[发明专利]一种胶原蛋白的新型交联剂、交联胶原纤维的方法和应用

说明书

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种交联胶原蛋白的新型交联剂及交联胶原纤维的方法和应用，通过以下方法制备：由壳聚糖季铵盐与1，4‑丁二醇缩水甘油醚室温避光反应，透析后冻干得到，结构式如式(Ⅰ)所示：其中X为Cl、Br、I或Ac；n≥1；所述的新型交联剂制备方法简单，具有良好的生物相容性；制备得到的胶原蛋白纤维保持良好的网孔结构，有利于成纤维细胞的生长；交联的胶原蛋白纤维呈紧密堆积的纤维结构，具有良好的稳定性和更强的抗酶解能力；胶原蛋白纤维植入后有效避免了钙化现象，生物安全性好，可应用于植入剂、人工皮肤、止血海绵、支架材、医疗器械等领域，应用前景广阔。

技术领域/

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种胶原蛋白的新型交联剂、交联胶原纤维的方法和应用。

背景技术

胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，三螺旋结构的胶原蛋白在体内自组装形成紧密排列的纤维结构，为细胞的粘附、增殖和分化提供良好的生长环境。胶原蛋白因其良好的生物相容性和生物活性，在植入剂、人工皮肤等领域广泛应用。然而，胶原蛋白作为蛋白质，稳定性较差，在体内易被蛋白酶降解，严重影响其使用效果。因此，开发合适的交联方法，来提高胶原蛋白的稳定性和抗降解性，在生物材料领域备受关注。

目前已经报道了多种胶原蛋白的交联方法，包括物理交联、化学交联和酶交联等。相比其他方法，化学交联具有交联度高、简单方便等优点，应用最为广泛。

中国专利CN101648989A采用戊二醛等化学交联剂对胶原蛋白纤维进行交联，制备得到更长效的胶原蛋白纤维。中国专利CN107349456 A使用戊二醛作为交联剂制备得到更稳定的胶原蛋白海绵。中国专利CN109432489 A以EDC/NHS为交联剂制备得到快速止血的胶原止血纤维棉。这些化学交联剂的应用，提高了胶原蛋白的稳定性和机械强度，但是，戊二醛等化学交联剂的残留导致细胞毒性等潜在风险。如何开发绿色、无毒、高效的新型交联剂，一直是胶原蛋白领域的关键问题。

针对上述技术问题，发明人在研究的过程中意外的发现了一种交联胶原蛋白的新型交联剂及交联胶原纤维的方法和应用，所述交联剂是将壳聚糖季铵盐与1.4-丁二醇缩水甘油醚的反应得到；所述新型交联剂制备方法简单，具有良好的生物相容性，无细胞毒性；制备得到的胶原蛋白纤维保持良好的网孔结构，有利于成纤维细胞的生长；交联的胶原蛋白纤维呈紧密堆积的纤维结构，具有良好的稳定性和更强的抗酶解能力；胶原蛋白纤维植入后有效避免了钙化现象，生物安全性好，可应用于植入剂、人工皮肤、止血海绵、支架材、医疗器械等领域，应用前景广阔。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种交联胶原蛋白纤维的新型交联剂，所述的新型交联剂的结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，X为Cl、Br、I或Ac；n≥1。

优选的，X为Cl。

本发明的第二目的是提供所述的新型交联剂的制备方法，由壳聚糖季铵盐与1，4-丁二醇缩水甘油醚室温避光反应，透析后冻干得到。

优选的，所述的壳聚糖季铵盐与1，4-丁二醇缩水甘油醚反应pH 6.5-8；反应时间为48-96h；透析时间为24-96h。

优选的，所述的壳聚糖季铵盐与1，4-丁二醇缩水甘油醚反应pH7.4；反应时间为72h；透析时间为72h。

本发明的第三目的是提供所述的新型交联剂在交联胶原纤维中的应用。

本发明的第四目的是提供所述的新型交联剂交联胶原纤维的方法，包括如下步骤：

(1)制备胶原纤维；

(2)权利要求1所述的交联剂交联胶原蛋白纤维；

(3)均质，离心，收集沉淀；