一种酰化胶原蛋白、酰化胶原蛋白制剂及其应用的制作方法

本发明涉及天然活性胶原蛋白改性，具体涉及一种酰化胶原蛋白、酰化胶原蛋白制剂及其应用。

背景技术：

1、胶原蛋白是一类具有特殊三螺旋结构，且广泛分布于皮肤、骨头、肌腱等组织的生物高分子蛋白。这种具有独特三螺旋结构的蛋白由于其可以促进细胞增长和组织修复，并且具有高的生物相容性和生物可降解性等理化特性，被广泛应用于生物医学材料、药物输送载体、组织工程、化妆品和食品等领域。胶原蛋白的三螺旋结构是其生物活性和理化特性的基础。然而，在胶原蛋白应用的许多场合下，无法回避中性环境中使用的问题，即要求胶原蛋白在中性条件下以溶液态稳定存在，同时要求胶原蛋白的天然三螺旋结构不被改变或破坏，以保留良好的生物活性。但不少化学改性和物理改性会破坏部分或全部的三螺旋结构。

2、公开号为cn114874316a的中国发明专利公开了一种水溶性胶原蛋白及其应用，该方法利用水溶性胶原蛋白的编码基因导入表达宿主菌种，得到重组菌，培养重组菌并诱导蛋白表达，提取纯化蛋白，该方法通过编码基团诱导实现，操作难度和成本高，难以投入工业化。

3、公开号为cn105949477a的中国发明专利公开了一种水溶性未变性胶原及其制备方法，该方法利用聚羧酸-nhs酯与天然胶原反应，制备水溶性未变性胶原，该方法虽然可行，但制备聚羧酸-nhs酯方法较为复杂，且应用了不少有机溶剂，并且酯化度过高会导致胶原发生凝胶化。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种酰化胶原蛋白、酰化胶原蛋白制剂及其应用。

2、本发明的目的通过下述技术方案实现：一种酰化胶原蛋白，所述酰化胶原蛋白的制备方法，包括如下步骤：

3、(1)将冻干胶原蛋白溶解在酸溶液中，然后用碱溶液调节ph至8.5-9.5；

4、(2)边搅拌边加入酸酐，反应过程中用碱溶液调节ph稳定在8.5-9.5，温度保持在20-30℃，反应2-4h；

5、(3)反应结束后收集溶液，将溶液放入透析袋用去离子水透析3-7d，或者，将溶液采用超滤纯化2-8h；

6、(4)纯化结束后进行冷冻干燥，即得酸酐修饰的酰化胶原蛋白。

7、优选的，所述步骤(1)中，酸溶液为ph在1.5-3.5的醋酸、盐酸、硝酸、硼酸、磷酸溶液及其组合，胶原蛋白的浓度为1-5mg/ml。

8、优选的，所述步骤(2)中，酸酐为碳原子数在c2～c20直链烷基酸酐、支链烷基酸酐、环烷基酸酐、芳香酸酐及其组合，酸酐与胶原蛋白的质量比为1：0.2-1.0。可供选择的是，所述酸酐选自甲酸酐、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、异丁酸酐、戊酸酐、己酸酐、庚酸酐、辛酸酐、草酸酐、乳酸酐、丙烯酸酐、琥珀酸酐、己二酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、苯甲酸酐、邻苯二甲酸酐及其组合。更为优选的，所述酸酐为草酸酐、乳酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐和衣康酸酐中的至少一种。

9、优选的，所述步骤(1)和所述步骤(2)中，碱溶液为碱金属氢氧化物、有机或无机酸的碱性盐、胺、碱性缓冲液及其组合。可供选择的是，所述碱金属氢氧化物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡及其组合。所述有机或无机酸的碱性盐选自硼酸钠、碳酸钠、磷酸钠、硼酸钾、碳酸钾、磷酸钾、醋酸钠、柠檬酸钠及其组合。所述胺选自二乙胺、三乙胺、丁胺、1，2-乙二胺、三乙醇胺、丙胺、二丙胺、二乙醇胺、单乙醇胺、异丁胺、二异丙胺、叔丁胺、二丁胺、二异丁胺、三丁胺、戊胺、二戊胺及其组合。所述缓冲液选自碳酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、甘氨酸缓冲液及它们的组合。更为优选的，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、三乙胺和碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液中的至少一种。

10、优选的，所述步骤(3)中，透析袋的截留分子量为8000-14000。

11、本发明制备方法的改性原理为：胶原蛋白侧链的ε-氨基会使得琥珀酸酐开环，与其生成酰胺键，另一端变成羧基。结果显示胶原蛋白中不仅引入琥珀酸酐亲水基团，同时引入长碳链亲油基团，使胶原蛋白成为具有双极性基团的高分子表面活性剂，对胶原蛋白的水溶性有明显的提高。

