[发明专利]纯化海生胶原蛋白的方法及其形成多孔海绵的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纯化海生胶原蛋白的方法，特别涉及一种改善海生胶原蛋白的气味和外观的方法。

本发明进一步涉及一种制备特别适用于医学用途的海生胶原蛋白的多孔海绵的方法。

背景技术

胶原蛋白为一种生物可降解的和生物相容的蛋白，其被用于食品工业、制药和化妆品工业以及医学上的多种应用的原材料。

“海生胶原蛋白”理解为指从海洋生物，即生活在海洋中的生物，特别是从海绵动物品系中的成员，优选从地中海海绵(Chondrosiareniformis)中分离的胶原蛋白。

大量的胶原蛋白产品被知晓且用于医学中。这种产品包括，例如，海绵、纤维或膜。

这些产品中的大多数是由哺乳动物(如牛、马或猪)的结缔组织、皮肤、骨或腱制备的胶原蛋白制造的。这些产品的本质缺点可以从以下事实看到：

-在大多数情况下，为了获得足够的胶原蛋白产量，不得不使用年幼的动物作为胶原蛋白的来源；

-制得的胶原蛋白在大多数情况下于酸性介质和碱性介质中均可溶，为了提高胶原蛋白的机械性质和其在液体介质中的稳定性，这使额外的交联反应(物理上，通过热处理；或化学上，通过使用双官能物质)成为必要；

-存在污染牛海绵样脑病(BSE)的危险。

作为从哺乳动物制备胶原蛋白的替代，WO01/64046描述了一种从地中海海绵属(海绵动物门，录常海绵纲)的海洋海绵动物中分离胶原蛋白的方法。

在该方法中，用醇浸透新鲜的海绵动物原材料，然后用水洗涤，并向其中加入提取剂，优选在7～12的pH下。通过将悬浮液的pH增加到8～11，搅拌，离心，随后减小上清液的pH值，以及离心和分离出沉淀物来处理得到的胶原蛋白提取物。

然而，通过该方法得到的海绵胶原蛋白本质上存在以下缺点：

-胶原蛋白溶液具有脏的外观，

-胶原蛋白在微生物学上是不纯的，和

-由这种海绵胶原蛋白得到的产品具有令人不快的气味。

因此本发明的任务是消除海生胶原蛋白的上述缺点，并提供也适用于制造用于医学用途的产品的由海洋生物得到的胶原蛋白。

发明内容

该任务是通过使用化学处理步骤纯化胶原蛋白沉淀物，从而改善其气味和外观而解决的。纯化的胶原蛋白随后可以通过冷冻干燥加工成多孔海绵。

根据本发明，纯化海生胶原蛋白的方法包括：用不同pH值的过氧化氢水溶液处理胶原蛋白沉淀物，例如，根据WO01/64046中描述的方法可获得胶原蛋白沉淀物。

为此，一开始应将胶原蛋白沉淀物的水分调至70～95重量％的含量，优选80～90重量％的含量。为了将胶原蛋白沉淀物的含水量减少至所需含量，如果必要，这可以通过在压力下拧出胶原蛋白沉淀物的水分或通过离心完成。

然后将胶原蛋白沉淀物悬浮在含有0.1～1％(v/v)、优选0.5％(v/v)H₂O₂的H₂O₂水溶液中。然后将胶原蛋白悬浮液的pH调至11～13的值。这引起该胶原蛋白溶解。

胶原蛋白在碱性条件下用H₂O₂孵育(incubation)后，将胶原蛋白溶液过滤以除去不溶成分。之后，通过将适当的与水可混溶的有机溶剂加入到该溶液中而使胶原蛋白从溶液中沉淀出。

滤出胶原蛋白沉淀物，且将其含水量再调至70～95重量％，优选80～90重量％。然后再将胶原蛋白溶于具有0.1～1％(v/v)、优选0.5％(v/v)的H₂O₂含量的H₂O₂水溶液中，并将该胶原蛋白溶液的pH调至5～7的值，以使胶原蛋白然后可以用于医学用途的海绵、膜或纤维的制备。

将pH调至11～13的值优选用NaOH完成，但是其也可以用其它碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，如KOH，Ca(OH)₂或Mg(OH)₂完成。

优选乙醇和异丙醇作为与水可混溶的有机溶剂。优选以1∶2和1∶3之间的水对乙醇的比进行沉淀。

将胶原蛋白溶液中和至5～7的pH可以通过加入如甲酸、乙酸、柠檬酸、维生素C、丙酸、乳酸的有机酸，或如盐酸、磷酸或硫酸的无机酸降低pH值来完成。优选地，通过加入如5N盐酸来调节pH值。

根据本发明的方法的优点是：

-蛋白提取的产率高；

-无细菌的无菌胶原蛋白；

-由于海绵动物不具有神经结构，因此为无BSE的胶原蛋白；