專利名稱：多孔膠原海綿的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種可作為醫用材料的蛋白及其衍生物，更具體地說是涉及一種主要成分為膠原蛋白的多孔膠原海綿的制備方法。
背景技術：
多孔膠原海綿主要的成份是膠原蛋白，它與人體膠原蛋白結構相似，很適合人體器官的修復和再生。膠原蛋白能促進傷口愈合和肉芽組織的生長，具有良好的止血和填充作用，可用于促進創面愈合、止血、手術殘腔填充等。在制備多孔支架的過程中應考慮支架材料以及支架的三維結構對細胞活性的影響。對一個可以促進細胞粘附和生長的具有生物活性的支架來說，必須具有良好的生物相容性，且能夠保持一定的體內可降解速率。支架應具有適當的平均孔徑，使細胞在孔間進行遷移的同時保證恰當的細胞粘附面積，多孔膠原海綿被公認為是一種合適的醫用材料。
冷凍干燥法是制備膠原海綿的常用方法之一，采用這種方法膠原以及殼聚糖的懸液首先被冷凍，隨著溫度的下降形成膠原、殼聚糖以及冰晶的共聚物。在干燥過程中，冰晶升華最終形成多孔海綿。而最終形成的孔的結構與冷凍過程有著緊密的聯系。在凍干過程中采用的快速、不加控制的驟冷程序會導致熱傳導情況隨時間和空間變化較大，而使冰晶的成核和生長變得不均勻，最終導致支架結構的變化。中國發明專利公開號CN1210019A，于1999年03月10日公開了一種醫用膠原蛋白海綿的制造工藝，其中冷凍干燥工藝為冷凍干燥24～32小時，溫度變化-40℃～35℃，升溫1～2℃/小時。中國發明專利公開號CN1416907A，于2003年05月14日公開了一種醫用膠原海綿的制備方法，其中冷凍干燥工藝為在-10℃～-80℃下冷凍1～5天。以上兩種方法在冷凍過程中溫度變化范圍較大，容易使冰晶的成核和生長變得不均勻，導致形成的膠原海綿孔徑不均勻，從而影響細胞的活性以及其產生均勻胞外基質的能力。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是在冷凍干燥法制備多孔膠原海綿的過程中通過對冷凍干燥工藝參數的控制得到孔徑均勻的多孔膠原海綿。
本發明采用的技術方案一種多孔膠原海綿的制備方法，包括下列步驟a.將膠原蛋白溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中，制成質量分數為0.5％的膠原蛋白溶液；b.將殼聚糖溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中，制成質量分數為0.5％的殼聚糖溶液；c.將步驟a、b制得的膠原蛋白溶液和殼聚糖溶液按重量份數9∶1的比例混合均勻；d.將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液控制降溫速率從18℃降溫到-25～-80℃，持續3小時，升溫到-25℃，一次干燥48小時，然后升溫到10℃，二次干燥12小時，得到海綿狀材料；e.將步驟d制備的海綿狀材料置于真空干燥箱中于105℃下干燥24小時，得到多孔膠原蛋白海綿。
步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-80℃，降溫速率控制為8℃/min。
步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-60℃，降溫速率控制為5℃/min。
步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-40℃，降溫速率控制為3℃/min。
步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-25℃，降溫速率控制為1℃/min。
發明的有益效果，本發明通過對多孔膠原海綿制備過程中冷凍干燥工藝的參數進行精確控制，得到了孔徑均勻的多孔膠原海綿。掃描電鏡檢測的本發明多孔膠原海綿圖形表明本發明膠原纖維連接成多孔網狀結構，網孔大小一致。


圖1是實施例1多孔膠原海綿的掃描電鏡照片；圖2是實施例2多孔膠原海綿的掃描電鏡照片；圖3是實施例3多孔膠原海綿的掃描電鏡照片。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明進一步詳細描述，一種多孔膠原海綿的制備方法，包括下列步驟a.將膠原蛋白溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中，制成質量分數為0.5％的膠原蛋白溶液；b.將殼聚糖溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中，制成質量分數為0.5％的殼聚糖溶液；c.將步驟a、b制得的膠原蛋白溶液和殼聚糖溶液按重量份數9∶1的比例混合均勻；d.將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液控制降溫速率從18℃降溫到-25～-80℃，持續3小時，升溫到-25℃，一次干燥48小時，然后升溫到10℃，二次干燥12小時，得到海綿狀材料；e.將步驟d制備的海綿狀材料置于真空干燥箱中于105℃下干燥24小時，得到多孔膠原蛋白海綿。
使用掃描電鏡檢測到的本發明多孔膠原海綿中膠原纖維連接成多孔網狀結構，網孔大小是一致的。
