[发明专利]一种高柔韧、抗菌和抗氧化胶原纤维/多酚复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高柔韧、抗菌和抗氧化胶原纤维/多酚复合材料及其制备方法，该方法包括如下步骤：1)将多酚溶解在水中配置成多酚溶液；2)将胶原溶液孵化处理自组装形成胶原纤维；3)将胶原纤维充分浸泡在多酚溶液中，使多酚与胶原纤维充分形成氢键，得到胶原纤维/多酚复合材料。本发明的胶原纤维/多酚复合材料通过多酚与胶原的高密度氢键获得大量的牺牲键，使其在外力作用时通过牺牲键耗散能量，并在此基础上赋予复合材料优异的柔韧性，可通过外力拉伸加工成需要的形状，并结合水浸泡将形状固定；而且可通过氢键作用在断裂后自修复重新融合为一体；还可通过氢键作用与其他界面结合，具有一定的黏附作用。

技术领域

本发明涉及生物医用复合材料的技术领域，具体地指一种高柔韧、抗菌和抗氧化胶原纤维/多酚复合材料及其制备方法。

背景技术

胶原是细胞外基质的主要成分，具有促进细胞黏附、生长和增殖等多种生物功能性，且生物相容性优异，故常被加工成膜、海绵、凝胶等形态被广泛应用于组织工程等生物医学领域。

然而，胶原基材料的物理性能较差，通过复杂的交联、杂化、双网络结构等改性方法虽能提升其强度，但其柔性依然较差，在外力的拉伸下易碎裂。此外，交联、杂化、双网络结构等改性方法引入的化学试剂也会影响其生物相容性，限制了其应用。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种高柔韧、抗菌和抗氧化胶原纤维/多酚复合材料及其制备方法，该复合材料的制备方法简单，而且复合材料柔韧性优异，具有可拉伸性、自修复性、可黏附、抗炎和抗菌的功能。

为实现上述目的，本发明所提供的一种高柔韧、抗菌和抗氧化胶原纤维/多酚复合材料，该胶原纤维/多酚复合材料的结构式如下：

式中，COL为胶原，TA为单宁酸。

本发明还提供一种高柔韧、抗菌和抗氧化胶原纤维/多酚复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将多酚溶解在水中配置成多酚溶液；

2)将胶原溶液孵化处理自组装形成胶原纤维；

3)将胶原纤维充分浸泡在多酚溶液中，使多酚与胶原纤维充分形成氢键，得到胶原纤维/多酚复合材料。

进一步地，所述多酚选自单宁酸、没食子酸、鞣花酸中一种或多种。

优选地，所述多酚为单宁酸或者没食子酸中一种或多种。

最佳地，所述多酚为单宁酸。

进一步地，所述多酚溶液的浓度为0.1～100w/v％。

优选地，所述多酚溶液的浓度为5～60w/v％。

进一步地，所述胶原溶液的制备方法为将胶原海绵溶解后，将溶液pH调节至6～9；所述胶原溶液浓度为1～30mg/mL。

优选地，所述胶原溶液的制备方法为将胶原海绵溶解后，将溶液pH调节至7～8；所述胶原溶液浓度为10～20mg/mL。

最佳地，所述胶原溶液的制备方法为将胶原海绵溶解后，将溶液pH调节至7～8；所述胶原溶液浓度为10mg/mL。

进一步地，所述胶原溶液孵化处理具体为将胶原溶液置于10～37℃的环境下孵化2～96h。

优选地，所述胶原溶液孵化处理具体为将胶原溶液置于25～37℃的环境下孵化2～24h。

最佳地，所述胶原溶液孵化处理具体为将胶原溶液置于37℃的环境下孵化2h。

进一步地，所述胶原纤维充分浸泡在多酚溶液的温度为10～37℃，浸泡时间为1～720h。