蓬松型皮膠原止血材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種具有良好的生物相容性、生物可降解性、低免疫原性等優(yōu)良生物學(xué)性能的蓬松型皮膠原的止血材料的制備，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在大部分的外科和創(chuàng)傷手術(shù)中，會伴隨著創(chuàng)面的大量出血，從而使患者面臨極大的生命危險，因此制備得到快速有效的止血材料一直是醫(yī)用領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。目前，在手術(shù)及創(chuàng)傷修復(fù)應(yīng)用過程中還是以四頭帶、止血帶和繃帶等傳統(tǒng)止血材料為主，此類傳統(tǒng)型的材料止血效果差，消耗大，且不便于保存。近年來，隨著對新型快速可吸收止血材料研宄的增加，皮膠原由于其良好的生物相容性、低免疫原性及可降解性等優(yōu)良生物學(xué)性能受到研宄者的廣泛關(guān)注。
[0003]皮膠原作為一種生物學(xué)性能良好的醫(yī)用材料，與人體具有良好的組織相容性，可降解性且無毒副作用，同時能夠促進(jìn)細(xì)胞的粘附、增殖和創(chuàng)口的復(fù)合；另一方面，皮膠原特有的微孔結(jié)構(gòu)使得膠原基材料具有很好的滲透性，有利于生物因子的生長擴(kuò)散；其良好的粘附性，可以誘導(dǎo)并促進(jìn)成纖維細(xì)胞的生長，從而促進(jìn)傷口的愈合。[(但衛(wèi)華，李志強(qiáng)，廖隆理，等.皮膠原及其在組織工程中的應(yīng)用[J].皮革化工，2004，21 (5):24-29)]。而對于皮膠原突出的止血性能，也有大量的文獻(xiàn)報道。
[0004]創(chuàng)面止血和化解疼痛是皮膠原的一大生物醫(yī)學(xué)性能，主要原因在于皮膠原在與創(chuàng)面的接觸過程中不僅可以保護(hù)創(chuàng)面進(jìn)一步損傷，而且其超分子結(jié)構(gòu)中游離的氨基酸側(cè)鏈氨基可以加快血液中血小板的凝聚和激活血液凝固生長因子，從而促使創(chuàng)面止血。[(林煒，穆暢道，王坤余，等.皮革固體廢棄物資源化(?)膠原的性質(zhì)及其在醫(yī)藥和化妝品工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國皮革.2001，30(15):8~ 11.)(俞耀庭.生物醫(yī)用材料[Μ].天津:天津大學(xué)出版社，2000.)]在創(chuàng)面愈合的過程中，皮膠原通過快速促進(jìn)細(xì)胞生長代謝，可以有效地縮短創(chuàng)面的修復(fù)時間。
[0005]目前，關(guān)于皮膠原較為常見的提取制備方法為酸酶結(jié)合提取法，其提取制備技術(shù)主要包括原料的預(yù)處理、脫脂、酶解消化、鹽析、離心、純化等步驟。根據(jù)國內(nèi)外大量的文獻(xiàn)報道，大多研宄制備得到的皮膠原存在純度低、產(chǎn)率低、成本高等問題。另一方面，膠原雖然具有優(yōu)良的止血性能，但其在生物力學(xué)性能方面無法滿足止血材料的要求，甚至在其提取制備過程中時有因處理過度使皮膠原進(jìn)一步水解而失去生物力學(xué)性能，因此要進(jìn)行必要的改性交聯(lián)來滿足止血材料應(yīng)用過程中所需的力學(xué)性能要求。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足:
1.現(xiàn)有的膠原可吸收止血材料的制備技術(shù)要先從動物皮中提取制備膠原，然后再進(jìn)行改性交聯(lián)，最后獲得膠原止血材料，其制備步驟繁瑣、制備周期長，止血效果一般；
2.現(xiàn)有的皮膠原提取制備技術(shù)，提取工藝復(fù)雜，會對皮膠原結(jié)構(gòu)造成一定程度的損壞，使其生物力學(xué)性能變差，無法達(dá)到快速止血的效果；
3.所制備得到皮膠原原料產(chǎn)率低、純度低且成本高，時有細(xì)胞毒性不達(dá)標(biāo)等問題，已經(jīng)無法滿足目前市場的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)的不足而提供了蓬松型皮膠原止血材料的制備方法，其特點(diǎn)是利用醫(yī)用純化豬真皮為原料，經(jīng)過反復(fù)的堿膨脹和酸膨脹，使皮膠原纖維產(chǎn)生充分適度地分離和松散，然后經(jīng)過特定條件的碳化二亞胺交聯(lián)改性后獲得膠原本體材料，最后通過反復(fù)的機(jī)械蓬松，使膠原本體進(jìn)一步蓬松，獲得類似棉絮的蓬松型皮膠原止血材料。該材料集成了皮膠原優(yōu)良的生物學(xué)性能和止血材料所要求的生物力學(xué)性能，能夠進(jìn)行快速有效止血。
[0008]本發(fā)明的目的可以由以下制備技術(shù)來實現(xiàn)，其制備方法步驟如下:
Cl)醫(yī)用純化豬真皮前處理:取醫(yī)用純化豬真皮，將其剪成5?20mmX5?20mm的規(guī)則小塊，接著用生理鹽水反復(fù)清洗3?5次，再用pH為7.5的Tris-NaCl緩沖溶液浸泡2?4h ;傾去緩沖液，用超純水繼續(xù)反復(fù)漂洗皮片3?5次，瀝水備用；
