[发明专利]一种去除生物医用材料中细菌内毒素的离子缓冲液及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除生物医用材料中细菌内毒素的溶液制备方法及其应用，属于医用生物材料领域。

背景技术

细菌内毒素是一种脂多糖和微量蛋白的复合物，来自于格兰阴性菌细胞壁，是革兰氏阴性杆菌生长释放或死亡时由细胞壁裂解产生的一类脂多糖类物质，是热源的一种。极微量的内毒素进入动物或人体内都会引起强烈的炎症反应，导致轻微发热，脓毒症，感染性休克，重者死亡的严重后果。医用生物材料是一类具有特殊性能、特种功能的材料，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患等医疗、保健领域，而对人体组织、血液不致产生不良影响的材料。

内毒素污染广泛存在，如胶原蛋白作为一种具有良好生物相容性及生物活性的生物高分子物质，其生产工艺和纯化工艺非常复杂，生产过程中容易存在内毒素污染。FDA已经采用USP内毒素标准品和限度用于医疗器械提取物，表示单位为EU/ml。目前的标准(USP27)规定针对直接或者间接接触心血管系统和淋巴系统的产品，限度是0.5EU/ml或者20EU/每个器械。对于接触脑脊液的器械，限度是0.06EU/mL或者2.15EU/每器械。对于直接或者间接接触眼内环境的器械，一个更低的内毒素限度可能是合适的。国家药典对注射品中细菌内毒素指标也有严格的规定：细菌内毒素小于1EU/ml。美国专利(US 2012/0093686 A1)报导了一种选择高分子量蟹壳来源的壳聚糖基止血材料的方法，避免内毒引起的热原问题。因此，为了保证生物制品及医疗器械的安全性，使内毒素降至其限度要求内至关重要。

目前，在生物制药及医疗器械中，内毒素污染广泛存在，引起内毒素超标的主要原因有两个:1)原材料中本身含有的内毒素成分；2)生物材料处理过程中引入，尤其是处理生物来源的生物材料，因而导致动物实验失败或无法通过质量检验，浪费大量的时间、人力和财力。常用的去除内毒素的方法有酸碱水解、活性炭吸附、超滤、离子交换色谱法、离子辐射等，但去除效果均不佳，而且主要针对溶液。加热180℃，2h以上可以完全去除内毒素，但实施起来难度很大，一些不耐高温的生物制品和医疗器械不适用。不耐高温的固体生物材料，如膜类生物医用材料，多孔海绵支架以及网片类材料还没有很好的去除内毒素的方法。

发明内容

本发明针对用于组织修复生物医用材料的内毒素难于除去的问题，发明了一种离子缓冲液，并发明了该离子缓冲液在去除不同结构形态的生物医用材料中内毒素的使用方法，操作简单，实用性强。

本发明采用的技术方案是：

一种去除生物医用材料中细菌内毒素的离子缓冲液，所述离子缓冲液中，以Na⁺、K⁺中的一种或两种为阳离子，以Cl^-、PO4^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-中的两种以上为阴离子，所述离子缓冲液的pH值为7.0～7.5，阴离子的总浓度为0.1～0.35mol/L，优选0.11～0.3mol/L。

本发明提供的离子缓冲液可以去除不同结构形态的生物医用材料中的内毒素，例如脱细胞组织基质(例如脱细胞真皮基质，脱细胞羊膜基质，小肠黏膜下层细胞外基质)、胶原、透明质酸、壳聚糖、丝素液中任意一种或两种以上组合而制备的膜类生物医用材料、多孔海绵支架以及网片类材料。

本发明还提供所述去除生物医用材料中细菌内毒素的离子缓冲液的配制方法，所述方法为：分别配制缓冲液A液和B液，A液为可溶性磷酸盐A和氯化物A的混合液，B液为可溶性磷酸类化合物B和氯化物B的混合液；所述氯化物A或B各自独立为氯化钠或氯化钾；A液或B液中，可溶性磷酸盐A或可溶性磷酸类化合物B的浓度各自独立为0.01M～0.05M，氯化物A或氯化物B的浓度各自独立为0.10M～0.25M；将B液和A液按照体积比为1:4～1:9混合均匀，调节pH值为7.0～7.5，滤膜过滤，制得所述离子缓冲液。

调节pH值一般可用1M NaOH或1M HCl调节pH值。

所述A液中，可溶性磷酸盐A优选为磷酸一氢钠、磷酸三钠、磷酸一氢钾或磷酸三钾中的一种或两种以上的混合，更优选为磷酸一氢钠、磷酸三钠、磷酸一氢钾中的一种或两种以上的混合；

所述B液中，可溶性磷酸类化合物B优选为磷酸、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢钾或磷酸二氢钾中的一种或两种以上的混合，更优选为磷酸或磷酸二氢钠。