[发明专利]用于骨修复的明胶与钙磷酸盐复合多孔微球及制法和用途

说明书

技术领域

本发明属于明胶衍生物材料的制备领域，特别涉及明胶与钙磷酸盐和 一种鹿茸多肽生物活性组织或骨形态发生蛋白(BMP)合成出的复合多孔 微球材料，该材料是一种具有良好的生物相容性和诱导成骨活性的骨修复 生物材料。

背景技术

明胶是胶原降解的产物，它不仅很好地保持了胶原作为生物材料所特 有的一些优点，而且与胶原相比，明胶无抗原性，植入体内无排异反应； 明胶价廉易得；易溶于水；其物理化学性质的检测手段已经发展得比较成 熟、规范。因此，明胶与钙磷酸盐复合物材料也是目前骨修复材料研究中 的一个热点。

传统的明胶与钙磷酸盐复合物材料大多为颗粒型或形状不规则的块 体(B.S.Chang，C.K.Lee，K.S.Hong，et al.Osteoconduction at porous hydroxyapatite with various pore configurations. Biomaterials，2000，21：1291～1298.)，这种传统材料在作为骨修复材 料使用时，会引起患者体内的炎症反应，而且新骨形成的速率较低，成骨 量较少。另外，传统的明胶与钙磷酸盐复合物材料在力学性能及降解速率 方面都存在着严重的缺陷，使得该复合物材料在应用于骨修复时仍存在着 许多的问题。

研究表明：将明胶和羟基磷灰石(HAP)以某种形式复合成微球形态， 改善了骨修复材料的力学性能和降解速率，利用该种复合微球材料良好的 柔韧性，填充骨缺损造成的各种不同形状的空穴。最重要的是，以研制球 形形态的骨修复材料，增加了种植体与其周围骨组织的接触面积，大大促 进了界面与界面之间的紧密度，能更好地发挥材料的成骨性作用。

鹿茸是哺乳类动物唯一可以再生的骨类组织，在药典记载已有几千年 历史。鹿茸中存在着多种已知的生长因子，如胰岛素样生长因子I(IGF-1)、 生长激素(GH)以及与骨生长和骨重建有关的多细胞生长因子TGFβ1和 TGFβ2等，并认为正是这些生长因子的共同存在和综合效应使鹿茸快速生 长。我们从鲜鹿茸中提取的鹿茸多肽为主要活性成分，与明胶和钙磷酸盐 合成为一体的多孔微球，这无论在材料的制备技术上还是材料本身，对骨 修复及治疗功效上都是一大提高。

清华大学颜永年等应用钙磷盐粉体和甲壳素/壳聚糖纤维制成复合物 (专利申请号：200410034109.3)，其中也添加了少量胶原(明胶)，及骨 形态蛋白，经细胞和动物实验证实该材料具有良好的生物活性和诱导成骨 活性。崔福斋等(专利申请号：01136246.4)在酸溶胶原液中，通过沉淀 法制备得到胶原/钙磷酸盐无定型粉体材料，其成分与天然骨类似。

天津大学(专利申请号：200410019979.3)提出一种富含海藻酸钠和 羟基磷灰石的复合微球的制备方法，该法采用羟基磷灰石粉体与海藻酸钠 共同加入的方法，通过乳化作用形成粒径在200um～300um左右复合微球。

本发明通过在明胶乳液中使可溶性钙盐与磷盐共沉淀的方法，制备成 复合多孔微球，反应中添加适量鹿茸多肽或骨形态发生蛋白，制得骨修复 复合材料及该复合材料的制备方法还未见有文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物相容性好，含有特定促骨活性物质(如： 鹿茸多肽或骨形态发生蛋白)、容易批量制备、形貌可控、价格低廉的用 于骨修复的明胶与钙磷酸盐复合多孔微球。

本发明的再一目的是提供用于骨修复的明胶与钙磷酸盐复合多孔微 球的制备方法。

本发明的另一目的是提供用于骨修复的明胶与钙磷酸盐复合多孔微 球在用于骨修复材料方面的用途。

本发明的用于骨修复的明胶与钙磷酸盐复合多孔微球是一种在明胶 微球中均匀分散有钙磷酸盐及可促使骨生长的活性物质鹿茸多肽或骨形 态发生蛋白；其中，活性物质鹿茸多肽或骨形态发生蛋白是明胶重量的1 ‰～5％；形成钙磷酸盐的可溶性钙盐为每克明胶的0.0003～0.03mol，可 溶性磷酸盐的量使得Ca元素与P元素的比例为1∶1～2∶1，优选Ca元素 与P元素的比例为1.5∶1。

所述的明胶微球中进一步均匀分散有交联剂，所述的交联剂的量为在 反应中交联剂的添加量为每克明胶添加30ul～1000ul的交联剂，优选是 每克明胶添加500ul的交联剂，交联剂的质量浓度为5‰～15％。