專利名稱：一種骨修復(fù)材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種骨修復(fù)材料及其制備方法。
技術(shù)背景當(dāng)前用于骨病治療的材料大致可以兩類.-非生物降解型包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚 甲醛等，在生物環(huán)境中能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，不發(fā)生降解、交聯(lián)或物理磨損等，并具有 良好的物理機(jī)械性能?？缮锝到庑桶ň廴樗?、聚己內(nèi)酯、聚乙烯醇、線性脂肪族聚酯等，它們 可在生物環(huán)境下發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞和性能蛻變，其降解產(chǎn)物能通過正常的新陳代謝被機(jī) 體吸收利用或被排出體外，它們主要用于藥物釋放、送達(dá)載體、骨修復(fù)材料、細(xì)胞 支架材料及非永久性植入裝置。骨關(guān)節(jié)結(jié)核是常見的繼發(fā)性肺外結(jié)核，占全部結(jié)核病的3%,其中約半數(shù)累及 脊柱。如延誤診治可造成患者終生殘疾，甚至死亡。脊柱結(jié)核作為骨關(guān)節(jié)結(jié)核的最 常見形式，近年來也隨結(jié)核病的增加呈上升趨勢(shì)。由于脊柱結(jié)核可引起骨質(zhì)破壞、 脊柱畸形，甚至截癱，文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)截癱或四肢癱發(fā)生率為10%左右，若未及時(shí)治療， 將嚴(yán)重危害人體健康。目前對(duì)骨與關(guān)節(jié)結(jié)核，尤其是脊柱結(jié)核病灶清除后，如何解 決病灶清除術(shù)后的大塊的骨缺損、局部結(jié)核病灶膿腫復(fù)發(fā)和如何能縮短抗結(jié)核藥物 的療程或者給藥方式等問題，尚缺乏有效的治療手段。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前對(duì)骨與關(guān)節(jié)結(jié)核，尤其是脊柱結(jié)核病灶清除后，如何解決病灶清除術(shù) 后的大塊的骨缺損、局部結(jié)核病灶膿腫復(fù)發(fā)和如何能縮短抗結(jié)核藥物的療程或者給 藥方式等缺乏有效的治療手段的問題，本發(fā)明提供一種以PLGA (聚乳酸一聚羥基 乙酸共聚物)、半水硫酸鈣為載體的新型骨修復(fù)材料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種骨修復(fù)材料，其有效成分由如下重量份數(shù)的原料制備而成-
PLGA40:半水硫酸鈣20—80:利福平2—8。作為優(yōu)化方案，本發(fā)明所提供的骨修復(fù)材料，其有效成分由如下重量份數(shù)的原 料制備而成PLGA40;半水硫酸鈣幼利福平3—4。作為更進(jìn)一歩優(yōu)化方案，本發(fā)明所提供的骨修復(fù)材料，其有效成分由如下重量 份數(shù)的原料制備而成-PLGA40;半水硫酸鈣40;利福平3.2。作為優(yōu)化方案，本發(fā)明所提供的骨修復(fù)材料，其制備原料還包括20—80重量 份數(shù)的氯化鈉。所述半水硫酸齊是指粒徑在80um以下的粉末所述PLGA是指分子量為3—10 力'的PLGA;所述氯化鈉是指200—600咖的氯化鈉晶體顆粒。 本發(fā)明還提供上述骨修復(fù)材料的制備方法，包括如下步驟-1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成15—25%溶液,密封靜置10—14小時(shí);2) 將所述量的利福平、半水硫酸鈣、氯化鈉，加入到溶液中充分?jǐn)嚢璺Q混合物；3) 將歩驟2)所得混合物常溫下?lián)]發(fā)溶劑，固化；4) 將歩驟3)所得固化產(chǎn)品浸泡于雙蒸水中，待其中的氯離子完全除去后千燥。 