CN109985271A - 一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料及其制备方法，将I型胶原蛋白、III型胶原蛋白按比例分散于溶剂中，匀浆后，复合，再成型，即可；本发明所涉及的成分选自不同类型、不同含量的多组分胶原材料，能够充分发挥各胶原组分的特性，加快创伤的修复，提升创伤愈合质量。

Description

一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料及其制备方法

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料及其制备 方法。

背景技术

各种慢性疾病的患病率逐年增加，导致与之相关的压疮、糖尿病足、下肢静脉性溃疡等 慢性创面也呈现出高发病率。临床常见伤口已由急性创伤转为慢性创面为主，各种创伤、烧 伤、烫伤、术后创口不愈合、褥疮、糖烂足、臁疮(俗称烂腿)所致的慢性伤口已经跃居发病 率的首位。

糖尿病是一种发病率高、危害大、遍布全球的多发病和常见病，是现代生活的文明病之 一，已被WHO(世界卫生组织)列为三大疑难病之一。目前全世界有糖尿病患者1.25亿，我 国的糖尿病患者已达4000万，而糖尿病足是常见的糖尿病慢性并发症之一，也是导致糖尿病 人截肢残废的主要原因。糖尿病足是糖尿病患者足部由于神经病变使下肢保护功能减退，大 血管和微血管病变使动脉灌注不足致微循环障碍而发生溃疡和坏疽，不但给患者造成痛苦， 而且使其增添了巨大的经济负担。

糖尿病足慢性溃疡伤口的处理，实质上是通过清创，使慢性伤口转化为急性伤口状态， 从而启动伤口愈合的级联“瀑布”反应。根据不同类型、不同阶段足坏疽创面的进行不同的 清创处理，为细胞提供一个按时间顺序正确出现的愈合过程的机会，促进创面的愈合。但药 物干预、手术干预等的治疗手段还是需要自体的愈合能力，因此提高自体的创面愈合能力是 治疗糖尿病足的必要条件。

创伤为机械因素加于人体所造成的组织或器官的破坏。在创伤发生深度创伤率日渐增高， 伤情日趋复杂、严重的今天，深度创伤作为极为广泛的创伤，多伴有重要器官的损害，有较 多的血液或血浆的丧失、严重缺氧、酸中毒和大量组织坏死等。这些强烈刺激促使组织变性， 从而加速代谢变化速度，导致休克、急性肾衰竭、败血症、脓毒症等严重并发症。面对这样 的创伤在进行了抢救之后就要进行破损部位的治疗和修复。

上述两种创面组织愈合过程中，常常会伴随着感染、粘连的出现，针对这些问题，通常 采用抗生素、防粘连膜、止血类产品作用于创面。其中防粘连、止血类的产品大多包括聚乳 酸、壳聚糖、淀粉类、明胶类等成分，促进机体组织的愈合。

胶原作为一种天然高分子材料，具有力学性能高、生物相容性好、免疫原性低、可生物 降解的优点，还具有止血作用，是一种极具应用价值的生物医用材料。目前，研究发现人体 内含有二十几种胶原类型，每一种都为胶原的结构作用增加了特定的功能。不同类型的胶原 蛋白所起到的作用也不同：

I型胶原蛋白是最丰富和研究最多的胶原蛋白，主要存在于皮肤、骨骼、血管等结缔组织 中。

III型胶原广泛分布在除骨以外的含有III型胶原的组织中，是肺、肝、真皮、脾和血管 的间质组织的网状纤维中的重要组分。

对于难愈合创面的修复，单一组分的胶原虽然可以起到修复作用，但作用时间偏长。如 果以不同类型胶原复合制备一种包含两种不同类型胶原的双组分胶原敷料，充分发挥各胶原 组分的特性，则必将促进创伤修复，有效降低创伤修复时间，对提高伤员或患者的救治水平， 具有重要的应用价值。

发明内容

基于本领域客观存在的上述缺陷和需求，本发明旨在制备一种用于难愈合创伤修复的复 合胶原材料，弥补目前对于不同类型复合胶原制备及联合应用的空白，增强胶原的多功能性， 使其具有更为广阔的应用范围。并可以根据创伤的部位，选择不同配方的复合胶原材料，促 进创面愈合，并提高其愈合的质量。

