[发明专利]明胶-胶原混合物的制备方法以及水凝胶材料的制备方法

说明书

本发明公开一种明胶‑胶原混合物的制备方法以及水凝胶材料的制备方法，所述明胶‑胶原混合物的制备方法包括以下步骤：在2～10℃下，将胶原蛋白与弱酸混合，制成酸性胶原溶液；在2～10℃下调节所述酸性胶原溶液至呈中性，获得中性胶原溶液；对明胶进行预冷冻处理后研磨成粉末状，制成明胶粉末；在2～10℃下，将所述明胶粉末与所述中性胶原溶液混合，制得明胶‑胶原混合物。本发明利用明胶的冷水溶胀性质，将明胶粉末分散到中性胶原溶液中，在低温环境下物理共混，制得均匀的明胶‑胶原混合物，首次实现了明胶和中性胶原材料的均匀混合，简便高效，且利用该方法制得的明胶‑胶原混合物具有自组装性能，能通过自组装制备水凝胶材料。

技术领域

本发明涉及医学生物材料技术领域，具体涉及一种明胶-胶原混合物的制备方法以及水凝胶材料的制备方法。

背景技术

胶原蛋白，又名胶原，白色不透明、无支链且不溶的纤维类蛋白，是一种非常重要的天然高分子资源。它来源广泛，主要存在于动物的皮、软骨、骨、韧带和血管中，是细胞外基质的主要成分，通常情况下占动物体内蛋白质总量的25％～30％，对动物机体及其器官起着支持、保护、结合以及形成界面隔断等重要作用。由于胶原具有良好的生物相容性、低抗原性、可降解性，促细胞增殖能力、止血性能、保湿性、抗皮肤衰老等性质，其在各个行业领域均有广阔的应用前景，但单纯的胶原存在溶解性差、机械性能差等缺点。

明胶由动物的皮肤、骨头等结缔组织中的胶原水解得到，为单链或多链的多肽聚合物，无固定分子量，分子量分布在几千到几十万。作为胶原蛋白的水解产物，明胶除了具备优良的生物相容性外，其免疫原性更低，且可被机体完全吸收；此外，明胶分子链中含有丰富的基因序列，例如调节细胞粘附的精氨酸－甘氨酸－天冬氨酸(RGD)基因序列，将明胶与一些不含有细胞识别位点的聚合物复合，能提升其细胞粘附性能。明胶在一定浓度和温度下能够十分方便地形成水凝胶，并且容易通过改性、交联、复合等方式来调控水凝胶的性质。

胶原不耐高温，室温下放置即缓慢变质，因此，胶原制品的研究、生产与存放都需要在低温下进行(0～10℃)。并且，由于胶原难以溶解，必须先对其酸溶，再透析才能得到中性胶原溶液，由此制备的中性胶原溶液浓度很低，约在0～2wt％，由其构建的材料存在明显的机械性能不足的弱点，因此胶原常常需要与其它材料复合使用。

明胶不溶于冷水，其在冷水中吸水膨胀至自身的5-10倍，也不溶于大多数有机溶剂；它能溶于热水、酸和甘油。在30℃时，其易于溶解于水而制成高浓度溶液(0～55wt％)，低温下明胶水溶液会凝固(25℃)。由于明胶和胶原的溶解温度不同，因此，如何将胶原与明胶有效混合，以及利用二者共同去构建复合材料一直是行业的难点。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种明胶-胶原混合物的制备方法以及水凝胶材料的制备方法，旨在解决难以将胶原与明胶有效混合的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种明胶-胶原混合物的制备方法，包括以下步骤：

在2～10℃下，将胶原蛋白与弱酸混合，制成酸性胶原溶液；

在2～10℃下调节所述酸性胶原溶液至呈中性，获得中性胶原溶液；

对明胶进行预冷冻处理后研磨成粉末状，制成明胶粉末；

在2～10℃下，将所述明胶粉末与所述中性胶原溶液混合，制得明胶-胶原混合物。

可选地，在2～10℃下，将胶原蛋白与弱酸混合，制成酸性胶原溶液的步骤中：

所述弱酸包括醋酸，所述醋酸的浓度为0.1～0.5mol/L；和/或，

所述胶原蛋白为I型胶原蛋白；和/或，

所述酸性胶原溶液中胶原蛋白的浓度为1～3mg/mL。

可选地，在2～10℃下，调节所述酸性胶原溶液至呈中性，获得中性胶原溶液的步骤，包括：