作為優(yōu)化方案，上述骨修復(fù)材料的制備方法，包括如下歩驟-1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成20M溶液，密封靜置12小時(shí)；2) 將所述量利福平、半水硫酸ff、氯化鈉顆粒，加入到溶液中充分?jǐn)嚢?。直至?勾分布于溶液中，此時(shí)溶液呈凝膠狀；3) 將歩驟2)所得混合物置于常溫通風(fēng)柜內(nèi)揮發(fā)24小時(shí)，自行畫化。切成高為3 毫米的片劑4) 將歩驟3)所得產(chǎn)品浸泡在10(kl雙蒸水中，每4小時(shí)更換雙蒸水1次，直至 材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氯離子為止5) 材料干燥，消毒，備用》 由上述方法制備的骨修復(fù)材料，有效成分的重量比值為-PLGA:半水硫酸鈣利福平=40: 20—80: 2—8。作為優(yōu)化方案，由上述方法制備的骨修復(fù)材料，有效成分的重量比值為PLGA-半水硫酸鈣利福平=40: 4(h 3.2:孔徑大小為l卯一31(Hmi,平均孔隙率為(47.43±p.34)%、平均孔徑為(250.86±25.27)拜。 本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果如下-本發(fā)明將半水硫酸轉(zhuǎn)微粒、PLGA、利福平、氯化鈉顆粒混合固化，再將氣化鈉 顆粒溶出，制成新型的具有抗結(jié)核桿菌作用的多孔骨修復(fù)材料。本發(fā)明所提供的骨修復(fù)材料的原料組成與人體的生物相容性和生物可吸收性 好。完全吸收時(shí)間為三個(gè)月左右，吸收速度和新骨的形成速度一致。本發(fā)明所提供的骨修復(fù)材料主要作為空隙的填充物，能恢復(fù)骨的形態(tài)輪廓，阻 止軟組織長(zhǎng)入，為血管和成骨細(xì)胞長(zhǎng)入提供骨引導(dǎo)性基質(zhì)。PLGA (L-丙交酯(LLA)與乙交酯的無規(guī)共聚物(GA))是目稱研究最多的可 生物降解材料之一，已獲類國(guó)FM批準(zhǔn)用作手術(shù)縫合線，心血管支架控釋藥物涂層, 以及注射用微囊、微球、埋植劑等的材料。藥物的釋放速度可以通過選擇不同分子 量、不同光學(xué)活性的乳酸共聚，LLA/GA的聚合比例加以調(diào)節(jié)。聚乳酸水解的最終產(chǎn) 物是水和C02，中間產(chǎn)物乳酸也是體內(nèi)正常糖代謝產(chǎn)物，故該聚合物無毒、無刺激 性，并具有很好的生物相溶性。曹穎光等報(bào)道骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)可在PLGA 上黏附、增殖、分泌胞外基質(zhì)，并可在成骨誘導(dǎo)劑的作用下分化為多角形的成骨樣 細(xì)胞。但存在如下缺點(diǎn)作為骨折內(nèi)固定材料在降解過程中產(chǎn)生的酸性降解產(chǎn)物產(chǎn) 生非感染性炎癥；片上顯影差，不利于術(shù)后觀察等問題。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案, 通過加入l: l的半水硫酸fl后，可使酸性降解產(chǎn)物明顯減少，在X光片上也能顯 影。使用本發(fā)明所提供的骨修復(fù)材料，治療骨與關(guān)節(jié)結(jié)核骨缺損時(shí)，既具有持續(xù)的 成骨能力、良好的生物相容性，同時(shí)易吸收，逐漸被自體骨取代；同時(shí)有較高的局部抗結(jié)核藥物濃度及較長(zhǎng)的緩釋時(shí)間，減少局部膿腫復(fù)發(fā)，減少長(zhǎng)期口服抗結(jié)核藥 物的并發(fā)癥。附圉說明圖l:產(chǎn)品電鏡圖，植入劑孔徑均勻，大小在1恥一310Wi之間，EMX35: 圖2:產(chǎn)品孔內(nèi)微觀電鏡圖，一個(gè)孔里看到的微觀結(jié)構(gòu)，EMX2000。