本发明的技术方案如下：

一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料，其特征在于，由两种不同类型胶原蛋白复配 而成；

所述不同类型胶原蛋白选自I型胶原蛋白、III型胶原蛋白。

所述I型胶原蛋白选自人或动物的骨、皮肤、牛跟腱；所述Ⅲ型胶原蛋白选自人或动物 的皮肤、血管壁、羊膜。

按重量份计，I型胶原蛋白与Ⅲ型胶原蛋白的配比为99.99-85：0.01-15。

所述复合胶原敷料的剂型选自：海绵状材料、纤维膜、分层膜；

优选地，所述难愈合创面指：自愈能力差，愈合时间超过2个月的创面；

更优选地，所述难愈合创面选自：慢性难愈合创面、或创伤性难愈合创面。

用于难愈合创面修复的复合胶原敷料的制备方法，其特征在于，包括：将I型胶原蛋白、 III型胶原蛋白按比例分散于溶剂中，匀浆后，复合，再成型。

将99.99-85份的I型胶原蛋白、0.01-15份的Ⅲ型胶原蛋白按比例分散于溶剂中，匀浆后， 复合，再成型；

优选地，所述溶剂为蒸馏水、稀醋酸、三氟乙酸、六氟异丙醇；所述匀浆指通过高速混 合机混合匀浆；

所述复合胶原敷料的剂型为纤维膜；所述纤维膜的匀浆步骤指：制成一定质量浓度的匀 浆；成型步骤指：在一定质量浓度的匀浆中加入交联剂交联制备成胶原共聚物，再将交联后 的共聚物溶于溶剂中，将溶液置于高压静电纺丝机的储液罐内，通过静电纺丝制成化学复合 的胶原纤维膜；

所述复合胶原敷料的剂型为分层膜；所述分层膜的匀浆步骤指：制成不同胶原配比的两 种匀浆；成型步骤指：将重量配比为99.3:0.7的Ⅰ、Ⅲ胶原匀浆平铺于容器中置于-80℃的超 低温冰箱中预冷冻24h形成外层匀浆膜；再将重量配比为97:3的Ⅰ、Ⅲ型胶原匀浆平铺在外 层匀浆膜之上并置于-80℃预冷冻24h后形成接触层匀浆膜，放置于-50℃冷冻真空干燥机中 干燥24h，制成分层膜；

所述外层匀浆膜中Ⅲ胶原的含量为0.01-1％，所述接触层匀浆膜中Ⅲ胶原的含量为 1-15％。

本发明产品具有以下特点：

(1)本发明制备的复合胶原敷料是不同类型胶原按照一定比例复配制得，两者配比可根 据创面的严重程度进行调整，能适用于不同的创面。

(2)本发明制备的复合胶原敷料根据不同的成型工艺，能够制备出不同规格、形态，应 用于不同部位和创面，进一步的增大了其应用范围。

(3)本发明制备的复合胶原敷料原料易得，制备工艺简单可控，能够实现产业化。

综上，本发明针对不同部位及不同程度创面的应用要求；其次由于本发明所涉及的成分 均为不同类型的胶原，没有异物引入，能够保持胶原低免疫原性和良好的生物相容性；而且 能够同时体现不同类型胶原的不同作用，是一种多功能复合胶原材料；也可以根据创伤严重 程度的不同，选择化学交联改性的复合胶原材料，延长胶原的降解时间，使其更为有效的作 用于创面。

附图说明

图1为I型胶原蛋白的单一胶原材料的电镜图，100倍放大；

图2为本发明的一个实施例提供的I型胶原蛋白+III型胶原蛋白的复合胶原敷料的电镜 图，100倍放大。

图3为大鼠背部筋膜(深Ⅱ度创面模型修复)的HE染色图

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能 以下述实施例来限定本发明的保护范围。

生物材料的来源

动物的皮肤、牛跟腱、血管壁、羊膜可来自养殖场、屠宰场，或商购获得；人的皮肤、血管壁、羊膜可来自捐赠者、医院。

实验例3的大鼠材料由天津医科大学实验动物中心提供 第1组实施例、本发明的用于难愈合创面修复的复合胶原敷料

本组实施例提供一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料，本文中的“难愈合创面”指 自愈能力差，愈合时间超过2个月的创面，一般包括慢性难愈合创面和创伤性难愈合创面。

本组所有的实施例都具备如下共同特征：

所述复合胶原敷料中I型胶原蛋白与III型胶原蛋白的重量比为99.99-85：0.01-15；

III型胶原可以低至0.01，虽然如此微量，但它在本发明的复合胶原辅料中所起的作用相 当关键，发明人意外发现加入少量或微量的III型胶原可有效促使胶原蛋白再生，加速微血管 的形成，促进血管化，同时有利于创面的修复和疤痕的去除。

