[发明专利]一种注射用胶原蛋白水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种水凝胶，具体涉及一种注射用胶原蛋白水凝胶及其制备方法。

背景技术

胶原蛋白是一种生物高分子物质，广泛存在于哺乳动物体内，是结缔组织中非常重要的一类结构蛋白，也是细胞外基质的主要成分。胶原蛋白具有一般蛋白质的化学性质，可以发生氨基反应、羧基反应、羟基反应、显色反应、交联反应等，自身具有特定的等电点。而且由于胶原蛋白分子表面有许多极性侧基，因此它的吸水性能非常良好，可以结合自身质量10倍以上的水，而其本身不溶于水。

类人胶原蛋白（Human-like Collagen）是将人体胶原蛋白的mRNA逆转录成cDNA，经酶切后的一段基因重组于E.coli（大肠杆菌）内，经过高密度发酵、分离、复性、纯化工艺生产的一种高分子生物蛋白。类人胶原蛋白具有良好的生物吸收性、生物兼容性、细胞粘附性、促新细胞形成和促上皮细胞形成的功能。并且类人胶原蛋白易溶于水，该特性也极大的扩宽了其应用范围。同时，类人胶原蛋白与动物胶原不同，其pH为6.5-7.5，接近人体生理酸碱度，不会对人体酸碱平衡造成影响，也不会破坏细胞生长与粘附。虽然类人胶原蛋白作为组织填充材料不会引起明显的炎症反应，但是未经交联的胶原蛋白在体内的降解速度较快，存留时间比较短，因此也限制了它在填充材料方向的应用。

关于胶原蛋白技术的交联技术已经有公开专利。CN101005865A 中公开了一种胶原蛋白海绵的制备方法，以戊二醛进行交联，但产品中会有高浓度的戊二醛残留，会引起强烈的生物毒性从而危害人体健康。

专利CN101864178A公开了一种采用辣根过氧化物酶作为交联剂交联含有酚羟基基团的天然或合成蛋白质/多肽，生理条件下可快速形成化学交联的可注射水凝胶的方法。该水凝胶生物相容性好、可降解，且降解产物人体也可吸收，可广泛应用于医学领域。但该方法中交联反应必须有过氧化物的存在，而过氧化物会对人体造成一定的损害。

专利CN101234216B公开了一种胶原基冷冻凝胶的制备方法，利用醛化多糖与胶原蛋白上的氨基反应生成希夫碱的反应，低温条件下，使胶原与醛化多糖交联反应一段时间，而后再解冻形成醛化多糖-胶原基多孔凝胶。但醛化多糖如双醛淀粉、双醛硫酸软骨素等在常温下不易溶解，同时存在一定的细胞毒性，而且该方法低温下反应时间为1-7天，之后要将产物解冻，较为耗时，生产效率比较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种保留时间较长、无生物学毒性的注射用胶原蛋白水凝胶及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种注射用胶原蛋白水凝胶，其特征在于：

是以胶原蛋白为原料，使用交联剂使原料分子间或分子内发生交联反应形成的水凝胶。

所述的胶原蛋白选自从动物组织中提取的全长胶原蛋白、胶原蛋白多肽、明胶；

或采用基因工程方法生产的重组胶原蛋白、类人胶原蛋白；

所述的交联剂选自1，4-丁二醇二缩水甘油基醚、乙二醇二缩水甘油基醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油基醚、1，2，7，8- 二环氧辛烷、碳化二亚胺；

或谷氨酰胺转移酶。

一种注射用胶原蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：将胶原蛋白溶解于碱性溶液中，制备得到胶原蛋白质量浓度为5%-20%的溶液；

步骤二：加入环氧类化合物作交联剂，添加量为溶液质量的0.5%-10%，反应温度35-55℃，反应时间10-48小时，放置冷却；

步骤三：将所得产物进行粉碎；

步骤四：将得到的颗粒产物置于其体积10-50倍的缓冲液中清洗1-2天；

步骤五：离心除去缓冲液，收集沉淀得到颗粒状凝胶。

步骤一中，胶原蛋白选自从动物组织中提取的全长胶原蛋白、胶原蛋白多肽、明胶，或采用基因工程方法生产的重组胶原蛋白、类人胶原蛋白；

碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠溶液，摩尔体积浓度为0.05-0.5mol/L；

步骤二中，环氧类化合物选自1，4-丁二醇二缩水甘油基醚、乙二醇二缩水甘油基醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油基醚、1，2，7，8- 二环氧辛烷、碳化二亚胺；

步骤三中，粉碎方式选自挤压、研磨、切割；

步骤四中，缓冲液为磷酸盐缓冲液，摩尔体积浓度为0.01-0.05 mol/L，pH值为6-7。

一种注射用胶原蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于：

由以下步骤实现：