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例I:1材料與方法U材料PLGA (85/15)由中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司提供，相對(duì)分子質(zhì)量為 300000;半水硫酸fl晶體由Wright公司提供；利福平對(duì)照品由青島生工生物科技有 限公司提供。1,2方法1.2.1材料的制備半水硫酸轉(zhuǎn)PLGA-氯化鈉利福平=1: h 2 : 0.08(質(zhì)量比)，其中半水硫 酸f!與PLGA為緩釋載體，氯化鈉為致孔劑，氯化鈉晶體顆粒大小為鵬一250iim。 材料分別經(jīng)環(huán)氧乙烷消毒處理，在無菌環(huán)境中進(jìn)行以下加工。(1) 有機(jī)溶劑注模按配方將定量的PmAlB人到三氯甲垸中，充分磁力攪拌， 配成濃度為20%的溶液。將半水硫酸轉(zhuǎn)、氯化鈉和利福平混勻后，加入到PLGA溶 液中，充分?jǐn)嚢?，直至利福平、半水硫酸銬和氯化鈉顆粒均勻分散于PLGA溶渡中， 此時(shí)混合物雖凝膠狀。將此混合物于371C恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)三氯甲烷揮發(fā)12h，混 合物自行困化。(2) 溶質(zhì)萃取致孔將塑形后的材料浸泡于1000ml雙蒸水中，每6h更換雙蒸水l 次，直至材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氯離子(滴硝酸銀試劑不產(chǎn)生沉淀) 為止。材料干燥，環(huán)氧乙烷消毒(400mg/l,常壓2小時(shí))。冰箱密封保存?zhèn)溆谩?.2.2材料的性能檢測(cè)(1) 空隙率的檢測(cè)-采用石桂欣W,'桂欣，王身國(guó)，等.聚乳酸勾聚乳酸"^基乙 酸多孔細(xì)胞支架的制備及孔隙的表征.功能高分子學(xué)報(bào)，2001,W(l):7-li.)等介紹的比重 法，在25X)下測(cè)定，選用一個(gè)比重瓶，加滿無水乙醇并稱重(Ml),把質(zhì)量為Ws 的樣品浸入S醇中，抽真空，使樣品中的氣體完全被乙醇取代，待比重瓶補(bǔ)滿乙醇 后稱貭量(M2):將浸透了乙醇的樣品取出，稱剩余的乙醇與比重瓶的質(zhì)量(M3)。按 公式e =(M2-M3- Ms) / (Ml- M3)xlOOM計(jì)算材料的孔隙率。(2) 孔徑的檢測(cè)對(duì)材料的斷面進(jìn)行電鏡掃描，任意取5個(gè)樣品拍片，逐個(gè)測(cè) 量照片上孔隙的孔徑。(3) 顆粒中藥物的穩(wěn)定性將利福平顆粒制劑溶解后，室溫避光保存，用分
光光度法檢査藥物穩(wěn)定情況，每隔2天測(cè)其吸光度值，共測(cè)3次。將干燥的緩釋顆粒 分別密封于玻璃小瓶中，室溫20"251C條件下貯存3個(gè)月，測(cè)藥物含量及吸光度值 變化。1. 2. 3數(shù)據(jù)處理采用SPSS13. 0統(tǒng)計(jì)軟件分析，材料的各種性能參數(shù)直接通過 樣本值求算術(shù)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。2結(jié)果2.1材料的外觀材料外觀呈鮮紅色，圓柱狀，質(zhì)地均勻且堅(jiān)硬，表面粗糙，肉眼可見表面密布 微細(xì)的孔隙。2. 2材料的主要性能參數(shù)電子顯微鏡下見斷面呈比較均勾一致的孔隙結(jié)構(gòu)，其橫斷面與縱斷面基本一 致，孔徑大小為1卯一310,,孔壁上可見大量孔徑數(shù)微米的微孔相互貫通(如圖l、 2)。平均孔隙率為(47.43±0.34)%、孔徑為(250.86土25.27) nm。材料溶解6天內(nèi)利福 平濃度幾乎不變，說明在制備過程中，利福平是穩(wěn)定的。緩釋材料在室溫251C條件 下3個(gè)月內(nèi)含量穩(wěn)定，可以常溫及冰箱保存。實(shí)施例2:本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料所采用原料配比如下-PLGA:半水硫酸銬氯化鈉顆粒利福平=40: 20: 80: 2。 