[发明专利]一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物复合材料，更具体涉及一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料，同时还涉及一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料的制备方法，属于生物医学材料领域。本发明将羟基磷灰石包埋于胶原蛋白基质中，合成的胶原蛋白复合生物材料具有生物可降解性高、表面能大、生物活性好、相容性良好的优点，是潜在的天然骨修复材料，可应用于骨组织工程，作为临床骨材料替代品。 

背景技术

     胶原蛋白具有其独特的天然三螺旋结构和性质，而胶原纤维是动物皮肤组织的主要纤维，由于具有特殊的立体网状结构，使得其具有广泛的用途。胶原蛋白是构成动物体的重要蛋白质，广泛分布于动物体的器官中，并在器官正常的生理活动中发挥着重要作用，因此胶原蛋白结构的改变会导致很多疾病的发生。胶原蛋白作为天然材料，具有良好的生物相容性、低抗原性、引导细胞再生、低毒性、易降解性等优点，能够广泛应用于生物医学材料中。 

    天然骨是由无机成分羟基磷灰石和胶原蛋白、糖蛋白、糖胺聚糖等少量有机成分组成，无机成分与有机成分的含量比约为7:3，其中胶原蛋白占有机成分的90%。I型胶原蛋白是使骨骼具有韧性和弹性的主要结构成分，同时也是骨盐的栖息场所。I型胶原蛋白的代谢情况同骨代谢密切相关，当胶原蛋白代谢发生异常时，通常也会导致骨组织的病变。在口腔科、骨科、整形外科中，由于各种原因导致的骨缺损很多，于是临床治疗中则急需良好骨材料进行骨缺损的修复重建。目前骨材料的来源多为同种异体移植和自体移植，由于自体移植的来源材料的限制，异体移植又可能会导致机体的排异反应。因此人们开始研究通过体外合成生物复合材料来用于骨缺损替代。 

     现有研究中，多数用于骨替代的材料为羟基磷灰石和聚合物的机械混合物，由于只是简单的物理混合，各相之间不能很好的融合，其结构很难与天然骨相似。天然骨中，羟基磷灰石同胶原纤维紧密结合形成致密的结构，羟基磷灰石的晶体一般为小于10nm。 

      因此本发明中，将羟基磷灰石包埋于胶原蛋白基质中，合成的胶原蛋白复合生物材料具有生物可降解性高、表面能大、生物活性好、相容性良好的优点，是潜在的天然骨修复材料，可应用于骨组织工程。 

发明内容

     本发明的目的是在于提供了一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料，配方合理，操作方便，该方法的到的胶原蛋白具有来源安全性，同时得到的复合材料具有良好的生物相容性。将水产品加工过程中下脚料的鱼皮进行进一步的加工成生物复合材料作为临床骨材料的替代品在带来巨大的经济效益，也减轻了环境污染。 

本发明的另一个目的是在于提供了一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料的制备方法，方法易行，操作简便，该方法采用安全的胶原蛋白提取方法，并通过合适的胶原蛋白和硝酸钙、磷酸氢二铵的配比合成复合材料，具有一定的力学性能和良好的生物相容性。 

    为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施： 

其构思是：将鱼皮进行除去脂肪、杂蛋白的前处理，进一步溶解鱼皮经过纯化制得I型胶原蛋白。将胶原蛋白和硝酸钙、磷酸氢二铵通过原位合成，通过冷冻干燥得到的生物复合材料。

一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料，它由下列原料重量份的制成： 

原料                           重量份

胶原蛋白                       20-30

硝酸钙                      58.80-137.20

磷酸氢二铵                  19.73-46.04。

一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料，它由下列原料重量份的制成（优选范围）： 

原料                           重量份

胶原蛋白                       22-28

硝酸钙                         68-118

磷酸氢二铵                     22-43。

一种基于鱼皮胶原蛋白的生物复合材料，它由下列原料重量份的制成（较好范围）： 

原料                           重量份

胶原蛋白                       24-26

硝酸钙                         78-90

磷酸氢二铵                     32-38。