[发明专利]一种促进腱骨愈合的复合水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种促进腱骨愈合的复合水凝胶及其制备方法和应用，通过对纳米级生物玻璃颗粒表面进行氨基修饰，利用酰胺化反应枝接kartogenin小分子，并混合于由甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及氯化钠合成的可注射温敏水凝胶，制备成该复合水凝胶。该复合水凝胶能够有效解决陈旧性肩袖损伤面临的骨质丢失和软骨缺失两大难题，且在室温下成粘稠液态，35℃以上环境中30s成胶，即将其注射至体内后能够短时间内成胶，原位释放药物并诱导细胞分化。可注射温敏体系的应用使得其操作十分便捷，又可达到原位成胶释放药物的目的。本发明可为临床上修复陈旧性肩袖损伤提供新的思路，同时促进腱骨界面的骨再生和软骨再生。

技术领域

本发明涉及外科手术用材料技术领域，具体涉及一种促进腱骨愈合的复合水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

肩袖又叫旋转袖，是包绕在肱骨头周围的一组肌腱复合体，肱骨头的前方为肩胛下肌腱，上方为冈上肌腱，后方为冈下肌腱和小圆肌腱，附着于肱骨大结节和肱骨解剖颈的边缘，其内面与关节囊紧密相连，外面为三角肌下滑囊，这些肌腱的运动导致肩关节旋内，旋外和上举活动，但更重要的是，这些肌腱将肱骨头稳定于肩胛盂上，对维持肩关节的稳定和肩关节活动起着极其重要的作用。

肩袖的功能是上臂外展过程中使肱骨头向关节盂方向拉近，维持肱骨头与关节盂的正常支点关节。肩袖损伤将减弱甚至丧失这一功能，严重影响上肢外展功能。陈旧性肩袖损伤由于大结节骨质长期没有机械刺激，存在骨质丢失问题，同时由于腱骨界面的疤痕愈合，造成修复术后再撕裂率颇高。患者的年龄，肩袖退变、萎缩、脂质浸润程度，肩袖撕裂程度都被认为是修补后再撕裂的重要危险因素。

肩袖修复手术的成功与否很大程度上取决于骨道和肌腱之间腱-骨界面的生物愈合，而早期腱-骨界面的连接是最薄弱的环节。牢固的腱-骨界面愈合是韧带重建、肩袖修复术后发挥其生理功能的先决条件，但腱-骨界面愈合困难，如何促进腱-骨界面愈合逐渐成为了近年来国内外学者关注的热点。目前已有的生物因子或细胞注射疗法，由于因子或细胞在关节内扩散造成局部有效成分丢失，逃逸的因子或细胞还可导致异位骨化等不良反应。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种促进陈旧性肩袖损伤的腱骨愈合的复合水凝胶及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面是提供一种促进腱骨愈合的复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将BGs(生物活性玻璃)加入乙醇溶液中；超声分散后，向溶液中滴入APTES，搅拌、洗涤并进行真空干燥得到NH₂-BGs(氨基琥珀酸甘油酯)；

步骤二，将步骤一制备的NH₂-BGs加入活化的KGN(kartogenin)溶液中搅拌，在室温下反应40-56h后，清洗，制备得KGN@BGS；

步骤三，在室温下将NaCl溶液加入MC(甲基纤维素)溶液中搅拌成混合溶液；加入含KGN@BGS的水中；然后在混合液中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，搅拌均匀；随后，加入PVA(聚乙烯醇)溶液，搅拌均匀，得到可促进陈旧性肩袖损伤的腱骨愈合的复合水凝胶。

进一步地，步骤一中的BGs通过以下方法制备：将十六烷基三甲基溴化铵溶解在含有ddH₂O和乙醇的混合溶液中，加热到30-46℃，连续搅拌直到完全溶解；依次加入氨水、TEOS(正硅酸乙酯)、TEP(磷酸三乙酯)，搅拌；加入硝酸钙搅拌2-3h，离心后从玻璃溶胶中分离出白色沉淀物；最后，在烘箱中烘干，然后在马弗炉中烧结，得到了BGs产品。

进一步地，在制备BGs产品的过程中，十六烷基三甲基溴化铵和硝酸钙的质量比为1:(1.5～2)。

进一步地，在马弗炉中烧结的温度为550℃，时间为6小时。