所述半水硫酸fl是指粒徑在幼u(yù)rn以下的粉末所述PLGA是指分子量為3—10力'的PLGA:所述氯化鈉是指200—600um的氯化鈉晶體顆粒。 本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料的方法如下- 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成15—25%溶液,密封靜置10—14小時(shí)；2) 將所述量的利福平、半水硫酸鈣、氯化鈉，加入到溶液中充分?jǐn)嚢璺Q混合物；3) 將歩驟2)所得混合物常溫下?lián)]發(fā)溶劑，畫化4) 將步驟3)所得蹈化產(chǎn)品浸泡于雙蒸水中，待其中的氯離子完全除去后干燥。 制得的產(chǎn)品包含的有效成分重量比為PLGA*.半水硫酸與利福平=40: 20: 2;孔徑大小為1卯—310jmi,平均孔隙率為(47.43tP.34)M、孔徑為(250J6土25.27)拜。 本實(shí)施例制備的骨修復(fù)材料的使用效果驗(yàn)證如下-(1)空隙率的檢測(cè)采用石桂欣(石桂欣，王身國(guó)，等.聚乳酸與聚乳酸4基乙
酸多孔細(xì)胞支架的制備及孔隙的表征.功能離分子學(xué)報(bào)，2001,14(1):7-11.)等介紹的比重法，在251C下測(cè)定，選用一個(gè)比重瓶，加滿無水乙醇并稱重(Ml),把貭量為Ws的樣品浸入乙醇中，抽真空，使樣品中的氣體完全被乙醇取代，待比重瓶補(bǔ)滿乙醇后稱質(zhì)量(M2);將浸透了乙醇的樣品取出，稱剩余的乙醇與比重瓶的質(zhì)量(M3)。按 公式e -(M2-M3- Ms) / (Ml- M3)xl00^計(jì)算材料的孔隙率。(2) 孔徑的檢測(cè)對(duì)材料的斷面進(jìn)行電鏡掃描，任意取5個(gè)樣品拍片，逐個(gè)測(cè) 量照片上孔隙的孔徑。(3) 顆粒中藥物的穩(wěn)定性將利福平顆粒制劑溶解后，室溫避光保存，用分 光光度法檢査藥物穩(wěn)定情況，每隔2天測(cè)其吸光度值，共測(cè)3次。將干燥的緩釋顆粒 分別密封于玻璃小瓶中，室溫2(K"251C條件下貯存3個(gè)月，測(cè)藥物含量及吸光度值 變化。數(shù)據(jù)處理采用SPSSB. O統(tǒng)計(jì)軟件分析，材料的各種性能參數(shù)直接通過樣本值 求算術(shù)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。 材料的外觀材料外觀呈鮮紅色，圓柱狀，質(zhì)地均勻且堅(jiān)硬，表面粗糙，肉眼可見表面密布 微細(xì)的孔隙。材料的主要性能參數(shù) 電子顯微鏡下見斷面呈比較均勻一致的孔隙結(jié)構(gòu)，其橫斷面與縱斷面基本一致，孔 徑大小為1卯一310,,孔壁上可見大量孔徑數(shù)微米的微孔相互貫通。平均孔隙率為 (47.43±p.34)%、孔徑為(250.86±25.27),。材料溶解6天內(nèi)利福平濃度幾乎不變， 說明在制備過程中，利福平是穩(wěn)定的。緩釋材料在室溫25"條件下3個(gè)月內(nèi)含量穩(wěn) 定，可以常溫及冰箱保存。實(shí)施例3:本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料所采用原料配比如下PLGA:半水硫酸鈣氯化鈉顆粒利福平=40: 80: 20: 8。所述半水硫酸銬是指粒徑在80咖以下的粉末；所述PLGA是指分子量為3—10 萬的PLGA:所述氯化鈉是指200—600咖的氯化鈉晶體顆粒。本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料的方法如下 1)將所述量的PLGA加入到三氣甲烷中配成20M溶液，密封靜置12小時(shí)；
