[发明专利]一种牛皮制备可注射温敏水凝胶的方法及水凝胶的应用

说明书

本发明属于生物材料领域，特别涉及一种牛皮制备可注射温敏水凝胶的方法及应用。该方法从牛皮中提取出胶原蛋白和半胱氨酸，通过化学反应使两者结合成可注射温敏水凝胶，可注射到腔洞型伤口，引导组织再生修复。本发明把用途不大的牛皮、牛毛转化为医疗器械，减少浪费；制备出的温敏水凝胶可以用于填充腔洞型伤口，快速凝固，避免伤口感染，引导伤口愈合；并且其中胶原蛋白和半胱氨酸均可被人体完全降解吸收，不会产生有害残留物。

技术领域

本发明属于生物材料领域，特别涉及一种牛皮制备可注射温敏水凝胶的方法及其应用。

背景技术

牛皮是家牛的皮肤组织，在屠宰业中产量较大，由于食用价值不大，大多用于皮革制造。然而，制革工业会造成大量边角料浪费，且随着工业发展，高分子材料逐暂替代了传统的皮革材料，牛皮的应用价值大大减少，造成大量牛皮被浪费。

牛皮中含有大量的胶原蛋白，可用于制备敷料、吸血海绵等医用产品，能有效引导组织再生。附在牛皮上的毛发由角蛋白构成，可以提取出半胱氨酸，接枝到胶原蛋白上可使胶原蛋白在体温下交联形成水凝胶，将该水凝胶用于到腔洞型伤口的填充修复，能有效封堵伤口，避免伤口感染，并引导组织再生修复。

CN111825859A公开了一种具有自修复功能的仿生电子皮肤医用支架的制备方法和应用，其特征在于以从生物安全性较好的脱细胞胎牛皮真皮基质中提取的明胶为原料，再与生物相容性良好的导电高分子聚3,4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)溶液和自制的酸化碳纳米管(H-MWCNTs)复合，通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)交联得到一种具有多功能性的三维网络空间结构的水凝胶支架，该水凝胶生物相容性好，力学强度高，且兼具自修复性能和诱导组织再生修复性能，可广泛应用于皮肤创伤修复治疗。但不适合用于腔洞型伤口。

CN112521491A公开了一种用于制备水凝胶的胶原蛋白及其制备方法，设计了含有生物活性结构GFPGER区域的胶原蛋白序列，并在胶原蛋白序列的若干位点引入具有氧化交联特性的半胱氨酸，通过大肠杆菌异源表达获得四种纯度较高的含半胱氨酸胶原蛋白。采用双氧水为交联剂对胶原蛋白进行交联制备得到水凝胶，其制备得到的胶原蛋白具有较好的温敏性，在氧化环境中能够形成稳定的水凝胶构筑，并对细胞无毒性，为药物控释载体的应用提供了较好的基础。该方法使用大肠杆菌作为原料，而非较容易获得的牛皮。

从以上可以看出，至今尚未有利用牛皮制备出适合于腔洞型伤口使用的温敏水凝胶。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种牛皮制备可注射温敏水凝胶的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种牛皮制备可注射温敏水凝胶的方法，包括以下步骤：

（1）牛皮预处理

将牛皮去除毛发收集牛毛待用，将去除牛毛后的牛皮经去除皮下脂肪以及清洗、脱脂处理，备用；

（2）从牛皮提取胶原蛋白

将步骤（1）得到的牛皮粉碎，放入到氯化钠溶液中浸泡一定时间，取出清洗干净后，加到盐酸溶液中，并加入蛋白酶提取一定时间；然后，把固体不溶物去除，溶液加到透析袋中透析，调节到合适的pH值和浓度，得到牛皮胶原蛋白溶液；

（3）从牛毛提取半胱氨酸

将步骤（1）收集到的牛毛加到浓盐酸内，在一定温度下反应一定时间；把固体不溶物去除，对溶液进行脱色后，把溶液的pH调节到一定值，收集析出物；把析出物加到稀盐酸内，加入金属粒进行反应，过滤，收集滤液；对滤液通入一定量的硫化氢，过滤，然后进行合适的pH和浓度的调节，得到牛毛半胱氨酸溶液；

（4）温敏水凝胶干粉制备