[发明专利]具成骨诱导活性复合型纳米生物骨胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用材料领域，尤其涉及具成骨诱导活性复合型纳米生物骨胶及其制备方法。

背景技术

粉碎性骨折属于完全性骨折，指骨质碎裂成三块以上，又称为t或y型骨折开放性骨折是指骨折处皮肤或粘膜破裂，骨折端与外界相通。如果选用石膏固定，骨头接上，稍有错位，就会留下后遗症，而且石膏并不能固定正骨，因为石膏是软体的，只是在原有的基础上固定而已，石膏上久了，会使关节僵硬，无法弯曲，对以后的生活带来诸多不变。因此在粉碎性骨折的治疗过程中对骨骼的正确固定是最大的难题。

骨缺损是临床上的常见病，也是骨科治疗的难题之一。目前，治疗骨缺损的方法有自体骨和异体骨移植、组织工程技术和基因治疗法及生长因子物理治疗法的辅助治疗等。

目前作为骨移植替代品的人工骨很多，按照组成成分可分为羟基磷灰石人工骨、磷酸钙人工骨、磷酸钙人工骨。大量研究证实硫酸钙由于具有以下优势：来源广泛、生物相容性好、具良好的空间充填作用、有一定支撑强度、可在体内完全降解，降解速度与新骨形成相当、有骨传导作用和潜在的骨诱导活性，同时硫酸钙具有良好的微孔性，作为支架材料可吸附干细胞、成骨细胞、生物因子或化疗药物，是一种良好的控释载体，因此硫酸钙成为了一种新型的具有很大应用前景的骨折修复材料。但是硫酸钙的缺点是质地较脆，体内机械强度欠佳。

骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、转化生长因子β家族（TGF-βs）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）等是当前医学研究中比较公认的三类具有成骨效应的生长因子，通过激活相应的受体发挥其生物学效应，但三类因子均为蛋白质，价格昂贵，不同物种间具有免疫原性。目前许多研究表明淫羊藿的提取物在动物试验和临床研究中已证实能够减少骨质疏松的发生率，促进骨折愈合。淫羊藿甙就是淫羊藿中主要的黄酮苷，它具有多种药理学活性，可刺激骨质疏松动物模型的新骨形成和骨量的增加。当前，许多实验都在研究淫羊藿素与它的两种糖苷类物质的药理学机制，体外细胞研究显示淫羊藿素能够增强骨髓基质干细胞成骨定向分化，促进成骨细胞增值、分化，加强细胞外基质矿化功能，具有很强的骨诱导性，同时还能抑制破骨细胞的分化和骨吸收功能，这一双重作用可能与它诱导转录因子Cbfa1激活有关，这种作用类似雌激素的生物学效应，继而引起骨形态蛋白-2的表达，在细胞水平表现为促进成骨细胞分化、细胞外基质生成。在宏观上表现为骨折、骨缺损甚至骨坏死的加速修复，缩短愈合时间。淫羊藿素为半合成的小分子，具有成骨效应强，无免疫原性且价格便宜的优点。

人类应用医用粘合剂历史悠久，近几十年来为降低手术的复杂程度，医用胶粘剂获得了飞速发展和广泛应用。在外科手术中，医用胶粘剂用于某些器官和组织的局部粘合和修补；手术后缝合处微血管渗血的制止；妇科用来粘堵输卵管完成结扎；齿科用于牙齿的修补；骨科手术中骨骼、关节的结合与定位。理想的骨骼用胶粘剂有以下要求：

1）安全、可靠、无脏毒性及细胞毒性、无致癌致畸致突变作用；

2）有良好的生物相容性，不妨碍人体组织的自身愈合；

3）无菌且可在一点时期内保持无菌；

4）在常温常压下可以实现快速粘合；

5）可降解性且在一定时间内可降解，不影响骨痂生长；

6）具有良好的粘合强度及持久性，粘合部分具有一定的弹性和韧性；

7）在使用过程中对人体组织无刺激性；

8）具有良好的使用状态并易于保存；

9）达到使用效果后能够逐渐降解、吸收、代谢。

目前能满足以上所有要求的医用粘合剂还未见报道。目前骨科中常用的粘合剂有以下几种：α-氰基丙烯酸酯类、骨水泥类粘合剂、复合型粘合剂、血纤维蛋白类、海藻酸钠混合胶等，这些粘合剂各有优缺点，其中α-氰基丙烯酸酯类、骨水泥类粘合剂最为常用。α-氰基丙烯酸酯类医用粘合剂的独特性能为临床提供了很多新的思路和方法。目前临床上用的主要是α-氰基丙烯酸正丁酯和α-氰基丙烯酸正辛酯，他们具有较好的组织相容性、固化速度快，本身抑菌、使用方便等优点。但是，对于粉碎性骨折、骨缺损等骨科严重疾病，目前普通的医用粘合剂存在力学性能差、强度低的缺点。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供的具成骨诱导活性复合型纳米生物骨胶及其制备方法，通过纳米硫酸钙和α-氰基丙烯酸酯的结合，从而提高了纳米生物骨胶的粘合强度，延长了降解时间，同时通过加入的具有成骨诱导活性的生长因子，促进成骨细胞的增值、分化，细胞外基质生成，缩短愈合时间。

本发明提供的具成骨诱导活性复合型纳米生物骨胶，含有下列组分：α-氰基丙烯酸酯，纳米级的硫酸钙和具成骨诱导活性的生长因子。