2) 將所述量利福平、半水硫酸轉(zhuǎn)、氯化鈉顆粒，加入到溶液中充分?jǐn)嚢?。直至?勻分布于溶液中，此時(shí)溶液呈凝膠狀；3) 將歩驟2)所得混合物置于常溫通風(fēng)柜內(nèi)揮發(fā)24小時(shí)，自行固化。切成高為3 毫米的片劑；4) 將歩驟3)所得產(chǎn)品浸泡在100ral雙蒸水中，每4小時(shí)更換雙蒸水1次，直至 材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氣離子為止5) 材料干燥，消毒，備用。制得產(chǎn)品包含的有效成分重量比值為PLGA:半水硫酸鈣利福平-40: 80: 8: 孔徑大小為l卯一310pm,平均孔隙率為(47.43±0.34)%、孔徑為(250.86±25.27),。 本實(shí)施例制備的骨修復(fù)材料的使用效果驗(yàn)證如下-(1) 空隙率的檢測(cè)采用石桂欣(石桂欣，王身亂等.聚乳酸勾聚乳 ~殺基乙 酸多孔細(xì)胞支架的制備及孔隙的表征.功能離分子學(xué)報(bào)，2001,14(1) :7-11.)等介紹的比重 法，在25C下測(cè)定，選用一個(gè)比重瓶，加滿無水乙醇并稱重(Ml),把質(zhì)量為Ws 的樣品浸入乙醇中，抽真空，使樣品中的氣體完全被乙醇取代，待比重瓶補(bǔ)滿乙醇 后稱質(zhì)量(M2);將浸透了乙醇的樣品取出，稱剩余的乙醇與比重瓶的質(zhì)量(M3)。按 公式e =(M2-M3- Ms) / (Ml- M3)xlOOM計(jì)算材料的孔隙率。(2) 孔徑的檢測(cè)對(duì)材料的斷面進(jìn)行電鏡掃描，任意取5個(gè)樣品拍片，逐個(gè)測(cè) 量照片上孔隙的孔徑。(3) 顆粒中藥物的穩(wěn)定性將利福平顆粒制劑溶解后，室溫避光保存，用分 光光度法檢査藥物穩(wěn)定情況，每隔2天測(cè)其吸光度值，共測(cè)3次。將干燥的緩釋顆粒 分別密封于玻璃小瓶中，室溫20-25"C條件下貯存3個(gè)月，測(cè)藥物含量及吸光度值 變化。數(shù)據(jù)處理采用SPSS13. O統(tǒng)計(jì)軟件分析，材料的各種性能參數(shù)直接通過樣本值 求算術(shù)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。 材料的外觀材料外觀呈鮮紅色，圓柱狀，贗地均勻且堅(jiān)硬，表面粗糙，肉眼可見表面密布 微細(xì)的孔隙。材料的主要性能參數(shù) 電子顯微鏡下見斷面呈比較均勻一致的孔隙結(jié)構(gòu)，其橫斷面與縱斷面基本一致，孔
徑大小為1卯—310f n,孔壁上可見大量 L徑數(shù)微米的微孔相互貫通。平均孔隙率為 (47.43±0.34)%、孔徑為(250.86±25.27)| 11。材料溶解6天內(nèi)利福平濃度幾乎不變， 說明在制備過程中，利權(quán)平是穩(wěn)定的。緩釋材料在室溫25t:條件下3個(gè)月內(nèi)含量穩(wěn) 定，可以常溫及冰箱保存。 實(shí)施例4:本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料所采用原料配比如下-PLGA:半水硫酸鈣氯化鈉顆粒利福平=40: 80: 80: 4。所述半水硫酸fl是指粒徑在80ura以下的粉末；所述PLGA是指分子量為3_10 萬的PLGA:所述氯化鈉是指200—600咖的氯化鈉晶體顆粒。 本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料的方法如下-1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成20M溶液，密封靜覽12小時(shí)2) 將所述量利福平、半水硫酸鈣、氯化鈉顆粒，加入到溶液中充分?jǐn)嚢?。直至?勻分布于溶液中，此時(shí)溶液呈凝膠狀；3) 將歩驟2)所得混合物置于常溫通風(fēng)柜內(nèi)揮發(fā)24小時(shí)，自行畫化。切成高為3 毫米的片劑4) 將歩驟3)所得產(chǎn)品浸泡在l(Ktel雙蒸水中，每4小時(shí)更換雙蒸水1次，直至 材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氯離子為止；5) 材料干燥，消毒，備用。制得產(chǎn)品包含的有效成分重量比值為PLGA:半水硫酸鈣利福平=40: 80: 4: 孔徑大小為1卯一310,,平均孔隙率為(47.43±0.34)%、孔徑為(250.86±25.27) nm。