[发明专利]胶原蛋白及胶原蛋白与羧甲基纤维素的复合材料

说明书

本发明公开了胶原蛋白及胶原蛋白与羧甲基纤维素的复合材料。所述胶原蛋白使用牛皮作为原料，制备方法包括两步骤：(一)牛皮预处理；(二)预处理后的牛皮酸法提取。本发明以富含Ⅰ型胶原的牛皮为原料，通过碳酸钠溶液涨发和酶处理结合法，利于脱毛和胶原纤维的松散，提取具有完整三股螺旋结构的Ⅰ型胶原，无毒无刺激性，和人体组织的相容性良好，适用于组织工程支架材料的制备。而所述胶原蛋白与羧甲基纤维素的复合材料通过将胶原蛋白和羧甲基纤维素复合，以EDC/NHS为交联剂，使羧基和氨基发生酰胺化反应，再通过冷冻干燥法制备得到。本发明利用胶原蛋白和羧甲基纤维素体系，获得可降解且具有良好生物相容性的支架材料。

技术领域

本发明涉及胶原蛋白及其制品技术领域，特别是涉及胶原蛋白及胶原蛋白与羧甲基纤维素的复合材料。

背景技术

胶原蛋白是一种白色、不透明、无支链的三螺旋纤维蛋白质，其分子结构十分稳定，主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌键、韧带和血管中，约占哺乳动物体内蛋白质总量的25％～30％，是结缔组织极重要的结构蛋白质，起着支撑器官、保护机体的作用。有资料报道，胶原蛋白能有效增强人体皮肤组织细胞的储水能力，改善皮肤的弹性，舒缓皱纹；可促进骨的形成，增强低钙水平下的骨胶原结构，从而提高骨强度，预防骨质疏松症；可吸附肠道中的毒素和重金属，降低血清甘油三酯和胆固醇；可用于制备手术缝合线、止血纤维或海绵、代血浆、人工血管、心脏瓣膜和人工皮肤等。此外，胶原含有丰富的甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸等中性和酸性氨基酸，生物可降解，具有优良的生物相容性与加工适应性、低免疫原性，这些均使得其在食品领域、化妆品领域、生物医学领域得到了广泛的应用。目前，胶原蛋白制品主要是从一些陆生脊椎动物，如牛、猪、鸡等的皮肤、软骨、肌腱中提取。

申请号201611032604.X的发明公开一种从牛皮中提取胶原蛋白的方法，包括以下步骤：

(1)牛皮预处理：将新鲜牛皮刮毛，提出皮下的肉，用0.15～0.2％的生理盐水将牛皮浸泡25～30分钟，用清水冲洗牛皮10～15分钟，将牛皮剪成碎块，加入脱脂剂，浸泡35～40分钟，过滤，加入滤渣质量的3～5倍的酒石酸浸泡20～25分钟，用清水冲洗至滤渣水溶液pH值为6～7，得牛皮滤渣；

(2)熬合：将步骤(1)处理后的牛皮滤渣，烘干至含水量为5.5～7％，加水，在100℃下搅拌55～60分钟，冷却至40～50℃，采用水浴恒温加热，加入柠檬酸调节溶液pH值为4.5～5.5，恒温搅拌2～3小时，抽滤；

(3)精制：将步骤(2)中抽滤得滤液，加入滤液质量的60～70％的乙醇，在40～50℃下水浴浸提50～60分钟，减压蒸馏回收乙醇，得残留液，加入残留液4～5倍的二氯甲烷，恒温搅拌90～100分钟，减压蒸馏回收二氯甲烷，将水浴温度调至100～120℃，继续搅拌10～15分钟，即可。

发明内容

胶原蛋白是人体的“生命支架”，是哺乳动物细胞中最为丰富的蛋白质，具有支撑保护等作用。本发明所要解决的技术问题之一是提供一种胶原蛋白，使用牛皮作为原料，制备方法包括两步骤：(一)牛皮预处理；(二)预处理后的牛皮酸法提取。

进一步地，所述牛皮预处理过程为：

(1)修剪处理：将牛皮修剪成块，去除杂质及皮下组织后，用流动的水冲洗干净；

(2)碳酸钠溶液涨发：将修剪好的牛皮块以料液质量比1：(3～10)放入质量分数1～5％的碳酸钠溶液中，涨发10～30小时后，将牛皮块捞出，得到涨发后的牛皮；

(3)热烫脱毛：将涨发后的牛皮放入60～70℃水浴中热烫5～10分钟，然后捞出，得到热烫脱毛后的牛皮；

(4)酶处理：将热烫脱毛后的牛皮和质量分数0.3～0.5％的碱性蛋白酶液以料液质量比1:(3～10)混合，于35～55℃、pH9～11的条件下酶解1～5小时，将牛皮捞出，得到酶解后的牛皮；