[发明专利]复合性骨水泥

说明书

技术领域

本发明系关于一种骨水泥，尤指一种可作为医药成分载体的复合性骨水泥。

背景技术

临床上常见由外伤或肿瘤移除所造成的骨缺陷，以及骨质疏松症造成的骨基质流失，都会让骨头失去支撑的强度，进而影响患者的日常生活。为使上述问题能得到解决，目前已开发出骨填补材料用于植入骨缺陷以加速骨组织修补，达到恢复健康骨组织正常功能的目的。

好的骨替代物应具备骨传导性、骨诱导性、生物兼容性、生物可吸收、与骨组织结构类似、容易使用，并且价格低廉。由钙盐类所组成的陶瓷材料从1980年代开始被应用于牙科与骨科，良好的生物兼容性与机械性质是其主要优点。其中较常被使用的钙盐类包含三钙磷酸盐(tricalciumphosphate)、氢氧基磷灰石(hydroxylapatite)以及硫酸钙(calcium sulfate)。陶瓷的立体孔洞结构让它能够携带并释放生物活性物质，例如生长因子与药物。目前已有文献显示可使用磷酸钙骨水泥作为抗癌药物(cisplatinum及methotrexate)的载体。作为载体的磷酸钙骨水泥，一般被认为药物是吸附在其孔洞结构表面，达到延长释放时间的效果。

具生物降解性的高分子，例如聚乳酸、明胶、几丁质，可作为陶瓷骨水泥的添加辅剂。藉由添加辅剂，可以调整陶瓷骨水泥的降解及药物释放能力。因为天然骨组织的组成物包含矿物质与蛋白质，因此复合蛋白质的骨水泥已广泛被研究。其中最常被使用的蛋白质为胶原蛋白(collagen)。胶原蛋白是人体内含量最多的蛋白质，也有许多研究者单纯利用胶原蛋白开发出骨替代物，较常见的作法是将骨水泥与胶原蛋白混合，达到较佳的应用性与生物活性。其中，第一型胶原蛋白的添加可以促进骨重建(bone remodeling)，并加强骨水泥的机械性质，若将骨母细胞培养于复合第一型胶原蛋白的骨水泥上，可以观察到细胞的增生与分化将有所改变。

添加胶原蛋白于骨水泥中的方法，目前最简单可被使用的是将胶原蛋白粉末直接添加于骨水泥粉剂中，然而此胶原蛋白粉末缺乏重组能力，较近似于明胶(已变性的胶原蛋白)。另一种较新的添加方式，是将钙盐矿化沉积于已重组的胶原蛋白纤维上，并藉由离心浓缩、再冷冻干燥，所得的矿化胶原蛋白再经过研磨过筛，即可添加于骨水泥的粉剂中。透过上述两种方法制备的骨水泥，胶原蛋白含量由2.5wt%到22.5wt%都有，但皆不具备与人体内自然重组的胶原蛋白相同的纤维结构，因此其生物活性较差。

骨质疏松症是一种慢性骨骼代谢异常的疾病，随年纪增长，蚀骨细胞和成骨细胞之间的作用失衡，导致骨骼密度减少而形成骨质疏松。其发生主因共有三类，分别为甲状腺素及副甲状腺素脂分泌不平衡、钙的吸收降低以及活性维他命D的不足，而其中一种常见的治疗方法即为施用抑钙素。

抑钙素是一种甲状腺素制造的荷尔蒙，可防止钙自骨骼中流失，并促进胃肠道和肾小管吸收钙而降低血钙浓度，亦可抑制蚀骨细胞作用，防止骨质再吸收而增加骨质密度，为广泛使用于治疗骨质疏松症的医药成分。临床上抑钙素的使用通常以肌肉注射方式进行，此一方式除了操作较不方便外，药物于血液中的浓度波动也较容易引发副作用。因此，若能将抑钙素与特定的骨填补材料结合，其于骨缺损或骨质疏松症的治疗上将具有一定潜力。然而过去对于将植入物作为药物投递系统的研究多关于心血管疾病或糖尿病的管理，其在骨科相关的应用仍在初期阶段。

综上所述，仍需要一种能够做为骨科医药成分的载体、具备高度生物活性，且可有效缩短骨缺陷愈合时间的复合性骨水泥。

发明内容

本案提出一种复合性骨水泥，其包含一粉剂及一水剂，其中该粉剂包含硫酸钙及一钙磷酸盐；该水剂包含水、胶原蛋白及有效量的一医药成分。

根据上述构想，其中该医药成分较佳为一多肽。

根据上述构想，其中该医药成分更佳为抑钙素。

根据上述构想，其中该医药成分以长效释放或控制释放的形式自该复合性骨水泥中释出。

前述长效释放指该医药成分的释放时间高于口服或注射的作用时间；控制释放指该医药成分的释放速率可调整，并维持在稳定速率一段时间。

根据上述构想，其中胶原蛋白于该水剂中的重量百分浓度为0.01%至0.1%。

根据上述构想，其中该粉剂重量与该水剂体积的比例为2公克重：1毫升至3公克重：1毫升。

根据上述构想，其中该水剂进一步包含生理食盐水。

本案另提出一种具有骨缺损修补能力的骨水泥，其包含一粉剂及一水剂，其中该粉剂包含硫酸钙及一钙磷酸盐；该水剂包含水及胶原蛋白。