[发明专利]一种胶原蛋白-碳酸钙支架材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种胶原蛋白‑碳酸钙支架材料的制备方法，包括：(1)将胶原蛋白溶解于氯化钙溶液中，于80～100℃搅拌3～8h，冷却，装入透析袋，于去离子水中透析48～96h，得到胶原蛋白溶液；(2)向上述胶原蛋白溶液中加入体积分数为1.5％的甘油，静置，再加入一定量的碳酸钙，磁力搅拌5～10min，于温度为50～60℃、频率为50～150Hz的条件下超声振荡20～40min，磁力搅拌1～2h，倒入支架模具里，于‑30～‑60℃条件下冷冻8～12h，最后在‑5～‑10℃低温干燥12～24h脱模、洗涤，得到胶原蛋白‑碳酸钙支架材料。本发明中的方法制备得到的胶原蛋白‑碳酸钙支架材料的孔隙率较高、力学性能好，具有良好的生物相容性。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种胶原蛋白-碳酸钙支架材料的制备方法。

背景技术

用于组织工程支架的材料主要有天然高分子材料和合成高分子材料，前者一般具有较好的细胞亲和性，但由于材料的来源不同、处理方法不同等而造成产品性能难以重现，其常规理化性能可调控范围非常有限，加工过程中操作范围较窄也限制了其在异形材料中的应用；合成高分子材料具有良好的加工性能且可以通过调节产物的组成及合成过程中的工艺参数，而使其理化性能得以调控。但由于该类材料表面缺乏细胞识别位点等原因，影响了细胞在其表面上的粘附和生长。因此，对生物医学材料进行改性以提高材料的细胞亲和性、可加工性及力学性能的研究正成为生命科学与材料科学共同的研究热点。而性能优良的组织工程用支架材料的成功开发将使创伤及整形外科进入一个崭新的领域。

碳酸钙具有良好的生物相容性和生物降解性，在制药学、生物医学、化妆品和工业等方面具有广泛的应用前景。纳米碳酸钙更因其独特的理化性能和生物学性能而广泛地应用于生物医学领域。胶原蛋白(collagen)是天然生物材料的一种，是由动物细胞合成的一种生物高分子，具有很好的生物相容性和生物可降解性，更是细胞外基质的结构蛋白质，在组织修复方面用途广泛。为了充分利用胶原蛋白和碳酸钙的生物可降解性，人们利用不同的方法制得了胶原蛋白-碳酸钙的复合材料。但是，现有技术中的方法制备得到的胶原蛋白-碳酸钙的复合材料孔隙率和力学性能不够理想。

为此，有必要针对上述问题，提出一种胶原蛋白-碳酸钙支架材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胶原蛋白-碳酸钙支架材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种胶原蛋白-碳酸钙支架材料的制备方法，包括：

(1)将胶原蛋白溶解于氯化钙溶液中，于80～100℃搅拌3～8h，冷却，装入透析袋，于去离子水中透析48～96h，得到胶原蛋白溶液；

(2)向上述胶原蛋白溶液中加入体积分数为1.5％的甘油，静置，再加入一定量的碳酸钙，磁力搅拌5～10min，于温度为50～60℃、频率为50～150Hz的条件下超声振荡20～40min，磁力搅拌1～2h，倒入支架模具里，于-30～-60℃条件下冷冻8～12h，最后在-5～-10℃低温干燥12～24h脱模、洗涤，得到胶原蛋白-碳酸钙支架材料。

优选的，步骤(1)中，所述胶原蛋白的制备方法包括：

1)将由碱法工艺制备得到的双90骨明胶，重新溶解于水中配制成质量浓度为10～25％的骨明胶溶液；

2)将步骤1)配制好的骨明胶溶液放入反应锅内，用无机酸调节骨明胶溶液的pH值为2～4，然后加酸性蛋白酶控制骨明胶降解5～7h，得到降解的骨明胶溶液，其中所述的酸性蛋白酶的加入量是双90骨明胶重量的3～6‰；

3)将步骤2)得到的降解的骨明胶溶液用无机碱调节pH为5～6.5；随后将反应物升到温度为65～75℃进行热抽提；