[发明专利]复合微球在制备用于治疗骨缺损的药物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物陶瓷材料技术领域，更为具体地，涉及一种复合微球在制备用于治疗骨缺损的药物中的应用。

背景技术

创伤、肿瘤及感染等原因所致的大段骨缺损是骨科面临的难题。近年来迅猛发展的骨组织工程和再生医学为骨缺损修复带来的光明前景已初见端倪。目前本领域的研究多聚焦于骨质替代材料的改进、良好种子细胞的选择以及相应的复合技术的开发等，但从骨创伤愈合的机制出发，通过分析材料植入体内后引起的宿主反应，从而有针对性地构建能刺激细胞成骨分化的材料，以之为切入点的研究较少。从骨愈合机制上探讨骨修复材料的制备并应用于组织工程骨的构筑，有可能为骨缺损的治疗带来新的思路。

植入材料作为异物进入体内后，首先会引起组织的炎症反应，而炎症反应持续存在会延长骨愈合的时间。随着材料的降解和骨组织的再生，新生组织内血管会逐渐形成，能够促进血管形成的材料对骨再生也会起到良好的促进作用。因此，在具有能够促进成骨再生的材料上控释抗炎症药物和促血管生长因子将会对成骨再生有重要的意义。

相比于块体材料，微球材料具有突出的优点，微球是骨修复用生物材料领域一种重要的材料形式，与常规形式的生物材料相比，微球具有如下特点和性能：1)具有微/纳米尺寸的微球，由于具有较小的尺寸和较大的比表面积，已被广泛用作药物控释载体。2)通过微球表面修饰，微球可以对环境温度、pH、磁场、超声、辐射等因素产生快速的响应。3)微球可以作为致孔剂，提高传统块体支架材料的孔隙率，有利于组织的长入，同时改善材料的力学性能。4)微球作为微反应器，诱导磷灰石在其表面矿化，有利于骨组织再生。5)微球本身固有的球形属性使其具有良好的可注射性，可用于微创治疗，并在修复复杂部位的骨缺损失时容易成型。6)在微球内制作较大直径的孔道，使之可容纳细胞生存，微球即为一种组织工程支架，作为可注射支架材料应用于微创治疗。因此，微球材料是目前生物材料领域发展较快以及应用前景较好的材料类型之一。

基于上述分析，发展一种双重载药的微球材料用于骨修复具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合微球在制备用于治疗骨缺损的药物中的应用，复合微球的大球上载有抗炎症药物，小球上载有促血管生长因子，能够有效促进血管形成以及骨组织再生，缩短骨愈合的时间。本发明制备的微球材料适应骨缺损的复杂部位，骨修复微球作为一种填充材料可以很好的塑形，可以直接填充缺损部位，通过两种药物的缓慢释放从而快速地修复骨缺损。

本发明的目的是这样实现的：

一种复合微球在制备用于治疗骨缺损的药物中的应用，其特征在于：所述复合微球包括生物陶瓷制成的大球、高分子材料制成的小球，所述小球载于大球的表面，所述小球的粒径小于大球粒径的1/10，大球、小球的表面均为多孔结构，所述大球上载有抗炎症药物，所述小球上载有促血管生长因子。

为了使抗炎症、促血管生长的效果更好，优选地，所述抗炎症药物为DEX，所述促血管生长因子为VEGF。

为了使机体内具有合适的药物浓度，有效地对机体进行消炎，促进血管恢复，优选地，所述DEX的药物浓度为5-15mg·mL^-1；所述VEGF的药物浓度为50-200ng·mL^-1。

为了使大球可以吸附更多的抗炎症药物，以及更好地起到组织工程支架材料的作用，优选地，所述大球为空心球。

为了实现合适的药物释放量以及释放时间，优选地，所述大球的直径为400-600μm，所述小球的直径为20-40μm。

进一步优选地，所述大球的直径为500μm，所述小球的直径为30μm。

优选地，所述大球的材料采用硅酸钙、羟基磷灰石、磷酸三钙中，以及羟基磷灰石/酸酸三钙双相陶瓷的其中一种。硅酸钙、羟基磷灰石、磷酸三钙陶瓷和羟基磷灰石/酸酸三钙双相陶瓷本身具有良好的骨传导性，其降解后产生的硅、钙、磷等成分能够刺激干细胞向成骨细胞转化。因此，将具有开孔结构的硅酸钙、羟基磷灰石、磷酸三钙陶瓷、羟基磷灰石/酸酸三钙双相陶瓷空心微球作为药物控释载体，同时还会起到组织工程支架材料的作用。

优选地，所述小球的材料采用PLGA。PLGA由两种单体——乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。在美国PLGA通过FDA认证，被正式作为药用辅料收录进美国药典。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：