[发明专利]高纯度胶原蛋白的制备

说明书

技术领域

本发明有关于一种胶原蛋白制备方法。

背景技术

胶原蛋白是一种纤维蛋白(fibrous protein)，其可在软骨、筋腱、真皮组织以及其它结缔组织中发现。胶原蛋白已广泛运用于工业以及医药。

胶原蛋白一般藉由可将非胶原蛋白物质移除的反复酸溶或酵素处理，而由结缔组织纯化出来。此种处理需重复数次以改善胶原蛋白的纯度。重复处理不仅会拉长纯化工艺，更会导致胶原蛋白产率低。

因而需要一种新颖的高纯度胶原蛋白制备方法。

发明内容

因此，本发明的特征为一种高纯度胶原蛋白制备方法，其先由一结缔组织(例如真皮组织或筋腱)制造一胶原蛋白基质，然后再由基质萃取出胶原蛋白。详细言之，此方法包含下列步骤：(i)提供一结缔组织，其表面积为20平方毫米(mm²)至2平方公尺(m²)(例如，25平方公厘至900平方公分)；(ii)以一第一酸液使该结缔组织的体积至少膨胀百分之五十(较佳为100％至500％)而形成一膨胀结缔组织；(iii)清洗该膨胀结缔组织以除去非胶原蛋白物质藉此形成一胶原蛋白基质；以及(iv)利用一萃取液从该胶原蛋白基质萃取出胶原蛋白，藉此制造一含有胶原蛋白的溶液。

上述的膨胀步骤可藉由将结缔组织浸泡于该第一酸液而达成。较佳地，上述的浸泡步骤藉由同时将一液体喷射至结缔组织或同时以一超音波处理结缔组织而达成。上述的结缔组织源自真皮组织或筋腱。该第一酸液的pH值为1至6(较佳为2至4)，且该第一酸液实质上不包含盐类，也就是说溶液中没有盐类成分，或者是盐类浓度非常低，使得溶液的离子强度不大于0.005M。上述的酸液可由甲酸、草酸、醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、硼酸、磷酸或其混合物来制备。较佳的是，上述酸液为0.1-6M的醋酸溶液。

在上述的膨胀步骤之后，将膨胀后的结缔组织加以清洗以除去非胶原蛋白物质，藉此制备出一胶原蛋白基质。上述的清洗步骤可藉由将该膨胀结缔组织浸泡于一清洗液而达成，该清洗液可以进一步包含清洁剂、蛋白水解酶或其混合物；在上述浸泡或清洗步骤中，可将该膨胀结缔组织以超音波处理或以液体喷射处理。

然后将前述胶原蛋白基质浸于一萃取液中，藉此形成一含有胶原蛋白的溶液。该萃取液可以是含有弱有机酸(例如甲酸、草酸、醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、硼酸、磷酸或其混合物)的酸液，该酸液的pH值适于溶解胶原蛋白(较佳为小于4)。此外，该萃取液可以是含有盐(例如氯化钠或氯化钾)的中性溶液(例如0.05M的Tris缓冲溶液)，该盐的浓度适于溶解胶原蛋白(例如大于1M)。在一实施例中，胶原蛋白藉由下列步骤从该胶原蛋白基质萃取出：研磨该胶原蛋白基质而制得胶原蛋白粉末，以及将该胶原蛋白粉末与该萃取液混合而制得该含有胶原蛋白的溶液。该研磨步骤以及该混合步骤可同时进行。

接着，可以习用方法将胶原蛋白由该含有胶原蛋白的溶液中沉淀。在一实施例中，该胶原蛋白藉由透析法沉淀。在另一实施例中，将该含有胶原蛋白的溶液与一盐以1M至4M的浓度混合来使胶原蛋白沉淀；如此获得的胶原蛋白较佳需进行脱盐。在又一实施例中，将该含有胶原蛋白的溶液的pH值调整至4.5到8来使胶原蛋白沉淀。

制得的胶原蛋白可加以冷冻干燥、空气干燥或真空干燥而形成胶原蛋白粉末、胶原蛋白海绵状物(sponge)、胶原蛋白片状物或胶原蛋白膜。制得的胶原蛋白粉末可分散于一酸液中而形成一胶原蛋白分散溶液，制得的胶原蛋白粉末亦可以蛋白水解酶处理以制造无端肽胶原蛋白(atelopeptide collagen)。蛋白水解酶的例子包含，但不限于，胃蛋白酶(pepsin)、凤梨蛋白酶(bromelain)、木瓜凝乳蛋白酶(chymopapain)、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin)、胶原蛋白酶(collagenase)、无花果蛋白酶(ficin)、木瓜蛋白酶(papain)、胜肽酶(peptidase)、蛋白酶A(proteinaseA)、蛋白酶K(proteinase K)、胰蛋白酶(trypsin)、微生物蛋白酶(microbialproteases)及其混合物。

下文特举本发明一些实施例作详细说明如后。本发明的其他目的或特征将呈现于后述实施例以及后附的申请专利范围。

具体实施方式

胶原蛋白长约300奈米(nm)，直径约1.5奈米(nm)。大量的胶原蛋白分子形成胶原蛋白纤维丝，而一束胶原蛋白纤维丝形成一胶原蛋白纤维。胶原蛋白分子之间以及胶原蛋白分子内部存在着共价的交联，藉此在结缔组织内形成了纤维状的网络。