CN1781557A - 一种胶原蛋白膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胶原蛋白膜及其制备方法。本发明的胶原蛋白膜,基本上由重量份数比为0.25-0.4∶1的胶原蛋白和乙酸盐组成,其制备按如下过程进行:先将胶原蛋白的乙酸溶液和碱溶液混合,然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜,所述混合溶液的pH为6.8-7.2。本发明利用胶原蛋白在中性pH条件下易于形成不溶性胶状物的特性,将酸性胶原蛋白溶液用碱中和,经喷射形成高纯度的胶原蛋白膜,可以用于临床创伤修复和日常生活。

Description

一种胶原蛋白膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶原蛋白膜及其制备方法。
背景技术
在人们的日常生活中,因为意外事故所致的皮肤擦伤、烧伤等时有发生,为了快速的止血、减少感染及促进伤口愈合,创伤敷料应运而生并得到广泛应用。现有的医用敷料主要可以分成传统敷料、合成敷料与生物敷料。传统敷料,如纱布等,方便易用,但对伤口保护太弱,容易感染;合成材料机械性较好,透气性强,并具有使用方便的优点,但是合成材料降解产生的小分子常具有细胞毒性,敷料常与伤口的伤疤粘连,容易在去除时造成皮肤的二次损伤,而且对于较大和较深的伤口,没有显著的帮助;生物敷料相比与前两种材料,对较深、较大的创伤有很好的效果(黄穎斐《科学发展》2004年8月,380期,24~29)。
胶原蛋白(Collagen)是哺乳动物体内含量最丰富的蛋白之一,占人体总蛋白的25%左右,在皮肤中胶原的含量占到了一半以上(chi H.Lee(2001)InternationalJournal of Pharmaceutics 221:1-22)。胶原蛋白是一个大家族,目前已发现超过21种的胶原,其中在皮肤中主要为I型与III型胶原(DEAN J.HARRINGTON(1996)infection and immunity.vol64.6:1885-1891),在创伤发生的早期给伤口补充足够的胶原,对于伤口的愈合将有很大的促进作用。
目前,已有一些基于胶原的生物敷料产品,如基质胶原海绵伤用敷料(MatrixCollagen Sponge Wound Dressing)与基质胶原薄膜伤用敷料(Matrix Collagen FilmWound Dressing)等已被FDA批准上市,前者由中性胶原液冻干而成的,后者为胶原乙酸溶液风干后形成,它们在处理较深的伤口如烧伤上有明显的效果,能很好的促进伤口愈合;但是这两种敷料的操作过程需由专业医生实施,需要无菌保存,成本较高,在日常生活中无法得到广泛的应用。国内常用的产品敷料存在有潜如免疫排斥的风险,而且胶原敷料多为凝胶,保存较难,成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种胶原蛋白膜及其制备方法。
本发明所提供的胶原蛋白膜,基本上由重量份数比为0.25-0.4∶1的胶原蛋白和乙酸盐组成。
其中,所述乙酸盐是优选为乙酸钠。
本发明的胶原蛋白膜可按如下过程进行制备:先将胶原蛋白的乙酸溶液和碱溶液混合,然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜,所述混合溶液的pH为6.8-7.2。
其中,所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量为10-15mg/ml,所用溶剂乙酸的浓度为0.5-0.7mol/L;所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量优选为10mg/ml,所用溶剂乙酸的浓度优选为0.5mol/L。
所述碱溶液优选为Na2CO3溶液,其浓度为1.5-2.1mol/L;优选为2mol/L。
在制备胶原蛋白膜时,混合溶液的喷射可利用喷射瓶进行;所述喷射瓶包括瓶体,内瓶和喷头,所述内瓶位于所述瓶体的内部并与瓶体的上表面相连接;所述内瓶的内部以及所述瓶体与所述内瓶之间均设有若干条导管,所述导管均贯穿于所述瓶体的上表面;所述喷头位于所述瓶体的上表面。
本发明所用的胶原蛋白的来源是广泛的,可以按常规方法进行制备得到,也可以购买得到。
本发明利用胶原蛋白在中性pH条件下易于形成不溶性胶状物的特性,将酸性胶原蛋白溶液用碱中和,经喷射形成高纯度的胶原蛋白膜,所得胶原蛋白膜可以用于临床创伤修复;也可以在人们日常生活中得到很好的应用,如作为护肤用的面膜。采用本发明方法,可以简单快速的得到形状厚度符合要求的胶原蛋白膜;相比于现有的敷料,本发明胶原蛋白膜具有操作容易、价格低廉等优点,而且可以根据需要形成不同形状和厚度的胶原膜,在敷料行业中有很好的潜在应用价值。
附图说明
图1A为本发明的喷射瓶的结构示意图;
图1B为喷射瓶的出液口的截面图;
图2为胶原蛋白膜的照片。
具体实施方式
实施例1、胶原蛋白膜的制备
(一)胶原蛋白胶的制备
1、取新鲜牛肌腱1kg,切成小块,在组织捣碎匀浆机中匀浆;
2、加入含1M NaCl的0.05M Tris/HCl(pH 7.5)溶液5000ml进行前提取,以除去非胶原性杂质;在4℃冰箱内放置4天,每天定时振摇4次-6次,每隔1天换一次液;
3、弃上清,加入0.5M乙酸10升,4℃下提取4天,并定时振摇;然后高速低温离心3小时(离心力2000g),去除不溶解的碎片,其上清液即为液态粗制胶原;
4、在粗制胶原液中加入等量的20%NaCl液,胶原即以白色絮状沉淀析出,2000g离心力下高速离心3小时,以生理盐水清洗沉淀物数遍后,将胶原沉淀物再次溶入10升0.5M乙酸内;
5、将胶原酸溶液缓缓注入冷的60升的PBS缓冲液中(pH 6.0),不断搅拌,胶原以絮状沉淀析出,静置过夜;
6、去上清,将下层溶液离心,低温离心半小时(离心力5000g),收集沉淀后用冷水清洗数遍,放入透析袋内用10倍体积的三蒸水透析4天,每天换蒸馏水2次;
7、将胶原沉淀从透析袋中取出,低温离心半小时(离心力5000g),沉淀为凝胶状;取一小块凝胶,称重,计为w1;
8、将同一块凝胶冻干,称重,计为w2;
9、根据w2/w1的数值,计算出凝胶中纯胶原蛋白的百分含量;
10、按胶原蛋白浓度为10mg/ml的标准,将凝胶溶于适量的0.5M乙酸中,充分搅拌溶解,保存备用。
(二)胶原蛋白膜的形成
图1A为制备胶原蛋白膜的喷射瓶的结构示意图,该喷射瓶包括瓶体1,位于瓶体内的内瓶2和喷头4,内瓶2与瓶体1的上表面相连接,在内瓶2的内部以及瓶体1与内瓶2之间均设有若干条导管3,导管3均贯穿于瓶体1的上表面,用于将装于内瓶2和瓶体1的液体吸出;喷头4位于瓶体1的上表面,从导管3中吸出的液体在喷头4中混合,混合后的液体从喷嘴41喷出。
图1B为该喷射瓶的出液口5的截面图。
在制备胶原蛋白膜时,内瓶2中装用0.5M乙酸溶解的胶原蛋白溶液(10mg/ml),瓶体1中装有2M碳酸钠溶液,内瓶1与瓶体2上部通气相连,用压缩的方法给内瓶2和瓶体1同时加压0.01个大气压,使两种溶液从导管3中吸出,Na2CO3溶液和胶原蛋白的乙酸溶液的体积比为1∶4,在喷头4的下部空间混合,混合液的pH为7.0;此时,胶原可从溶液中析出,中和反应产生的CO2从凝胶中排出,反应方程式如下:
胶原液由喷嘴41以1ml/s的速度喷出,接触温热的皮肤后能迅速形成固体胶原蛋白膜,可视具体情况决定胶原膜的厚度,所得到的胶原蛋白膜中胶原蛋白与乙酸钠的重量比为0.25∶1。
如图2所示,所制备的胶原蛋白膜具有良好的粘附性,即使在竖直的状态下,仍可以很好的依附在培养皿上而不下滑;并且有一定的力学强度。

