本发明属于生物医用材料,涉及一种重组胶原蛋白海绵及其制备方法和应用。
背景技术:
1、人体皮肤由三个不同的结构和功能层组成,即表皮、真皮、皮下组织,提供许多关键的稳态功能,是主要的身体防御屏障,其结构和功能维持对人体生存至关重要。受伤后皮肤愈合分为四个连续的重叠阶段:止血、炎症、增殖和重塑。当伤口修复的四个阶段缺乏控制、相互关联的生物途径被破坏,伤口愈合则被锁定在炎症阶段,导致过程延迟和慢性伤口出现。研究表明,氧化损伤和细菌感染是引起长期炎症的重要因素。慢性伤口直接导致发病率增加、皮肤功能丧失和生活质量恶化。因此,局部给药途径的持续抗炎创面敷料有望成为治疗慢性伤口的有利工具。
2、积雪草酸是积雪草含有的促进伤口愈合的关键活性成分,可诱导tnfaip6在成纤维细胞中的表达,tnfaip6是一种参与细胞外基质重塑和炎症调节的透明质粘蛋白。研究发现,积雪草酸能显著促进成纤维细胞中i型胶原蛋白的合成,在创伤愈合过程中至关重要。
3、海藻酸盐是一种天然纤维素,能大量吸收伤口渗出液并凝胶化、释放钙离子,在伤口与材料间形成柔软的凝胶保护层,为愈合提供理想的湿润环境。海藻酸盐能被高碘酸钠氧化形成功能化醛基聚合物,无需外加交联剂即可与氨基发生亲核加成反应生成席夫碱,而席夫碱具有良好的抑菌活性。
4、胶原蛋白具有先进止血性能和促进组织修复功能,利用dna重组技术表达得到的类似人源特性的胶原蛋白,克服了动物来源胶原蛋白的潜在病毒性和较差生物相容性。重组人源化胶原蛋白应用于创伤修复领域,具有促进胶原蛋白再生、恢复创面组织功能等显著效果,有利于慢性伤口的愈合。
技术实现思路
1、本发明提供一种重组胶原蛋白海绵及其制备方法和应用。该重组胶原蛋白海绵可作为促进慢性伤口愈合的创伤敷料,具有较好抗炎抗菌性能,可促进慢性创面愈合。
2、本发明所述的重组胶原蛋白海绵的制备方法,通过溶解、交联、清洗、冷冻干燥步骤制备而成,包括以下步骤:
3、(1)将四硼酸钠、海藻酸二醛、积雪草酸粉末按质量比为0.5~2.0:10~20:0.1~0.5混合溶解于水中,形成混合溶液;
4、(2)将重组胶原蛋白以100~200g/l的浓度溶解于与步骤(1)相同体积的水中,形成重组胶原蛋白水溶液;
5、(3)将重组胶原蛋白水溶液和步骤(1)的混合溶液混合均匀,然后加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(edc),交联1~8h,形成凝胶;
6、(4)将凝胶经过纯化水搅拌清洗,冷冻干燥,得到重组胶原蛋白海绵。
7、优选地,四硼酸钠、海藻酸二醛、积雪草酸粉末、重组胶原蛋白的质量比为0.5:10:0.3:10。
8、优选地,步骤(1)中,混合溶液中,四硼酸钠的浓度为5~20g/l,海藻酸二醛的浓度为100~200g/l,积雪草酸的浓度为1~5g/l。
9、优选地,步骤(2)中,重组胶原蛋白由保藏编号为cgmcc no.5021的巴斯德毕赤酵母pichia pastoris发酵所产生。
10、优选地,步骤(3)中,edc和重组胶原蛋白的质量比为0.3~3:10~20,更优选为1~2:10~20。
11、优选地,步骤(3)中,交联时间为2~4h。
12、优选地,步骤(4)中,纯化水清洗时间为2~6h。
13、本发明提供上述制备方法制得的重组胶原蛋白海绵。
14、进一步地,本发明提供上述重组胶原蛋白海绵在制备慢性创面敷料中的应用。
15、与现有技术相比,本发明具有以下优点:
16、(1)本发明通过零长度交联剂edc使积雪草酸羧基与胶原蛋白氨基发生脱水缩合反应,形成稳定连接。海绵在降解过程中缓慢释放积雪草酸,起持续消炎抗菌作用。重组胶原蛋白生物相容性良好,具有促进损伤修复的功效,并且在降解后作为细胞养料促进自体胶原蛋白再生。
17、(2)海藻酸二醛与胶原蛋白在四硼酸钠作用下发生席夫碱反应,席夫碱与四硼酸钠具有下调炎症因子表达水平、抑制活性氧自由基的功效。此外,海藻酸二醛未反应的醛基与生物体胶原的氨基通过席夫碱反应,可提高敷料的贴合度。海藻酸类原料可吸收伤口渗出液变成凝胶状态,保持创面湿润低氧微酸环境,有利于炎症消除、创面愈合。
1.重组胶原蛋白海绵的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,四硼酸钠、海藻酸二醛、积雪草酸粉末、重组胶原蛋白的质量比为0.5:10:0.3:10。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,混合溶液中,四硼酸钠的浓度为5~20g/l,海藻酸二醛的浓度为100~200g/l,积雪草酸的浓度为1~5g/l。
4. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,重组胶原蛋白由保藏编号为cgmcc no.5021的巴斯德毕赤酵母pichia pastoris发酵所产生。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,edc和重组胶原蛋白的质量比为0.3~3:10~20。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,edc和重组胶原蛋白的质量比为1~2:10~20。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,交联时间为2~4h。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,纯化水清洗时间为2~6h。
9.根据权利要求1~8任一所述的制备方法制得的重组胶原蛋白海绵。
10.根据权利要求9所述的重组胶原蛋白海绵在制备慢性创面敷料中的应用。