[发明专利]一种多步连续酶催化微纤维胶原交联改性的方法

说明书

本发明提供一种多步连续酶催化微纤维胶原交联改性的方法，是将微纤维胶原原料分散在去离子水中配置为混合液，称取转谷氨酰胺酶加入至混合液中进行催化反应0.5～3h，然后称取A酶加入至混合液中继续进行催化反应0.5～2h，最后将混合液离心处理取沉淀，将所得沉淀进行后处理，即得交联改性的微纤维胶原。该方法通过少量多次的酶催化使得微纤维胶原在短时间内完成分步交联，从而制备获得机械性能、耐热稳定性和耐酶解性能得到提升的改性微纤维胶原，并且具备生物活性和安全无毒的特点。

技术领域

本发明涉及微纤维胶原交联改性技术领域，具体涉及一种多步连续酶催化微纤维胶原交联改性的方法，特别是针对至少50％含量的纤维为长度1mm以下的微纤维胶原进行多步连续酶催化交联改性的方法。

背景技术

微纤维胶原是一种胶原蛋白，通常是指对胶原纤维束进行解聚、蓬松处理得到的大部分(90％以上)长度低于12mm的纤维。微纤维胶原完全保留了胶原的生物活性和三股螺旋结构，广泛应用于止血材料、软骨组织工程支架材料等生物医学领域。目前，微纤维胶原主要是由牛胶原提取获得，可促进血小板聚集在微纤维胶原表面，促进血小板释放凝血物质，同时通过物理堵塞出血血管而实现止血目的(司泽兵,吴继功,临床止血材料的应用现状及研究进展[J].生物骨科材料与临床研究,2015,12(06):64-67)。同时，微纤维胶原很容易从伤口处清除，几乎没有残留物，免疫原性低，可以有效降低手术后出血的发生率，操作简单，安全且有效(Palm MD,Altman JS.Topical hemostatic agents:A review[J].Dermatologic Surgery.2008,34(4):431-445；崔波,欧彤文.微纤维止血胶原海绵在经直肠前列腺穿刺术后直肠出血中的应用效果[J].广西医学,2018,40(6):692-693)。同时，微纤维胶原也可用作支架材料，使在体外扩增的组织细胞粘附在微纤维胶原上，形成细胞—材料复合物，随后将该复合物植入机体的组织或器官病损部位，随着微纤维胶原在体内逐渐被降解和吸收，植入的细胞在体内不断增殖并分泌细胞外基质，最终形成相应的组织或器官，从而达到修复创伤和重建功能的目的(周丽斌,徐冰心,丁瑞英,等.应用微纤维胶原支架构建组织工程软骨[J].中国组织工程研究,2017,21(22):3483-3487)。并且微纤维胶原具有高孔隙率的三维立体结构，具有三维立体结构的微纤维支架材料，更利于细胞的分化(Kim JJ,Hou LQ,Yang G,et al.Microfibrous scaffolds enhance endothelialdifferentiation and organization of induced pluripotent stem cells[J].Cellular and Molecular Bioengineering.2017,10(05):417-432)。

目前，关于胶原的研究和相关报道已表明胶原的相关制备运用逾近成熟。以天然胶原蛋白为基材的生物材料在实际应用中，其机械性能差、降解速率过快等问题较为突出(Sarkar SD,Farrugia BL,Dargaville TR,et al.Chitosan-collagen scaffolds withnano/microfibrous architecture for skin tissue engineering[J].Journal ofBiomedical Materials Research Part A.2013,101(12):3482-3492)。微纤维胶原同样也是一种天然胶原蛋白，并且因其纤维聚集程度及长度远低于胶原纤维束，因此其机械性能、降解速率过快等问题更为显著。正因上述微纤维胶原的不足之处，急切需求某种方式来提升微纤维胶原的机械性能、耐热稳定性以及耐酶解等性能，以使得微纤维胶原在生物医学领域具有更广泛的应用和更佳的应用前景。