Claims (10)

1、一种胶原蛋白膜,基本上由重量份数比为0.25-0.4∶1的胶原蛋白和乙酸盐组成。
2、根据权利要求1所述的胶原蛋白膜,其特征在于:所述乙酸盐是乙酸钠。
3、根据权利要求2所述的胶原蛋白膜,其特征在于:所述胶原蛋白膜按如下过程制备:先将胶原蛋白的乙酸溶液和碳酸钠溶液混合,然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜,所述混合溶液的pH为6.8-7.2。
4、根据权利要求3所述的胶原蛋白膜,其特征在于:所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量为10-15mg/ml,所用溶剂乙酸的浓度为0.5-0.7mol/L;所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量优选为10mg/ml,所用溶剂乙酸的浓度优选为0.5mol/L。
5、根据权利要求3或4所述的胶原蛋白膜,其特征在于:所述Na2CO3溶液的浓度为1.5-2.1mol/L;优选为2mol/L。
6、制备权利要求1所述胶原蛋白膜的方法,先将胶原蛋白的乙酸溶液和碱溶液混合,然后将混合溶液经喷射形成所述胶原蛋白膜,所述混合溶液的pH为6.8-7.2。
7、根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量为10-15mg/ml,所用溶剂乙酸的浓度为0.5-0.7mol/L;所述胶原蛋白的乙酸溶液中胶原蛋白的含量优选为10mg/ml,所用溶剂乙酸的浓度优选为0.5mol/L。
8、根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述碱溶液为Na2CO3溶液。
9、根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述Na2CO3溶液的浓度为1.5-2.1mol/L;优选为2mol/L。
10、根据权利要求6-9任一所述的方法,其特征在于:所述喷射是利用喷射瓶进行的,所述喷射瓶包括瓶体,内瓶和喷头,所述内瓶位于所述瓶体的内部并与瓶体的上表面相连接;所述内瓶的内部以及所述瓶体与所述内瓶之间均设有若干条导管,所述导管均贯穿于所述瓶体的上表面;所述喷头位于所述瓶体的上表面。
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