[发明专利]透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白新型生物材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料制备领域，特别涉及一类透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白生物材料及其制备方法。

背景技术

胶原蛋白是生物体内细胞外基质的主要蛋白成分，其特有的三股螺旋肽链结构，赋予它许多优良性质：韧性弹性好、低免疫原性、生物可降解性、生物相容性、止血性和促进细胞生长，因此是生物材料及组织工程领域的优选材料。透明质酸多糖(HA)是细胞外基质中的一种糖胺聚糖，在维持组织的完整性和功能性，调控细胞的粘附、增殖、分化等方面起着重要作用。由于具有独特的流变学特性、粘弹性、吸湿性以及良好的生物相容性，在生物材料、组织修复与再生、药物载体等领域有着广泛应用。特别是随着分子量不同，HA具有不同的抗凝血和促血管化功能。尤其是在促进血管内皮细胞增殖和血管化方面，根据其分子量不同，HA有着相反的作用。大分子的HA多糖抑制血管内皮细胞增殖、迁移，从而抑制血管生成；小分子的透明质酸寡糖(o-HA)，特别是3-10双糖片段，可明显促进血管内皮细胞的增殖和迁移，从而促进血管的生成。尽管o-HA具有良好的促血管化功能，但是其本身为小分子不能作为血管修复材料。因此，如果考虑用o-HA修饰胶原蛋白，制备一种具有促血管化功能的新型血管修复材料，有望用于治疗当今严重威胁人类生命的心血管疾病。同时，其促血管化的功能，作为其它组织修复材料也可以促进再生组织的血管化，有利于组织的修复与再生。

Westetal.(1985),ChuangTWetal.(2009)等相继报道了HA的3-10双糖片段在刺激血管再生方面的作用。中国专利文件CN1927414A(申请号：200610076649.7)公开了层粘连蛋白通过碳二亚胺盐酸盐(EDC)和己二酸二酰肼(ADH)交联HA多糖，制备神经组织再生修复材料。中国专利文件CN103333349A(申请号：201310264026.9)公开了一种注射用透明质酸-胶原蛋白复合水凝胶及其制备方法，作为软组织填充材料。中国专利文件CN102836465A(申请号：201210314947.0)公开了一种注射用丝素蛋白/透明质酸复合凝胶及其制备与应用。但是，以上材料所用透明质酸都是大分子的HA多糖。目前用于血管及其它组织修复材料的HA也都是大分子多糖，至少也是在分子量5000Da以上的HA寡聚糖。这显然不能满足(3-10双糖)o-HA片段更好地促进血管再生的要求。这种局限性是由于o-HA大量制备比较困难，目前市面仅微量(一般微克，极少数毫克)级别的o-HA可得到，且价格昂贵。在组织工程修复材料的制备中，材料需求量大，至少需要克级。因此研究中未见报道将特定分子量o-HA(四糖、六糖、八糖、十糖)与胶原蛋白通过化学反应进行连接，制备透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白生物材料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白新型生物材料及其制备方法，以期用于血管及其它组织修复。本发明通过酶法水解和分离纯化，首先成功制备批量o-HA(四糖、六糖、八糖和十糖)，然后通过交联制备透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白。

本发明的技术方案如下：

一种透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白新型生物材料，是由透明质酸寡糖与胶原蛋白通过交联反应得到；所述的交联物中，透明质酸寡糖的质量百分比为0.2％-5.1％。

根据本发明，优选的，所述的透明质酸寡糖的分子量为397.33Da-3811.21Da，进一步优选的，所述的透明质酸寡糖为透明质酸四糖、透明质酸六糖、透明质酸八糖或/和透明质酸十糖。

根据本发明，上述透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白新型生物材料的制备方法，包括步骤如下：

(1)利用透明质酸酶降解透明质酸或透明质酸钠，分离纯化，冷冻干燥得到透明质酸寡糖；

(2)将步骤(1)得到的透明质酸寡糖与胶原蛋白在交联剂作用下进行交联反应，得到透明质酸寡糖修饰的胶原蛋白新材料。

根据本发明方法，优选的，步骤(1)中所述的透明质酸酶的浓度为(0.1-2.0)×10⁵U/L，所述的透明质酸或透明质酸钠的质量浓度为(0.5-2.0)mol/L，酶解温度为(25-60)℃，酶解时间为(10-24)h；