兔皮胶原海绵的制备及表征

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兔皮中含有大量的胶原蛋白,它们具有良好的生物相容性和生物可降解性。从兔皮中提取胶原蛋白并制成胶原海绵,既能够提高资源的利用率以及兔皮的产品附加值又能够为伤口敷料等生物医用材料找到一种新的原料。采乙酸水解法从肉兔兔皮中提取胶原蛋白,溶液经中和、盐析后,将粗提的胶原蛋白经多次离心水洗,初步提纯,溶解到0.5mol/L,的乙酸溶液中,经过多次透析和聚乙二醇浓缩,得到较高浓度的胶原蛋白溶液。将所得蛋白溶液经超声分散,均匀涂覆在培养皿上,在-40℃条件下冷冻干燥48h,得到兔皮胶原海绵。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-P AGE)表征可知,胶原海绵的分子量在195~245 kDa之间且具有完整的三螺旋结构,表明酸法提取并未破坏胶原蛋白的结构,从而保持了胶原蛋白的生物完整性。通过差示扫描量热法(DSC)分析可知,经酸法水解后得到的兔皮胶原蛋白仍具有天然的螺旋结构,兔皮胶原海绵的玻璃化转变温度为33.4℃,热变性温度为74.4℃,与其他皮类胶原蛋白类似,玻璃化转变温度较低。通过对胶原海绵进行傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)分析可知,兔皮胶原海绵的酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带、酰胺Ⅲ带分别出现在1640cm-1、1550cm-1、1250cm-1,表明经酸解后,兔皮胶原蛋白中的酰胺为仲酰胺(R1—CONH—R2),其相对于伯酰胺(R—CONH2)来说,因有较多取代基的存在而具有更大的分子量,而且在1450cm-1处CH2的弯曲振动形成的峰与酰胺Ⅲ带的峰面积比接近于1,从而证明了胶原蛋白的原生性和三螺旋结构的完整性。使用紫外可见光分光光度计(UV-absorption)的表征表明,兔皮胶原海绵在225nm处出现最大吸收,与其他胶原蛋白类似,在283nm和251nrn处并没有明显的紫外吸收,表明胶原海绵中不含有酪氨酸和苯丙氨酸,同时通过紫外吸收表征也可以看出,用酸法提取的胶原蛋白纯度较高,不含有其他蛋白质。采用TM 1000对最终形成的胶原海绵进行观察后发现,胶原海绵外观为白色且具有多孔网络结构,这些多孔网状结构对兔皮胶原蛋白能够成为生物医学材料起着至关重要的作用。经过分析可知,通过该方法制备的胶原海绵纯度较高,保持了胶原蛋白的结构完成性和生物完整性,形成的胶原海绵具有多孔结构,且具有生物相容性和生物可降解性,能够作为伤口敷料、细胞增殖基质等生物医用材料。
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