[发明专利]一种分步利用离子液体的梯度极性制备微纤维胶原的方法

说明书

本发明提供一种分步利用离子液体的梯度极性制备微纤维胶原的方法，是通过配制至少3种质量浓度为5％‑95％的离子液体，并按照离子液体极性从小到大或者从大到小的顺序，将微纤维胶原的原料依次分步放入上述顺序的离子液体中进行离子液体处理，再经过后处理即得微纤维胶原。本发明制备方法条件温和，在不超过胶原变性温度下通过对离子液体极性的调控，从而在胶原未变性的条件下，得到保持了生物活性的微纤维胶原；并且该制备方法产率可达80％，离子液体可回收重复使用，其制备所得微纤维胶原具有短纤维含量高、纯度高、生物相容性好、无毒性的特点，可直接作为生物医学材料应用于生物医学领域。

技术领域

本发明属于生物材料制备技术领域，涉及一种分步利用离子液体的梯度极性制备微纤维胶原的方法。

背景技术

胶原是一种水不溶性纤维蛋白，是构成细胞外基质的骨架，广泛存在于脊椎动物的结缔组织(包括软组织、皮肤、肌腱、骨和软骨)中，对生物体正常生理功能的调节起着举足轻重的作用。同时，胶原作为天然高分子材料，具有其他合成材料无法比拟的生物相容性、可生物降解性及生物活性，能够促进细胞生长、促进血小板凝结，且免疫原性相对较低。溶液态胶原的变性温度为38～40℃，哺乳动物皮胶原变性温度随材料的来源略有差异，一般为60～65℃。从哺乳动物真皮中提取的胶原特有的微孔结构使得胶原材料具有很好的渗透性，有利于生物因子的生长扩散。但为了维持其生物活性，动物真皮组织中的胶原在提取过程中不能超过其热变性温度，因此只有在低温下保持了其三股螺旋结构的胶原才能广泛应用于生物医学领域。

在低于胶原变性温度下所制备的微纤维胶原也是一种天然胶原蛋白，完全保留了胶原的生物活性和微纤维的微观基本形态，但纤维的长度远低于原胶原纤维，因此它广泛应用于软骨组织工程支架材料、止血材料、骨骼修复等生物医学领域，是内源性凝血机制中的重要作用成分。微纤维胶原的临床应用已有数十年的历史，可通过腔镜用于腔隙内止血(Fujimoto Y,Kobayashi T,Komori M,et al.Modified hemostatic technique usingmicrofibrillar collagen hemostat in endoscopic endonasal transsphenoidalsurgery:technical note.Neurol Med Chir(Tokyo).2014；54(8):617-621.)，可缝合固定用于血管性出血的止血，可长期留存于体内(Struk D,Rankin RN,Karlik SJ.Stabilitystudies on chemoembolization mixtures.Dialysis studies of doxorubicin andlipiodol with Avitene,Gelfoam,and Angiostat.Invest Radiol.1993；28(11):1024-1027.)。大量的临床应用研究报道证明微纤维胶原具有良好的生物安全性(Magro-ErnicaN,Magro-Filho O,Rangel-Garcia I.Histologic study of use of microfibrillarcollagen hemostat in rat dental sockets.Braz Dent J.2003；14(1):12-15.；SirlakM,Eryilmaz S,Yazicioglu L,et al.Comparative study of microfibrillar collagenhemostat(Colgel)and oxidized cellulose(Surgicel)in high transfusion-riskcardiac surgery.J Thorac Cardiovasc Surg.2003；126(3):666-670；Watanabe G,Misaki T,Kotoh K.Microfibrillar collagen(Avitene)and antibiotic-containingfibrin-glue after median sternotomy.J Card Surg.1997；12(2):110-111；RobicsekF.Microfibrillar collagen hemostat in cardiac surgery.J Thorac CardiovascSurg.2004；127(4):1228.)。微纤维胶原同时也是一种良好的组织工程支架候选材料，因其具有高孔隙率的疏松结构和良好的生物相容性，容许软骨细胞贴附生长，并且能够引导软骨细胞分泌细胞外基质——形成软骨组织。组织学研究发现，在构建的人工软骨标本中，微纤维胶原支架材料被新生的软骨基质包裹支架和新生软骨之间无缝隙结合，已经成为了软骨基质的一部分(周丽斌，徐冰心，等.《应用微纤维胶原支架构建组织工程软骨》，中国组织工程研究，2017，21(22)：3483-3487)。