實施例1制備多孔膠原蛋白海綿，具體步驟如下(1)將膠原蛋白溶于0.05mol/L乙酸溶液中，制成0.5％膠原蛋白溶液；(2)將殼聚糖溶于0.05mol/L乙酸溶液中，制成0.5％殼聚糖溶液；(3)將上述得到的膠原蛋白溶液、殼聚糖溶液按重量分數比9∶1的比例混合均勻；(4)將上述膠原蛋白-殼聚糖混合液從18℃(降溫速率8℃/min)→-80℃→持續3小時→升溫至-25℃→一次干燥48小時→升溫至10℃→二次干燥12小時；(5)將上述海綿狀材料置于真空干燥箱中，于105℃下干燥24小時，得到膠原蛋白海綿；(6)將上述得到的膠原海綿經掃描電鏡檢測，發現膠原纖維連接成多孔網狀結構，網孔大小一致，孔徑在53μm左右，如圖1所示。
實施例2制備多孔膠原蛋白海綿，具體步驟如下
(1)膠原蛋白溶于0.05mol/L乙酸溶液中，制成0.5％膠原蛋白溶液；(2)將殼聚糖溶于0.05mol/L乙酸溶液中，制成0.5％殼聚糖溶液；(3)將上述得到的膠原蛋白溶液、殼聚糖溶液按重量分數比9∶1的比例混合均勻；(4)將上述膠原蛋白-殼聚糖混合液從18℃(降溫速率5℃/min)→-60℃→持續3小時→升溫至-25℃→一次干燥48小時→升溫至10℃→二次干燥12小時；(5)將上述海綿狀材料置于真空干燥箱中，于105℃下干燥24小時，得到多孔膠原蛋白海綿；(6)將上述得到的多孔膠原海綿經掃描電鏡檢測，發現膠原纖維連接成多孔網狀結構，網孔大小一致，孔徑在70μm左右，如圖2所示。
實施例3制備多孔膠原蛋白海綿，具體步驟如下(1)原蛋白溶于0.05mol/L乙酸溶液中，制成0.5％膠原蛋白溶液；(2)將殼聚糖溶于0.05mol/L乙酸溶液中，制成0.5％殼聚糖溶液；(3)將上述得到的膠原蛋白溶液、殼聚糖溶液按重量分數比9∶1的比例混合均勻；(4)將上述膠原蛋白-殼聚糖混合液從18℃(降溫速率3℃/min)→-40℃→持續3小時→升溫至-25℃→一次干燥48小時→升溫至10℃→二次干燥12小時；(5)將上述海綿狀材料置于真空干燥箱中，于105℃下干燥24小時，得到多孔膠原蛋白海綿；(6)將上述得到的多孔膠原海綿經掃描電鏡檢測，發現膠原纖維連接成多孔網狀結構，網孔大小一致，孔徑在89μm左右，如圖3所示。
以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種多孔膠原海綿的制備方法，包括下列步驟a.將膠原蛋白溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中，制成質量分數為0.5％的膠原蛋白溶液；b.將殼聚糖溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中，制成質量分數為0.5％的殼聚糖溶液；c.將步驟a、b制得的膠原蛋白溶液和殼聚糖溶液按重量份數9∶1的比例混合均勻；d.將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液控制降溫速率從18℃降溫到-25～-80℃，持續3小時，升溫到-25℃，一次干燥48小時，然后升溫到10℃，二次干燥12小時，得到海綿狀材料；e.將步驟d制備的海綿狀材料置于真空干燥箱中于105℃下干燥24小時，得到多孔膠原蛋白海綿。
2.根據權利要求1所述多孔膠原海綿的制備方法，其特征是步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-80℃，降溫速率控制為8℃/min。
3.根據權利要求1所述多孔膠原海綿的制備方法，其特征是步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-60℃，降溫速率控制為5℃/min。
4.根據權利要求1所述多孔膠原海綿的制備方法，其特征是步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-40℃，降溫速率控制為3℃/min。
5.根據權利要求1所述多孔膠原海綿的制備方法，其特征是步驟d中將混合均勻后的膠原蛋白和殼聚糖混合溶液從18℃降溫到-25℃，降溫速率控制為1℃/min。
全文摘要
本發明公開了一種多孔膠原海綿的制備方法，包括下列步驟a.將膠原蛋白溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中制成膠原蛋白溶液；b.將殼聚糖溶于濃度為0.05mol/L的乙酸溶液中制成殼聚糖溶液；c.將膠原蛋白溶液和殼聚糖溶液按重量份數9∶1的比例混合均勻；d.將混合溶液控制降溫速率從18℃降溫到－25～－80℃，持續3小時，升溫到－25℃，一次干燥48小時，然后升溫到10℃，二次干燥12小時，得到海綿狀材料；e.將海綿狀材料置于真空干燥箱中于105℃下干燥24小時，得到多孔膠原蛋白海綿。本發明通過對多孔膠原海綿制備過程中冷凍干燥工藝的參數進行精確控制，得到了孔徑均勻的多孔膠原海綿。
文檔編號A61L27/00GK101066469SQ20071004044
公開日2007年11月7日 申請日期2007年5月9日 優先權日2007年5月9日
發明者吳景, 楊鵬飛, 楊光, 楊波, 梅勤智, 周育彬 申請人:上海理工大學