12、优选的，所述酰化胶原蛋白水溶性好，并且保留了天然活性胶原蛋白的三螺旋结构以及生物活性。

13、优选的，所述酰化胶原蛋白的修饰位点为n端氨基和/或ε-氨基。

14、优选的，所述酰化胶原蛋白的接枝率为70％-80％。该接枝率范围下的酰化胶原蛋白三螺旋结构完整度高，水溶性好。

15、优选的，所述酰化胶原蛋白的等电点为4.1-4.2。

16、本发明的另一个目的通过下述技术方案实现：一种酰化胶原蛋白制剂，所述酰化胶原蛋白制剂含有上述所述的酰化胶原蛋白。

17、本发明的还一个目的通过下述技术方案实现：一种酰化胶原蛋白制剂的应用，所述酰化胶原蛋白制剂在制备抗炎药物或化妆品中的用途，或在制备抗氧化药物或化妆品中的用途，或在制备美白药物或化妆品中的用途，或在制备促进胶原蛋白分泌的药物或化妆品中的用途。

18、优选的，所述酰化胶原蛋白制剂制备成用于医疗或美容应用的粉末、微球体、薄片、纤维、织物、垫、膜、隔膜、海绵、创伤敷料、软膏或者凝胶。

19、本发明的有益效果在于：本发明的酰化胶原蛋白水溶性好，并且保留天然活性胶原蛋白的三螺旋结构以及生物活性，对促进细胞增殖和细胞迁移具有一定潜力，可用于细胞培养。

20、本发明的酰化胶原蛋白的制备方法与现有技术cn114874316a相比，利用化学改性方法去修饰天然活性胶原蛋白，其具有天然活性胶原蛋白的三螺旋结构，并且无需进行编码基团诱导。

21、本发明酰化胶原蛋白的制备方法与现有技术cn105949477a相比，可根据酸酐用量来控制合适的接枝率，并且使用途中并没有使用有机溶剂，安全环保。

22、本发明的酰化胶原蛋白制剂含有酰化胶原蛋白，可以使斑马鱼中性粒细胞数量均有极显著减少，说明酰化胶原蛋白制剂具有舒缓功效，可用于制备抗炎药物或化妆品；可以使斑马鱼胚胎的荧光均有极显著性减少，说明酰化胶原蛋白制剂具有抗氧化作用，可用于制备抗氧化药物或化妆品；且对斑马鱼胚胎具有美白功效，可用于制备美白药物或化妆品；还可以显著促进i型胶原蛋白的分泌，可用于制备促进胶原蛋白分泌的药物或化妆品。

技术特征：

1.一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述酰化胶原蛋白的制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述步骤(1)中，酸溶液为ph在1.5-3.5的醋酸、盐酸、硝酸、硼酸、磷酸溶液及其组合。

3.根据权利要求1所述的一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述步骤(2)中，酸酐为碳原子数在c2～c20直链烷基酸酐、支链烷基酸酐、环烷基酸酐、芳香酸酐及其组合，酸酐与胶原蛋白的质量比为1：0.2-1.0。

4.根据权利要求1所述的一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述步骤(1)和所述步骤(2)中，碱溶液为碱金属氢氧化物、有机或无机酸的碱性盐、胺、碱性缓冲液及其组合；所述步骤(3)中，透析袋的截留分子量为8000-14000。

5.根据权利要求1所述的一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述酰化胶原蛋白水溶性好，并且保留了天然活性胶原蛋白的三螺旋结构以及生物活性。

6.根据权利要求1所述的一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述酰化胶原蛋白的修饰位点为n端氨基和/或ε-氨基；所述酰化胶原蛋白的接枝率为70％-80％。

7.根据权利要求1所述的一种酰化胶原蛋白，其特征在于：所述酰化胶原蛋白的等电点为4.1-4.2。

8.一种酰化胶原蛋白制剂，其特征在于：所述酰化胶原蛋白制剂含有权利要求1-7任一项所述的酰化胶原蛋白。

9.如权利要求8所述的一种酰化胶原蛋白制剂的应用，其特征在于：所述酰化胶原蛋白制剂在制备抗炎药物或化妆品中的用途，或在制备抗氧化药物或化妆品中的用途，或在制备美白药物或化妆品中的用途，或在制备促进胶原蛋白分泌的药物或化妆品中的用途。

10.根据权利要求9所述的一种酰化胶原蛋白制剂的应用，其特征在于：所述酰化胶原蛋白制剂制备成用于医疗或美容应用的粉末、微球体、薄片、纤维、织物、垫、膜、隔膜、海绵、创伤敷料、软膏或者凝胶。

技术总结
本发明涉及天然活性胶原蛋白改性技术领域，具体涉及一种酰化胶原蛋白、酰化胶原蛋白制剂及其应用，该酰化胶原蛋白是指通过酸酐修饰所得，将天然活性胶原蛋白溶解在酸溶液中，调节pH，加入一定量的酸酐，反应过程中需要搅拌且调节pH并保持一定的温度，确保反应有稳定环境，反应结束后进行透析或超滤，结束后冷冻干燥保存得到酸酐修饰的酰化胶原蛋白。该酰化胶原蛋白制剂含有酰化胶原蛋白，酰化胶原蛋白制剂在制备抗炎、抗氧化、美白、促进胶原蛋白分泌的药物或化妆品药物或化妆品中的用途。本发明制得的酰化胶原蛋白水溶性好，并且保留天然活性胶原蛋白的三螺旋结构以及生物活性，对促进细胞增殖和细胞迁移具有一定潜力，可用于细胞培养。

技术研发人员：彭新生
受保护的技术使用者：东莞胶原生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16