專利名稱：：一種活性骨修復(fù)材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種制備簡單，生物相容性好，效果顯著的可注射可吸收骨修復(fù)材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：骨缺損一直是骨科面臨的一個(gè)難題。近年來，伴隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展，可注射性骨替代物(injectablebonesubstitute,IBS)越來越受到各國學(xué)者的關(guān)注，已成為當(dāng)今生物材料的研究熱點(diǎn)之一。可注射性硫酸鈣骨替代物和磷酸鈣骨替代物是最常用的鈣磷系統(tǒng)的材料，其操作簡便，生物相容性好，能夠注射入骨缺損處，原位固化，適應(yīng)骨缺損進(jìn)行塑形。但二者均有不足之處，可注射性硫酸鈣骨替代物在體內(nèi)的吸收快于新骨的形成，不適合用于修復(fù)較大的骨缺損和愈合時(shí)間較長的骨缺損；可注射性磷酸鈣骨替代物也叫可注射性磷酸鈣骨水泥，其降解緩慢，在體內(nèi)存留時(shí)間長，達(dá)不到在治療期內(nèi)完全降解的要求，影響了新骨的長入，廣泛應(yīng)用受到一定程度的限制。骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bonemorphogeneticproteins,BMP)屬于轉(zhuǎn)化生長因子β超家族成員，是一種多功能的細(xì)胞生長因子，BMP具有促進(jìn)骨折愈合的能力，縮短了骨折的愈合周期。目前國內(nèi)外對BMP在臨床的骨誘導(dǎo)作用給予了很高的評價(jià)。其中ΒΜΡ-2是最主要的骨形成調(diào)控因子之一。但天然ΒΜΡ-2與材料復(fù)合后生物活性不能穩(wěn)定發(fā)揮。按ΒΜΡ-2核心功能區(qū)氨基酸序列合成的含I條24個(gè)氨基酸的短肽一ΒΜΡ-2活性多肽，相關(guān)研究表明ΒΜΡ-2活性多肽具有良好的誘導(dǎo)成骨能力。本發(fā)明將ΒΜΡ-2活性多肽復(fù)合到骨修復(fù)材料中，開發(fā)了一種活性骨修復(fù)材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種制備簡單，生物相容性好，效果顯著，可完全吸收的活性骨修復(fù)材料。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種活性骨修復(fù)材料，包括固態(tài)骨修復(fù)材料基體和ΒΜΡ-2活性多肽。其中固態(tài)骨修復(fù)材料基體為α半水硫酸鈣(α-CSH)、β磷酸三鈣(β-TCP)的混合物與固化液混合后的產(chǎn)物。α半水硫酸鈣(a-CSH)、β磷酸三鈣(β-TCP)、固化液重量比為(I100):(I100):1。更優(yōu)的方案是所述的α半水硫酸鈣(a-CSH)，粒徑為1030μm;所述β磷酸三鈣(β-TCP)為粒徑為5100μm。更優(yōu)的方案是β-TCP為取健康成年牛股骨經(jīng)煅燒粉碎后得到脫有機(jī)質(zhì)骨顆粒，粒徑為0.01mm3mm。更優(yōu)的方案是所述的固化液為蒸餾水或去離子水或磷酸鹽緩沖液或檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖液或模擬體液等。更優(yōu)的方案是所述β磷酸三鈣(β-TCP)可替代為羥基磷灰石，所述的固化液為PBS(pH7.4的磷酸鹽緩沖液)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種活性骨修復(fù)材料的制備工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為(O.I10g)/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢?，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A；步驟二β-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?min60min,充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照I40glml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將BMP-2活性多肽用雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中IOmin90min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸550分鐘，反復(fù)210次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。本制備方法配方簡單，制備工藝易行。制備簡單，生物相容性好。并具有低溫、低真空、低能耗、低污染的特點(diǎn)。符合“軟加工”(SoftProcessing)方式進(jìn)行材料的合成要求。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例I步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.lg/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁筧-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將Igβ-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照IOg:1ml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將O.IgBMP-2活性多肽用5ml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中30min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸15分鐘，反復(fù)50次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例2步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.lg/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁筧-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將Ig羥基磷灰石顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B;步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的羥基磷灰石/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與去離子水分別按照IOglml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將50mgBMP-2活性多肽用5ml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中30min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸20分鐘，反復(fù)8次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例3步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.3g/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢?，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二β-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與2wt%的檸檬酸溶液分別按照5gIml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將5mgBMP_2活性多肽用Iml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中60min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸35分鐘，反復(fù)3次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例4步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.lg/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢?，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將Igβ-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照IOglml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將ImgBMP-2活性多肽用O.5ml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中70min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸25分鐘，反復(fù)5次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例5步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.lg/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁筧-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將2gβ-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照IOglml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將20mgBMP-2活性多肽用雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中l(wèi)Omin，然后在10_4的負(fù)壓下抽吸10分鐘，反復(fù)10次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例6步驟一將2ga-CSH粉末按照固液比為O.lg/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢?，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將Igβ-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照IOglml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將IOmgBMP-2活性多肽用3ml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中20min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸15分鐘，反復(fù)5次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例7步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.2g/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢?，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將Igβ-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照IOglml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將50mgBMP-2活性多肽用5ml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中30min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸30分鐘，反復(fù)6次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。實(shí)施例8步驟一將Iga-CSH粉末按照固液比為O.lg/ml的比例放入無水乙醇中，充分?jǐn)嚢?，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A;步驟二將Ig羥基磷灰石顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?0min，充分混合得到混懸液B;步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C。步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照IOglml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60照射消毒。步驟五無菌條件下將10mgBMP-2活性多肽用2ml雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中30min，然后在10_5的負(fù)壓下抽吸35分鐘，反復(fù)6次，待BMP-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料E，將E取出密封，置于4°C保存。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種活性骨修復(fù)材料，其特征在于包括固態(tài)骨修復(fù)材料基體和BMP-2活性多肽，其中固態(tài)骨修復(fù)材料基體為α半水硫酸鈣(a-CSH)、0磷酸三鈣(β-TCP)的混合物與固化液混合后的產(chǎn)物；a半水硫酸鈣(a-CSH)與β磷酸三鈣(β-TCP)和固化液重量比為(I100)(1100):1。2.如權(quán)利要求I所述活性骨修復(fù)材料，其特征在于所述的a半水硫酸鈣(a-CSHMA粒徑為1030μm;所述β磷酸三鈣(β-TCP)的粒徑為5100μm。3.如權(quán)利要求I所述活性骨修復(fù)材料，其特征在于所述的β磷酸三鈣為取健康成年牛股骨經(jīng)煅燒粉碎后得到脫有機(jī)質(zhì)骨顆粒，粒徑為O.Olmm3_。4.如權(quán)利要求I所述活性骨修復(fù)材料，其特征在于所述的固化液為蒸餾水或去離子水或磷酸鹽緩沖液或檸檬酸或檸檬酸鹽緩沖液。5.如權(quán)利要求I所述活性骨修復(fù)材料，其特征在于所述β磷酸三鈣(β-TCP)可用羥基磷灰石替代，所述的固化液為含PH7.4的磷酸鹽緩沖液。6.一種活性骨修復(fù)材料的制備工藝，其特征在于，采用如下技術(shù)方案步驟一將Iga-CSH粉末放入無水乙醇中充分?jǐn)嚢?，每O.IIOg的a-CSH粉末配Iml無水乙醇，使a-CSH粉末分散于無水乙醇中，制備成a-CSH—無水乙醇混懸液A；步驟二β-TCP顆粒倒入混懸液A中再次充分?jǐn)嚢?min60min,充分混合得到混懸液B；步驟三將混懸液B放入37°C電熱通風(fēng)干燥箱中，使無水乙醇自然揮發(fā)，干燥至恒重制備得到顆粒狀的β-TCP/a-CSH復(fù)合人工骨顆粒C；步驟四將復(fù)合人工骨顆粒C與蒸餾水分別按照I40glml的固液比混合后固化，即得到固態(tài)可吸收人工骨D，并用Co60輻照消毒；步驟五無菌條件下將BMP-2活性多肽用雙蒸水溶解，將消毒后的固態(tài)可吸收人工骨D浸泡在BMP-2活性多肽溶液中IOmin90min，然后在1(Γ5的負(fù)壓下抽吸550分鐘，反復(fù)210次，待ΒΜΡ-2活性多肽溶液完全進(jìn)入材料后即得到活性人工骨修復(fù)材料Ε，將E取出密封，置于4°C保存。全文摘要一種活性骨修復(fù)材料及其制備方法，包括固態(tài)骨修復(fù)材料基體和BMP-2活性多肽，其中固態(tài)骨修復(fù)材料基體為α半水硫酸鈣(α-CSH)、β磷酸三鈣(β-TCP)的混合物與固化液混合后的產(chǎn)物；α半水硫酸鈣(α-CSH)與β磷酸三鈣(β-TCP)和固化液重量比為(1～100)(1～100)1。本發(fā)明制備方法配方簡單，制備工藝易行。制備簡單，生物相容性好。并具有低溫、低真空、低能耗、低污染的特點(diǎn)。符合“軟加工”(SoftProcessing)方式進(jìn)行材料的合成要求。文檔編號A61L27/58GK102600513SQ20111002153公開日2012年7月25日申請日期2011年1月19日優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日發(fā)明者甘少磊申請人:北京博恩康生物科技有限公司