I型胶原在难愈合创面修复效果上所起的作用是：具有相当大的生物力学性能，于不同的 细胞间存在很强的亲和力，在与伤口的愈合过程中起到关键作用的生长因子与有着特殊的亲 和力还具有信号“中转站”的功能，它能够截留、贮存、运输生长因子，促进伤口愈合和组 织修复。

所述I型胶原蛋白选自人或动物的骨、皮肤、牛跟腱；

所述Ⅲ型胶原蛋白选自人或动物的皮肤、血管壁、羊膜。

所述复合胶原敷料的剂型选自：海绵状材料、纤维膜、分层膜。

在具体的实施例中，所述复合胶原敷料可用于修复糖尿病足和深度创伤，包含下述重量 份配比胶原蛋白，根据创面类型及严重程度，复合胶原敷料中I型胶原的含量逐渐减少，Ⅲ 型胶原的含量逐渐增多。

表1不同配比的复合胶原敷料

第2组实施例、本发明的用于难愈合创面修复的复合胶原敷料的制备方法

本组实施例提供第1组实施例任一所述的复合胶原材料的制备方法。本组所有的实施例 具备如下共同特征：所述制备方法包括如下步骤：将I型胶原蛋白、III型胶原蛋白按比例分 散于溶剂中，匀浆后，复合，再成型。

在具体的实施例中，所述制备方法包括如下步骤：将99.99-85份I型胶原蛋白、0.01-15 份的III型胶原蛋白按比例分散于溶剂中，匀浆后，复合，再成型。

优选地，所述溶剂为蒸馏水、稀醋酸、三氟乙酸、六氟异丙醇；所述匀浆指通过高速混 合机混合匀浆；

更优选地，所述纤维膜的匀浆步骤指：制成一定质量浓度的匀浆；成型步骤指：将一定 质量浓度的匀浆中加入交联剂交联制备成胶原共聚物，再将交联后的共聚物溶于六氟异丙醇 溶液中，将溶液置于高压静电纺丝机的储液管内，通过静电纺丝制成化学复合的胶原纤维膜；

所述分层膜的匀浆步骤指：制成不同胶原配比的两种匀浆；成型步骤指：将重量配比为 99.3:0.7的I、III型胶原匀浆平铺于容器中置于-80℃的超低温冰箱中预冷冻24h形成外层匀 浆膜；再将重量配比为97:3的I、III型胶原匀浆平铺在外层匀浆膜之上并置于-80℃预冷冻 24h后形成接触层匀浆膜，放置于-50℃冷冻真空干燥机中干燥24h，制成分层膜；

所述外层匀浆膜中III型胶原的含量为0.01-1％，所述接触层匀浆膜中III型胶原的含量 为1-15％。

本发明设计有海绵、纤维膜两种形式，纤维膜分为均一组分纤维膜和分层膜两种，也可 按照复合方式可分为物理复合和化学复合两种，以满足创伤的不同需求，其中化学复合适用 于需要缓慢愈合、防止粘连的创面。海绵状、纤维膜适用于一定面积的伤口；分层膜主要目 的是为了在接触层有效增加III型胶原含量，一般用于较严重的创面。

实验例1分层膜的制备工艺

(1)将一定质量浓度的I、III型胶原(w/w:99.3:0.7)匀浆平铺于容器中置于-80℃的超 低温冰箱中预冷冻24h形成外层匀浆膜；

(2)再将一定质量浓度的I、III型胶原(w/w97:3)匀浆平铺在外层匀浆膜之上并置于 -80℃预冷冻24h后形成接触层匀浆膜，放置于-50℃冷冻真空干燥机中干燥24h，制成分层膜。

外层匀浆膜中III型胶原的含量为0.01-1％，所述接触层匀浆膜中Ⅲ胶原的含量为1-15％。

实验例2纤维膜的制备工艺

(1)称取I型胶原和III型胶原，按照93:7(W/W)比例分散在蒸馏水中，并通过高速混合机混合，制备成一定质量浓度的匀浆，加入交联剂交联制备成胶原共聚物；

(2)将交联后的共聚物溶于六氟异丙醇溶液中，将溶液置于高压静电纺丝机的储液管内， 通过静电纺丝制成化学复合的胶原纤维膜。

海绵状材料的制备工艺包括分散-预冻成型-冻干，可采用本领域制备海绵的通用方法。 不同胶原按比例混合、匀浆、脱泡、模具中预冻成型、冷冻干燥。

实验例3本发明复合胶原敷料的应用

采用本发明的复合胶原敷料与现有的某单一胶原材料分别应用于难愈合创面(包括糖尿 病足创面，和/或，深度创伤创面)的修复，经验证，本发明的复合胶原敷料相比单一胶原材 料，能缩短创面愈合时间，具有更高的显效率和有效率，结果见表2。

