[发明专利]一种水产胶原自组装形成纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体的说一种水产胶原自组装形成纤维的方法。

背景技术

胶原是动物组织中的一类结构蛋白，约占总蛋白量的1/3，广泛分布于动物的皮肤、骨骼、软骨、结缔组织、腱、角膜、内脏细胞间质、肌腔、韧带、巩膜等部位。因其具有独特的三螺旋结构、低抗原性、无毒性、良好的生物相容性和生物可降解性等特点，已被广泛应用于组织工程支架材料、止血海绵、药物控缓释系统、基因传递载体、美容外科等生物医用领域。但是，目前使用的胶原蛋白主要来源于猪皮、牛皮和猪骨、牛骨，近年来由于疯牛病、口蹄疫等人畜交叉流行病的频发，猪和牛中来源的胶原蛋白的应用受到了限制。此外，在某些宗教人群中，猪来源的胶原蛋白被禁止使用。在这种情况下，水产胶原蛋白由于原料丰富、易于提取、低抗原性、低致敏性、高度可溶性、没有传染病危险和宗教障碍而受到广泛的关注。

自组装性是胶原的重要特性。通常，溶解于溶液中的胶原是游离的多肽链，而不是三股螺旋链。胶原通过自组装能够形成三股螺旋结构，进而形成纤维等，这是其在生物材料领域应用的基础。以往关于胶原自组装性的研究多针对陆生哺乳动物胶原，对水产胶原的探讨较少。

发明内容

本发明目的在于提供一种水产胶原自组装形成纤维的方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种水产胶原自组装形成纤维的方法，将胶原溶解于醋酸溶液中，离心取上清液，上清液与磷酸盐缓冲液在冰浴中混合，搅拌均匀，调节溶液pH，使其在20-30℃水浴锅中，水浴12-48h，即得呈现明暗相间横纹的自组装体胶原纤维。

具体是：

(1)将水产胶原用0.1-0.5mol/L的醋酸溶液搅拌溶解24-72h，配制成浓度1-4mg/mL的胶原溶液；

(2)将步骤(1)溶液于20,000-30,000×g的条件下离心30-60min，取上清液，待用；

(3)配制40-80mM的含有65-520mM的氯化钠的磷酸盐缓冲液，滤纸过滤，待用；

(4)将步骤(3)所得溶液在冰浴条件下缓慢加入到步骤(2)溶液中，并不断搅拌，使二者最终体积比为1:3-1:1；

(5)用氢氧化钠溶液调节步骤(4)溶液的pH至7.4-8.4；

(6)将步骤(5)所得溶液置于20-30℃水浴锅中，水浴12-48h，期间在溶液略见浑浊时取出振荡后立即放回，即得胶原纤维。

所述的水产胶原来源于罗非鱼皮、鲤鱼皮、草鱼皮、青鱼皮、鲢鱼皮或鳙鱼皮的酸溶性胶原或酶促溶性胶原。

所述步骤(1)和(2)的在4℃条件下进行。

所述磷酸盐缓冲液为磷酸氢二钠—磷酸二氢钠缓冲液，pH7.4。

所述氢氧化钠溶液是摩尔浓度为10-15mol/L的氢氧化钠溶液，滤纸过滤。

本发明的优点效果：

1.本发明通过模拟水产动物生理条件，探讨水产胶原自组装形成纤维的方法。通过本发明方法所得胶原纤维为丝状纤维，在原子力显微镜下可观察到胶原纤维呈现明暗相间的横纹，与鱼皮中天然存在的胶原纤维形态极其相似，在医用生物材料领域具有潜在的应用前景。

2.本发明所用胶原来源于水产品加工下脚料，充分利用水产品加工下脚料，不仅可以减少环境污染和资源的浪费，而且可以增加水产品加工的附加值，提高经济效益。

3.本发明所用胶原为水产胶原，相对于陆生动物胶原具有无污染、无病源(如疯牛病、口蹄疫、禽流感等)隐患等优点。

4.本发明方法简单易操作，未采用有机溶剂，无毒害作用，符合绿色化学的要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的水产胶原自组装纤维扫描电镜图。

图2为本发明实施例提供的水产胶原自组装纤维原子力显微镜图像，其中，A：高度图像；B：相位图像。

图3为本发明实施例提供的鱼皮天然胶原纤维透射电镜图。

具体实施方式

下面用具体实施例来进一步说明本发明的实质性内容，但本发明的内容并不局限于此。

下述实施例中各鱼皮的酸溶性胶原或酶促溶性胶原的制备均可按照常规技术获得。

实施例1

(1)将罗非鱼皮酶促溶性胶原用0.5mol/L的醋酸溶液在4℃条件下搅拌溶解24h，配制成浓度2mg/mL的胶原溶液；

其中，罗非鱼皮酶促溶性胶原的制备可按照常规技术获得。

(2)将步骤(1)溶液于4℃下，以20,000×g的条件下离心30min，取上清液，待用；