[发明专利]复合人工骨及其生产工艺

说明书

本发明属于一种假体材料，尤其涉及一种复合人工骨及其生产工艺。

过去，在医院临床上遇到骨缺损或骨不愈合时，一般采用病人自体骨或尸体骨进行置换或充填，前者由于自体骨的不足及病人多受一次开刀之苦而促使医务工作者另辟蹊径，后者则因尸体骨是没有生命的物质，不能诱导产生新骨，无法用于陈旧性骨折及骨不愈合病例，中国专利90年12月12日公开了一种“羟基磷灰石人工骨质材料制备方法”，这种材料的制备虽工艺简单，原料便宜易得，但移置到人体后成骨性不佳，不具备生物活性，效果不甚理想。

近年来，关于骨生长因子的研究已成为骨科界的重要课题之一，有研究报导确认，骨生长因子是脱钙骨基质中的非胶原成分，是一种酸性复合糖蛋白，为普遍存在于脊椎动物骨基质内的一种成骨诱导因子，它可以诱导血管周围骨膜内、骨髓内游动的间充质细胞转化为不可逆性骨系细胞，从而可在骨髓部位或骨骼以外的任何部位产生骨和骨组织。

骨生长因子的理化性质，骨生长因子是一种疏水性的糖蛋白，紧紧包围在胶原分子中。也有认为骨生长因子贮存在骨细胞的腔隙壁中，分子中主要含有蛋白（蛋白中又以天门冬氨酸、氨基醋酸和丝氨酸为主）羟脯氨酸，氨基已糖，钙，磷等成份。其分子量在20，000到63，000的范围。骨生长因子难溶于水，易溶于非极性溶剂，它具有一定的抗胶原酶的能力，但易受到内源酶或外源蛋白水解酶的影响。骨生长因子活性的最适温度为20～37℃，PH  7.0～7.4，在大于70℃时失去生物活性。骨生长因子的提取根据骨生长因子的疏水、不能耐高温及其盐酸胍可提出蛋白糖类、糖蛋白和其它蛋白的特性，在溶液状态下用中性盐溶液和溶解因子等处理脱钙骨提取骨生长因子。

本发明的目的正是起于上述研究的基础上而提出的一种新型人工骨，即骨生长因子与磷酸三钙人工骨的合成。

本发明的复合人工骨是通过磷酸三钙人工骨浸渍骨生长因子溶液而形成的，磷酸三钙人工骨最好为多孔质的。其具体工艺过程为：将磷酸三钙人工骨浸泡在骨生长因子溶液中，其重量溶积比为1mg∶1ml，用磁性搅拌器在18°～20℃温度下搅拌5～22小时，再经冷冻抽干即得复合人工骨。

本发明中的磷酸三钙人工骨按以下方法制得：将磷酸三钠与无水氯化钙并加铵水混合，温度控制在70°～100℃，反应2～6小时，真空抽滤出固体物质，再将其干燥粉碎加入20～100目的萘或双氧水、粘接剂、水调和均匀，加工成所需形状，经900～1300℃烧结3～6小时即得磷酸三钙人工骨。其技术指标Ca/P  1.4～1.67，孔隙率≥40%，孔径100～500微米/≥15%，侧压强度30kg。

本发明中的骨生长因子采用以下方法提取：将兔长管骨粉碎至1～10立方毫米的骨粒，加0.4～0.6N盐酸混合，使骨粒完全脱钙，通过孔径0.11～0.22微米醋酸纤维素膜过滤除去纤维素及残渣后，用1∶1的氯仿∶甲醇达到完全脱脂脱水，再用1～2M氧化钙，0.5～1M  EDTANa（乙二胺四醋酸钠），4～6M氯化锂分别把骨胶原转变成明胶，再将此骨基质明胶中加入4～6M尿素和0.3～0.5M氧化钙水溶液，用磁性搅拌器搅拌24～72小时，骨生长因子即以骨生长因子/尿素的形式从明胶中提取出来，最后用孔径0.22微米的醋酸纤维素膜过滤，经5mmol/L叠氮钠透析，即得纯粹的骨生长因子溶液，为便于长期保存，可将骨生长因子溶液用36000转/分离心20～30分钟，沉淀物即骨生长因子，经冷冻抽干机抽干，经钴60照射或用环氧乙烷消毒后低温冷藏备用。

本复合人工骨移植到人体内，可使骨生长因子缓慢释放并诱导新骨形成，即诱导典型的前膜性分化间充质细胞进入软骨和骨，引起体内染色质骨化而形成新生骨，可应用在骨缺损、骨不连、骨再造、颅外、整形与牙科等多种手术，它把过去无生命物的移植变为可生成活体组织的移植，而且无免疫反应，它使骨不连、骨缺损、骨再造等过去许多无法完善解决的问题迎刃而解，它的应用将使骨科界向前大大迈进了一步。

实施例1：

1、骨生长因子的制备方法

（1）、取骨、粉碎、脱钙

取兔四肢长管状骨，去掉软组织及骨髓，将骨粉碎至1～10立方毫米左右的骨粒，用冰凉水洗涤数次，按（重量比）1∶10的比例，将骨粉与0.6N的盐酸混合，温度在4℃，将混合物装入醋酸纤维透析袋内（透析袋分子量范围为5000～10000），浸泡在0.6N盐酸溶液中36小时，使骨粒完全脱钙。

（2）、过滤处理