[发明专利]一种灭活胶原材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以天然胶原为原材料制成的灭活材料及其制备方法，特别涉及一种使用动物组织中的天然胶原制备而成的灭活材料及其制备方法。

背景技术

无论是器官移植还是组织缺损的修复，都存在同种异体器官或组织供体的严重不足，以及同种异体器官或组织移植而产生的排斥作用等负面影响。组织工程的兴起和迅猛发展给器官移植和软、硬组织的修复和重建带来了希望和福音。组织工程材料的研究与开发已经成为国际材料学研究的重要热点之一。

胶原蛋白或称胶原是由动物细胞合成的一种生物高分子，广泛存在于动物骨、软骨、肌腱、皮肤及其他结缔组织中，约占哺乳动物总蛋白的三分之一，是人体重要的细胞外基质成分。胶原应用于组织工程材料领域具有得天独厚的条件，其来源广泛成本低廉，具有良好的生物相容性、生物可降解性及低抗原性，亲水性好，其多孔构造有利于细胞的粘附，作为细胞外基质成分，对细胞具有诱导分化作用，可作为组织的支持物质，对细胞、组织乃至器官的正常功能以及创伤修复有重要影响，被制造成为各自促伤口愈合材料、支架材料等，医疗器械产品的制造领域有着不可替代的优势和相当广泛的应用。

虽然胶原材料有着诸多天然优势，但胶原大部分来源于动物，随着其在临床医疗产品里的运用日益广泛，病毒传播和免疫原性等方面的安全风险也日益增加。因此，来源组织的病毒、传染因子的携带风险以及对人体的潜在危害引起广泛关注。为确保最终医疗产品的安全性，需对动物源性原材料进行严格控制，在生产工艺中增加有效的病毒灭活或去除措施。

常用的病毒灭活方法有巴氏消毒法、干热灭活法、过氧乙酸-乙醇灭活法、乙醇灭活法、射线辐照灭活法、NaOH灭活法等。

巴氏消毒法是湿热灭活法之一，是国内外公认的病毒灭活方法，已在人血白蛋白制品中成功应用了数十年，灭活条件已很完善。该灭活方法可灭活脂包膜和部分非脂包膜病毒。同种异体植入性医疗器械在充分清洗血液及骨髓成分后，可运用该方法进行病毒灭活。采用该方法时应考虑温度分布的均一性和灭活时间。

干热灭活法主要用于冻干制品的病毒灭活。该方法的病毒灭活效果已为实验室验证和临床应用所肯定，可灭活HIV、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和甲型肝炎病毒(HAV)等多种病毒。干热灭活法的优势是可用于冻干后的同种异体植入性医疗器械。采用该方法时应考虑温度分布的均一性、冻干工艺和产品水分残留量等。

过氧乙酸具有极强的病毒灭活能力；乙醇可降低溶液的表面张力，有助于消毒剂完全渗透入同种异体植入性医疗器械中。过氧乙酸-乙醇灭活法是一种可靠的病毒灭活方法，可灭活脊髓灰质炎病毒(PV)、HIV、伪狂犬病病毒(PRV)；牛病毒性腹泻病毒(BVDV)；猪细小病毒(PPV)等多种病毒，其用于同种异体植入性医疗器械病毒灭活的效果已为实验室和临床试验所证实。采用该方法时应严格控制人用安全过氧乙酸残留量限制。

乙醇是临床上最为常用的表面消毒剂。该方法对多数有包膜病毒，如单纯疱疹病毒、HIV等具有灭活作用。在用于同种异体骨的病毒灭活时，应充分清洗血液及骨髓成分；同时因乙醇具有强挥发性，应采用浸泡处理，注意防止高温和明火。由于不同的方法对产品造成的影响不同，因此实际使用时需根据材料性质以及材料携带病毒种类进行选择。

射线辐照灭活法的主要优点包括灭活效率高、穿透力强、剂量易控制、无有害物质残留、无明显温度升高等。该方法主要通过破坏核酸而灭活病毒。由于病毒在不同介质中对射线的抗性不同，该方法用于同种异体植入性医疗器械的病毒灭活时，应尽量去除产品中的宿主组织和细胞，例如同种异体骨应充分清洗血液及骨髓成分。应根据产品的特性确定辐照剂量。采用该方法时应考虑辐照剂量的分布和灭活时间。

氢氧化钠一直被认为能有效去除蛋白和核酸。同时，它还能灭活大多数的病毒、细菌、酵母、真菌以及内毒素。使用氢氧化钠的一大好处在于有效、低成本、并能容易检测、清除和处理。氢氧化钠可有效灭活BSE病毒，这一病毒对大多数的处理手段都具有相当的抵抗，包括360℃干烤一小时处理。同时由于氢氧化钠会对天然胶原中肽键造成破坏，使其水解，灭活的同时也会极大地降低胶原的力学性能。

除此以外，以上所述几种病毒灭活方法均会不同程度对胶原天然结构和功能造成破坏。