[发明专利]一种骨生长因子控释型骨修复材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，特别涉及一种骨生长因子控释型骨修复材料及其制备方法与应用。

背景技术

由于各种创伤与疾病造成的骨损伤与骨缺损等硬组织疾病是世界性多发病和常见病，骨移植修复对于提供支持、填充骨腔、加速骨缺损愈合是一种必要的治疗方式，是临床上仅次于输血的、应用最多的移植技术。当前世界上临床用于骨修复的治疗方法有自体骨移植、同种异体骨移植、人工骨替代物等。自体骨移植存在供区损伤、植骨量不足、不能制备特殊形状等限制，同种异体骨易致排斥反应，因此人工骨修复材料已成为国际上用于临床骨缺损修复的主要材料。

目前研究和已临床应用的人工骨修复材料的种类繁多，按其基质材料的性质可分为有机高分子材料、无机材料和复合材料。其中多孔无机材料，包括合成的磷酸三钙(α-TCP及β-TCP)、磷酸四钙(TeCp)和它们的混合物等磷酸钙陶瓷、羟基磷灰石(Hap)以及生物活性玻璃；天然的珊瑚基和贝壳基材料，及天然骨改性材料等，其成分与骨矿物组成类似，生物相容性和力学性能较好，对人体安全、无毒，因此已广泛用于骨缺损修复，已有报道如下：①孙文晓、张海港、韦卓等，骨修复材料的研究应用现状与展望，生物骨科材料与临床研究，2009，6(3)：35-40；②骨修复用多孔材料，中国发明专利ZL03113339.8；③生物型骨修复材料，中国发明专利申请号200710031438.6。但上述材料由于缺乏骨诱导生物活性物质，其骨缺损修复效果与自体骨移植相比仍然有显著差距。

骨形态发生蛋白-2(BMP-2)、成纤维细胞生长因子-2(bFGF)、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、血小板衍化生长因子(PDGF)等骨生长因子对骨组织的修复和再生具有重要的调节、促进作用。但由于骨生长因子在水相及室温环境下易于失去生物活性，在体内还存在酶解作用，因此其在体内直接使用会很快失活，达不到所期望的生物效应。构建在体环境下能保持并尽可能延长生长因子生物活性的生长因子释放系统已成为骨生长因子在临床上成功应用的关键。目前以纳米微粒、脂质体、生物陶瓷和聚合物为载体的骨生长因子缓释体系的应用报道已有很多，如①一种制备骨修复材料的方法，中国发明专利ZL01117292.4；②可分布降解含有促生长因子的生物活性植入材料，中国发明专利ZL200510021909.6；③一种骨生长因子注射剂及其制备方法，中国发明专利申请号03109785.5。但仍然存在骨生长因子长期缓释效果不佳，以及仅能以单一模式释放骨生长因子，难以提供生理环境下骨组织再生所需求的多种生长因子协同作用的条件。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种骨生长因子控释型骨修复材料。

本发明的另一目的在于提供所述骨生长因子控释型骨修复材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述生长因子控释型骨修复材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种骨生长因子控释型骨修复材料，是多孔骨修复无机材料的孔表面包裹两层膜，从内至外，第一层膜的主要成分为骨生长因子和壳聚糖按质量比(0.05～0.1)∶1混合得到；第二层膜的主要成分为骨生长因子和生物降解性聚阴离子按质量比(0～0.001)∶1混合得到；

所述的多孔骨修复无机材料优选为钙磷生物陶瓷多孔骨修复材料、贝壳基多孔骨修复材料、珊瑚基多孔骨修复材料、生物活性玻璃多孔骨修复材料或生物型多孔骨修复材料；

所述的壳聚糖优选为脱乙酰度为70％～100％、分子量为8000～150万的壳聚糖；

所说的骨生长因子优选为骨形态发生蛋白-2(BMP-2)、成纤维细胞生长因子-2(bFGF)、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、血小板衍化生长因子(PDGF)及它们相应活性肽中的一种或至少两种；

所述的骨生长因子控释型骨修复材料的制备方法，包含以下步骤：

(1)将壳聚糖溶于0.5～3％(v/v)的乙酸水溶液，得到壳聚糖溶液；然后在搅拌条件下，按骨生长因子与壳聚糖的质量比为(0.05～0.1)∶1的比例加入骨生长因子，混合均匀；

(2)将生物降解性聚阴离子溶于去离子水，得到生物降解性聚阴离子溶液；然后在搅拌下，按骨生长因子与生物降解性聚阴离子的质量比为(0～0.001)∶1的比例加入骨生长因子，混合均匀；

(3)将多孔骨修复无机材料负压下浸入步骤(1)制成的最终溶液中，保持0.5～2小时，取出晾干；