(2)堿膨脹:向不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中投入按皮片重2.0%?7.0%的氫氧化鈉，超純水調(diào)節(jié)液比至3.0?5.0，待氫氧化鈉充分溶解后，加入皮片，堿膨脹作用2?4h，檢測醫(yī)用純化豬真皮的膨脹情況，傾去堿液。之后，按上述堿膨脹工藝重復(fù)3?6次，便得到堿膨脹純化豬真皮；
(3)水洗:加超純水調(diào)節(jié)液比為3.0?5.0，常溫下水洗10?30min，反復(fù)水洗3?5次，傾去廢液，瀝水；
(4)酸膨脹:將液比為3.0?5.0,pH值為2.0?4.0的醋酸溶液投入不銹鋼轉(zhuǎn)鼓對皮片進(jìn)行酸膨脹處理8?10h，檢測純化豬真皮的膨脹情況，傾去酸液。之后，按上述工藝反復(fù)酸膨脹3?6次，得到酸膨脹純化豬真皮；
(5)碳化二亞胺改性:室溫下將80?120mM2-嗎啉乙磺酸溶解在50~80%(v/v)乙醇溶液中，將經(jīng)過反復(fù)堿、酸膨脹處理后的醫(yī)用純化豬真皮浸泡在上述乙醇溶液中60~120min，接著加入30?60mM N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基_(3_ 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽，室溫下攪拌反應(yīng)12~48h，待反應(yīng)結(jié)束后傾去廢液，接著用95%的乙醇清洗10?30min，反復(fù)清洗2?5次，最后用PBS緩沖液清洗10?12h，反復(fù)清洗2?5次，冷凍干燥備用；
(6)機(jī)械蓬松:用噴槍將40?45°C熱水均勻噴施于凍干醫(yī)用純化豬真皮皮片表面，再用塑料薄膜包裹密封靜置120?150min，接著用軋花機(jī)對皮片進(jìn)行反復(fù)蓬松操作，反復(fù)蓬松次數(shù)為3?6次，檢查蓬松情況；最后劑量為6?30KGy/h60Co所產(chǎn)生的γ射線消毒滅菌，成型包裝，即為成品。
[0009]在上述的制備方法中，步驟(I)中使用的醫(yī)用純化豬真皮為本研宄室前期研宄結(jié)果，其細(xì)胞毒性級別為I級別；步驟(2)中所述的蓬松型皮膠原是以醫(yī)用純化豬真皮為原料，在堿酸反復(fù)膨脹后，采用碳化二亞胺進(jìn)行改性交聯(lián)，乳花機(jī)反復(fù)蓬松后得到類似棉絮狀的皮膠原，其純度更高、膠原損失更??；步驟(2)中氫氧化鈉為分析純，成都市科龍化工試劑廠購買；步驟(4)中醋酸為分析純，成都市科龍化工試劑廠購買；步驟(5)中碳化二亞胺為色譜純，上海延長生化公司購買；步驟(6)中軋花機(jī)機(jī)械蓬松的時間和次數(shù)視皮膠原的蓬松程度而定。
[0010]本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn): (1)本發(fā)明制備工藝通過堿膨脹和酸膨脹的反復(fù)處理，能夠使皮膠原纖維充分而適度的分離和松散，皮膠原纖維之間的空隙增大，孔隙率提高，膠原纖維之間相對滑動達(dá)到無約束狀態(tài)，更有利于創(chuàng)面修復(fù)過程中，營養(yǎng)物質(zhì)和生物因子的擴(kuò)散及血管的復(fù)合生長，有利于提尚該材料的止血性能；
(2)本工藝采用碳化二亞胺進(jìn)行交聯(lián)改性，進(jìn)一步增強(qiáng)了皮膠原材料的理化性能，避免在創(chuàng)面修復(fù)過程中由于力學(xué)性能較差而導(dǎo)致創(chuàng)面的二次損傷；
(3)本工藝以純化豬真皮作為膠原本體材料，進(jìn)一步對其進(jìn)行蓬松處理，所得到皮膠原純度更高，也避免了皮膠原在提取制備過程中的大量損失，其免疫原性也更低；同時，也省去了皮膠原提取制備復(fù)雜繁瑣的工藝過程，大大降低了生產(chǎn)成本；
(4)本工藝制備過程中，借助軋花機(jī)的機(jī)械作用對酸堿膨脹后的膠原本體材料進(jìn)一步蓬松，操作簡易，得到的形似棉花狀的止血材料，有利于提高材料的止血性能；
(5)本工藝制備得到的蓬松型皮膠原止血材料具有良好的生物學(xué)性能和止血、力學(xué)性能，便于包裝、保存、攜帶。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實施對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是本實施例只用于本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，而不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0012]實施例1
(1)醫(yī)用純化豬真皮前處理:取8重量份的醫(yī)用純化豬真皮，將其剪成1mmX1mm的規(guī)則小塊，接著用生理鹽水反復(fù)清洗3次，再用pH為7.5的Tris-NaCl緩沖溶液浸泡2h ；傾去緩沖液，用超純水繼續(xù)反復(fù)漂洗皮片3次，瀝水備用；
(2)堿膨脹:向不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中投入按皮片重2.5%的氫氧化鈉，超純水調(diào)節(jié)液比至3.0，待氫氧化鈉充分溶解后，加入皮片，堿膨脹作用2h，檢測醫(yī)用純化豬真皮的膨脹情況，傾去堿液。之后，按上述堿膨脹工藝重復(fù)3次，便得到堿膨脹純化豬真皮；
(3)水洗:加超純水調(diào)節(jié)液比為3.0，常溫下水洗lOmin，反復(fù)水洗3次，傾去廢液，瀝水；
(4)酸膨脹:將液比為3.0,pH