原蛋白敷料具有较强的吸水能力。
3、细胞增殖实验
(1)取生长状况良好的人表皮细胞,消化制成单细胞悬浮液并计数,调整细胞密度为104个/mL,均匀接种细胞至96孔细胞培养板,每孔加入200μL细胞悬浮液,待细胞贴壁后,加入等量稀释10倍的样品(空白组、实施例7-12),每个样品设置5个复孔,放置在37℃、5%CO2培养箱中连续孵育24、48、72、96、120、144、168h
(2)至每个时间节点,向相应的孔中加入20μL MTT溶液(用pH=7.4的PBS配置),继续孵育4h,终止培养。
(3)快速翻转培养板,弃去上清液,向每孔加入150μL DMSO,振荡10min,使MTT蓝紫色结晶完全溶解。
(4)用酶联免疫检测仪于490nm处检测各孔的吸光值(OD值),并以未接种细胞只加培养基的孔的吸光值作为空白对照调零,取6孔平均值。
(5)以培养时间最为横坐标,吸光值为纵坐标绘制细胞生长曲线,计算各样品的细胞增殖率,结果如表5所示。
表5生长在实施例7~12制得的重组胶原蛋白敷料的细胞增殖率
实施例 | 空白 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
细胞增殖率(%) | 100 | 151 | 143 | 138 | 134 | 117 | 121 |
从表5可以看出,生长在实施例7~12制得的重组胶原蛋白敷料的细胞的细胞增殖率均超过空白对照组,说明本发明的重组胶原蛋白敷料具有较高的生物活性。
Claims (5)
1.重组胶原蛋白敷料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,在重组胶原蛋白、壳聚糖和透明质酸钠中加入水,搅拌至完全溶解,用氢氧化钠溶液调节pH至6.8~7.5,得到敷料原液;所述的敷料原液中,按质量百分比计包括:重组胶原蛋白1%~10%,透明质酸钠0.5%~5%,壳聚糖0.5%~2%,余量为水;
步骤2,将敷料原液进行除菌过滤后,注入成型模具中,置于-40~-30℃下速冻成型;
步骤3,将速冻成型品冷冻干燥,脱模,得到重组胶原蛋白敷料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,物料的具体添加方式为:先加水将壳聚糖和透明质酸钠在40~60℃下搅拌溶解,搅拌速度为500~1000r/min;溶解均匀后降温至20~30℃,再加入重组胶原蛋白,搅拌速度为100~300r/min;溶解均匀后用氢氧化钠溶液调节溶液pH至6.8~7.5。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,采用0.22μm的除菌滤芯进行除菌过滤。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,冷冻干燥温度为-40~-30℃,真空度小于10Pa,冷冻干燥时间为10~30h。
5.根据权利要求1至4任一所述的制备方法制得的重组胶原蛋白敷料。
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