[发明专利]一种用明胶海绵载rhBMP-2的骨修复材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用明胶海绵载rhBMP‑2的骨修复材料及其制备方法，包括骨形态发生蛋白rhBMP‑2、药物载体明胶海绵及其他辅料，所述的明胶海绵由明胶和交联剂制备得到。本发明一种明胶海绵载rhBMP‑2的骨修复材料，将骨形态发生蛋白BMP‑2加载到明胶海绵中，以明胶海绵作为支架材料，并通过对明胶海绵的改性，采用碳化二亚胺和1,6‑己二异氰酸酯交联剂，提高了明胶海绵的机械应力应变以及酶解稳定性，确保明胶海绵在人体内的足够降解时间。

技术领域

本发明属于含活性蛋白的生物医学材料领域和再生医学领域，具体地，本申请提供了一种用明胶海绵载rhBMP-2的骨修复材料及其制备方法。

背景技术

骨科疾患的治疗通常需要骨移植，作为新骨生长的桥梁，如骨肿瘤、骨不连、颈椎间盘突出、脊柱骨质疏松性骨折、以及众多需要融合手术的脊柱疾患。我国每年有数以万计的病人因创伤、感染、肿瘤等病变引起骨缺损，另有数十万病人行脊柱融合手术，两者均需要骨移植治疗。骨移植存在新增手术创伤、来源受限制、免疫排斥反应、疾病传播和费用昂贵等诸多问题。随着材料科学的发展，以生物材料替代移植骨成为新的发展趋势。理想的骨修复材料不仅要能够主动诱导新骨形成，快速修复骨缺损，还必须有很好的生物相容性和可降解性能，并且必须是安全无毒的。

骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2、BMP-2)是促进骨生成的关键因子，属于TGF-α家族成员，BMP-2为细胞分化成矿物质沉积成骨细胞的主要信号分子，起到诱导成骨细胞分化的作用。在肢体生长、软骨内骨化、骨折时表达,在骨骼生长发育和再生修复起重要作用，在临床治疗骨伤中具有良好的应用前景。另外由于普通载rhBMP的骨修复材料，在产品使用前期往往会集中释放rhBMP-2，不能控制rhBMP-2持续地、微量的释放，导致一段时间内局部组织的rhBMP-2含量富集，随血流或组织液流向待修复的组织区域以外的其他组织，可能导致不必要的异位成骨。此外，rhBMP-2在体内的半衰期短，局部使用很快就被代谢和吸收，很难发挥作用，即使大剂量持续给药也往往不能提供给靶部位持续有效的浓度，对于需要长时间生长和恢复的骨骼来说无法提供良好的治疗效果，并且容易引起患者成骨质量低、炎症反应以及其他潜在的风险。以上原因提示如何控制其持续、稳定、缓慢地释放，既达到有效促骨生长的作用同时又可以避免和防止不良反应的产生是用好rhBMP-2的一项关键技术。

明胶海绵是一种良好的医用药物载体，由明胶交联获得，内部具有较高的孔隙率，具备良好的载药和释药能力，目前使用的明胶海绵的交联剂采用甲醛、戊二醛或京尼平等，但是获得的明胶海绵或吸水性差或遇水易坍塌，机械强度不足，在实际的应用中，加载了BMP-2后，植入人体内，由于血水的影响容易导致明胶海绵坍塌，从而使BMP-2从明胶海绵中被释放出来，并随着血液流动，容易造成异位成骨的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特殊的交联剂组合和交联方式，使明胶在交联成明胶海绵时与rhBMP-2复合在一起，并具备支撑性强、载药性能好，rhBMP-2分布均一性好的用明胶海绵载rhBMP-2的骨修复材料。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用明胶海绵载rhBMP-2的骨修复材料，包括骨形态发生蛋白rhBMP-2、药物载体明胶海绵及其他辅料，所述的明胶海绵由明胶、交联剂制备得到。

进一步的，所述的其他辅料是tris缓冲液、海藻糖、牛血清白蛋白、PEG6000。

进一步的，所述的交联剂是碳化二亚胺、羟基琥珀酰亚胺、1,6-己二异氰酸酯中的一种或多种组合。

进一步的，按重量百分比计包括骨形态发生蛋白rhBMP-2冻干粉0.1％～1％、tris缓冲液0.5％～1.5％、海藻糖1％～2％、牛血清白蛋白0.5％～2％、交联剂0.5％～3％，明胶1％～5％、PEG6000为0.5％～2％，余量为水。