[发明专利]一种环糊精多醛交联剂的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及环糊精和胶原蛋白交联剂，具体涉及一种环糊精多醛交联剂的应用方法。

背景技术

胶原蛋白是一种生物天然高分子物质，英文学名collagen。胶原蛋白存在于所有细胞动物体内，是体内含量最多的一类蛋白质，存在于几乎所有组织中，是细胞外基质成分。胶原蛋白拥有特殊的3股螺旋肽链结构，赋予胶原蛋白许多良好的生物和化学特性。胶原蛋白具有良好的生物相容性，生物可降解性，低抗原性；具有细胞适应性、细胞增殖左右和促进血小板凝聚的作用；具有较好的可溶解性，无毒性，独特的纤维形成特性；以及易于改性和来源广泛等优点。因此，胶原蛋白作为一种非常重要的生物材料，被广泛应用与伤口敷料、人工皮肤、美容、药物缓释、组织工程支架和细胞培养等方面，胶原蛋白的价值越来越受到人们的重视。

但是，从动物组织中提取的纯胶原蛋白存在着力学强度不高，作为组织修复材料不能承受体内的力学环境，在体内降解速度过快和热稳定性不够等问题。因此人们通过各种方法对胶原蛋白进行改性，包括物理交联、化学交联等方法。其中用的比较多的是化学交联。在化学交联中主要的交联剂有：戊二醛、碳化二亚胺（EDC）、环氧化合物、京尼平、乙醛酸、含硫化合物、己二异氰酸酯、酰基叠氮及二苯基磷酸盐、双醛淀粉等。上述化学交联剂都可以比较有效的提高胶原蛋白的力学强度和稳定性等，但也都通过交联或多或少产生一些缺点，比如有些会产生细胞毒性、有些会使胶原材料有颜色、有些则有钙化潜力、有些不能明显改善胶原材料的某些缺点等。

环糊精是由6～8个D-(+)吡喃葡萄糖单元通过α-1，4-糖苷键相结合的环状低聚糖，分别对应α、β、γ环糊精，环糊精分子的模型像一个内空去顶的锥型圆筒。在环糊精分子的环形结构中，极性羟基位于环糊精单位的边缘，仲位和伯位极性羟基从边缘伸出，所以上下以及外部都分布有亲水基团，具有亲水性。环糊精空腔内部排列着配糖氧桥原子。由于氧原子的非键合电子指向中心，使空腔内具有很高的电子密度；吡喃葡萄糖环C-3，C-5上的氢原子位于空腔内并覆盖了配糖氧原子，使空腔内部成为疏水性空间。该疏水空腔可通过疏水作用力、氢键、范德华力等作用形成包合物，因而表现出特殊的吸附性能。环糊精能与许多有机化合物、卤素及某些无机化合物形成稳定的包合复合物。它像分子袋一样可以使许多化合物或化合物的某些基团包合起来，改善被包合物质的水溶性、稳定性以及其他理化性质。环糊精对于被包含的物质可以起到缓释剂的作用，且其对人没有明显的毒副作用。环糊精的优点使其能广泛应用与生物医学的各个领域。

发明内容

为解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种环糊精多醛交联剂的应用方法，该方法中将环糊精多醛交联剂用于对胶原的改性，环糊精多醛交联剂在提高胶原的力学强度和稳定性的同时，不会产生细胞毒性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种环糊精多醛交联剂的应用方法，所述环糊精多醛交联剂用于对胶原的改性；其中所述环糊精多醛交联剂的化学结构为：

n=2或3。

优选的，所述环糊精多醛交联剂用于多孔海绵状改性胶原的制备。

优选的，所述多孔海绵状改性胶原的制备方法包括如下步骤：

（1）将环糊精多醛交联剂水溶液与胶原水溶液混合，并在2～6℃反应20～30h，得到改性胶原溶液；

（2）将步骤（1）得到的改性胶原溶液在35～38℃保温15～20min，然后将改性胶原溶液转移至模具中，再将模具在-15～-25℃冷冻40～50h，制备改性胶原凝胶；

（3）将模具在室温下放置4～6h后将改性胶原凝胶取出，并将其干燥得到所述多孔海绵状改性胶原。

优选的，步骤（1）中环糊精多醛交联剂水溶液的质量浓度为0.075%～0.6%，胶原水溶液的质量浓度为0.6%。

优选的，步骤（1）中反应温度为4℃。

优选的，步骤（2）中改性胶原溶液在37℃水浴中保温，冷冻温度为-20℃。

优选的，步骤（3）中所述的干燥方法为冷冻干燥。

相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：

（1）本发明使用醛基个数为2或3的环糊精多醛做交联剂；由于该环糊精多醛交联剂具有无毒性、交联效果好的优点，特别适用于对胶原的改性。将醛基个数为2或3的环糊精多醛用于胶原的改性，改性胶原交联效率高，并且改性后的胶原材料热稳定性大大提高、耐降解性能显著增强。