采用本发明第1组实施例任一所述的复合胶原敷料，或，表1任一组配方制得的复合胶 原辅料均能获得如下表2所述类似的修复效果，此处不再一一赘述。

表2创伤修复指标

显效：渗液明显减少，创面基底肉芽组织新鲜，肉芽生长加快；

有效：渗液减少，肉芽组织生长较快。

无效：渗液无明显减少，创面基底肉芽组织生长不良。

以上数据为20例实验组(实验对象是大鼠，购于天津医科大学实验动物中心)，其中16 例慢性溃疡创面，4例深度创伤

对比图1、图2，可知本发明的复合胶原敷料较单一胶原材料具有更为均匀的孔隙，和 更为致密的结构。

经过复配处理后的复合胶原敷料，体外试验和动物实验表明，材料的生物相容性和组织 相容性极佳，未表现免疫原性。通过大鼠背部筋膜(大鼠购于天津医科大学实验动物中心) (深Ⅱ度创面模型修复结果)的HE染色结果显示，如图3所示，术后14天，实验组新生创 面组织可见大量直径大小不等的新生血管，A组(对照组)新生创面组织未见有新生血管。 创面微血管密度测定(MVD)计数结果依次为52.5±13.8、75.3±16.2，新生血管生成量明显 高于对照组。

Claims (9)

1.一种用于难愈合创面修复的复合胶原敷料，其特征在于，由两种不同类型胶原蛋白复配而成；

所述不同类型胶原蛋白选自I型胶原蛋白、III型胶原蛋白。

2.根据权利要求1所述的用于难愈合创面修复的复合胶原敷料，其特征在于，所述I型胶原蛋白选自人或动物的骨、皮肤、牛跟腱；所述Ⅲ型胶原蛋白选自人或动物的皮肤、血管壁、羊膜。

3.根据权利要求1或2所述的用于难愈合创面修复的复合胶原敷料，其特征在于，按重量份计，I型胶原蛋白与Ⅲ型胶原蛋白的配比为99.99-85：0.01-15。

4.根据权利要求1-3任一所述的用于难愈合创面修复的复合胶原敷料，其特征在于，所述复合胶原敷料的剂型选自：海绵状材料、纤维膜、分层膜；

优选地，所述难愈合创面指：自愈能力差，愈合时间超过2个月的创面；

更优选地，所述难愈合创面选自：慢性难愈合创面、或创伤性难愈合创面。

5.用于难愈合创面修复的复合胶原敷料的制备方法，其特征在于，包括：将I型胶原蛋白、III型胶原蛋白按比例分散于溶剂中，匀浆后，复合，再成型。

6.根据权利要求5所述的复合胶原敷料的制备方法，将99.99-85份的I型胶原蛋白、0.01-15份的Ⅲ型胶原蛋白按比例分散于溶剂中，匀浆后，复合，再成型；

优选地，所述溶剂为蒸馏水、稀醋酸、三氟乙酸、六氟异丙醇；所述匀浆指通过高速混合机混合匀浆。

7.根据权利要求5所述的复合胶原敷料的制备方法，所述复合胶原敷料的剂型为纤维膜；所述纤维膜的匀浆步骤指：制成一定质量浓度的匀浆；成型步骤指：在一定质量浓度的匀浆中加入交联剂交联制备成胶原共聚物，再将交联后的共聚物溶于溶剂中，将溶液置于高压静电纺丝机的储液罐内，通过静电纺丝制成化学复合的胶原纤维膜。

8.根据权利要求5所述的复合胶原敷料的制备方法，所述复合胶原敷料的剂型为分层膜；所述分层膜的匀浆步骤指：制成不同胶原配比的两种匀浆；成型步骤指：将重量配比为99.3:0.7的Ⅰ、Ⅲ胶原匀浆平铺于容器中置于-80℃的超低温冰箱中预冷冻24h形成外层匀浆膜；再将重量配比为97:3的Ⅰ、Ⅲ型胶原匀浆平铺在外层匀浆膜之上并置于-80℃预冷冻24h后形成接触层匀浆膜，放置于-50℃冷冻真空干燥机中干燥24h，制成分层膜。

9.根据权利要求8所述的复合胶原敷料的制备方法，所述外层匀浆膜中Ⅲ胶原的含量为0.01-1％，所述接触层匀浆膜中Ⅲ胶原的含量为1-15％。