[发明专利]骨碎补/猪骨粉/壳聚糖复合支架材料制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种制备带药组织工程支架材料的方法，而且该材料为全天然的组织工程支架材料，适用于骨组织损伤的修复及作为骨组织工程细胞支架。

背景技术

作为骨修复材料的同种骨有来源局限性、采骨量有限、必须开辟第2术区给病人带来一定的痛苦的缺点。异体骨有传播疾病的危险且临床供应有限。人工合成材料有较好的骨传导性与一定的机械强度，但它的骨传导性较好，诱导性较差。组织工程化骨由于一些技术问题，很大部分工作目前仍停留在试验阶段，不易开展，临床应用仍需慎重。自从1668年荷兰人Job van Meekeren报道了第一例异种骨移植术，他将狗的颅骨移植到伤员的颅骨缺损处，当后来伤员要求取出移植物时，颅骨缺损已部分修复。自此异种骨开始被人们所重视并得到广泛的研究。异种骨修复材料具有来源广泛，易操作，移植时显示出良好的骨传导性和生物相容性，不用开辟多余手术，病人损伤小等优点，但是异种骨同时又存在免疫排斥、疾病交叉传染等问题，使异种骨的应用受到限制。经过衍生化(脱钙、深低温冷冻、煮沸、γ射线辐照、化学脱蛋白)的异种骨可以消除抗原性，也能较好地保持原有的骨传导甚至骨诱导性，是较好扩大的骨源，但衍生骨加工成型困难，有时强度会受到影响。

基于合成的羟基磷灰石生产原料价格高及需要高温、高压生产条件，目前造价很高，而天然羟基磷灰石是利用猪骨头提取的，生产成本低，原材料来源丰富，价格低廉，生产工艺简单，不需特殊的设备，绿色环保，无“三废“排放。由于牛和猪的骨骼结构与人的较为相似，是理想的骨替代材料。但牛骨有疯牛病等交叉感染的危险，所以选用猪骨型羟基磷灰石作为支架材料的研究对象。

壳聚糖[(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖]是由甲壳素经化学改性得到的有广泛应用价值的天然生物多糖高分子材料。由于壳聚糖具有众多优点无毒性、生物可降解、生物活性、生物相容性和抗菌性等，另外，有研究表明壳聚糖能促进凝血，促进生长因子TGF-β1的释放，从而加快伤口愈合的作用，因此广泛应用于生物医学中。壳聚糖作为生物医用材料吸水性强，形成的纤维或膜材料的湿态机械强度差，提高其机械性能，对其在生物医药领域的应用有重要意义。研究壳聚糖复合材料目的就是保持壳聚糖所特有的优异性能，而且能得到壳聚糖单纯使用时所没有的综合性能。

中药骨碎补为水龙骨科多年生蕨类植物槲蕨Dr.ynaria fortunei(Kunze)J.Sm的干燥根茎。始载于唐《本草拾遗》，味苦，温，归肝经、肾经，具有补肾，活血，止血，续伤之功效，主治肾虚腰痛、脚弱、耳鸣耳聋、牙痛、久泻、跌仆闪挫或金疮、损伤筋骨，为历代常用药物。骨碎补具有补肝肾强筋骨的传统功效，而且经过实验证明了骨碎补的提取液的确能促进成骨细胞的增殖。

因此，本发明将骨碎补/猪骨粉(猪骨型羟基磷灰石)/壳聚糖通过真空冷冻干燥法复合制备理想的骨组织工程支架材料。

发明内容

本发明提供一种能提高组织工程支架材料力学性能、降解过程pH值稳定、生产成本低且骨修复性能更好的骨碎补/猪骨粉(猪骨型羟基磷灰石)/壳聚糖复合组织工程支架材料的制备方法。

本发明的目的是鉴于复合材料中各个组分虽然保持其相对独立性，但其性质却不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料的某些特点的基础上，具有组分间协同作用产生的综合性能。可弥补单一材料的缺点，可产生单一材料所不具备的新特性。所以为了克服异种骨的的缺点并得到生物活性更优异的支架材料，现制备出中药骨碎补/猪骨粉(猪骨型羟基磷灰石)/壳聚糖复合支架材料。该支架材料孔隙率和抗压强度相匹配，在降解过程pH值稳定，生物活性优异，生产成本低且骨修复性能更好。因此，该复合支架材料在具有以上特点后，可作为骨组织缺损修复材料和骨组织工程细胞支架材料，以满足新一代生物材料发展的需要。

本发明解决技术问题所采用的方案是：以壳聚糖为模板，复合猪骨型羟基磷灰石和中药骨碎补制备支架材料，采用真空冷冻干燥法作为成型技术。

本发明具有如下特征：

(1)该支架材料是由中药骨碎补、猪骨粉(猪骨型羟基磷灰石)和壳聚糖三种材料复合而成：

(2)该支架材料中的中药骨碎补是由骨碎补粉和提取骨碎补有效成分即骨碎补液的形式加入的；

(3)骨碎补粉的制备：粉碎方法为首先把骨碎补粉碎为小颗粒，然后用行星球磨机球磨3小时，之后用玛瑙研钵研磨，过200目筛子之后装袋备用；