本實(shí)施例制備的骨修復(fù)材料的使用效果驗(yàn)證如下-. U)空隙率的檢測(cè)采用石桂欣(石桂欣，王身國(guó)，等.聚乳酸與聚乳K"^基乙 酸多孔細(xì)胞支架的制備及孔隙的表征.功能高分子學(xué)報(bào)，200i,i4U):7-11.)等介紹的比重 法，在25t:下測(cè)定，選用一個(gè)比重瓶，加滿無水乙醇并稱重(Ml),把質(zhì)量為Ws 的樣品浸入乙醇中，抽真空，使樣品中的氣體完全被乙醇取代，待比重瓶補(bǔ)滿乙醇 后稱質(zhì)量(M2);將浸透了乙醇的樣品取出，稱剩余的乙醇與比重瓶的質(zhì)量(M3)。按 公式e =(M2-M3- Ms) / (M- M3)xl00M計(jì)算材料的孔隙率。(2)孔徑的檢測(cè)對(duì)材料的斷面進(jìn)行電鏡掃描，任意取5個(gè)樣品拍片，逐個(gè)測(cè) 量照片上孔隙的孔徑。(3)顆粒中藥物的穩(wěn)定性將利福平顆粒制劑溶解后，室溫避光保存，用分光光度法檢査藥物穩(wěn)定情況，每隔2天測(cè)其吸光度值，共測(cè)3次。將干燥的緩釋顆粒 分別密封于玻璃小瓶中，室M20-"251C條件下貯存3個(gè)月，測(cè)藥物含量及吸光度值 變化。數(shù)據(jù)處理采用SPSS13. 0統(tǒng)計(jì)軟件分析，材料的各種性能參數(shù)直接通過樣本值 求算術(shù)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。 材料的外觀材料外觀呈鮮紅色，畫柱狀，質(zhì)地均勻且堅(jiān)硬，表面粗糙，肉眼可見表面密布 微細(xì)的孔隙。材料的主要性能參數(shù) 電子顯微鏡下見斷面呈比較均勻一致的孔隙結(jié)構(gòu)，其橫斷面與縱斷面基本一致，孔 徑大小為1鄰一310|im,孔壁上可見大量孔徑數(shù)微米的微孔相互貫通。平均孔隙率為 (47.43±0.34)%、孔徑為(250.86±25.27)( 11。材料溶解6天內(nèi)利福平濃度幾乎不變， 說明在制備過程中，利福平是穩(wěn)定的。緩釋材料在室溫25X:條件下3個(gè)月內(nèi)含量穩(wěn) 定，可以常溫及冰箱保存。實(shí)施例5:本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料所采用原料配比如下-PLGA:半水硫酸ff-甎化鈉顆粒..利福平-40: 40: 80: 3.2。 所述半水硫酸鈣是指粒徑在80咖以下的粉末；所述PLGA是指分子量為3—10 萬的PLGA:所述氯化鈉是指200—600um的氯化鈉晶體顆粒。 本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料的方法如下-1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成20M溶液，密封靜覽12小時(shí)；2) 將所述量利福平、半水硫酸鈣、氯化鈉顆粒，加入到溶液中充分?jǐn)嚢?。直至?勻分布于溶液中，此時(shí)溶液呈凝膠狀；3) 將步驟2)所得混合物置于常溫通風(fēng)柜內(nèi)揮發(fā)24小時(shí)，自行固化。切成高為3 毫米的片劑4) 將歩驟3)所得產(chǎn)品浸泡在100ml雙蒸水中，每4小時(shí)更換雙蒸水1次，直至 材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氯離子為止5) 材料干燥，消毒，備用。 制得產(chǎn)品包含的有效成分的重量比值為PLGA:半水硫酸鈣利福平=40: 40:3.2:孔徑大小為1卯一310拜，平均孔隙率為(47.43±0.34)%、孔徑為(250.86土25.27)本實(shí)施例制備的骨修復(fù)材料的使用效果驗(yàn)證如下-(1) 空隙率的檢測(cè)采用石桂欣(石桂欣，.干.身國(guó)，等.聚乳酸與聚乳K"殺基乙 酸多孔細(xì)胞支架的制備及孔隙的表征.功能高分子學(xué)報(bào)，2001,14(1):7-11.)等介紹的比重 法，在25"下測(cè)定，選用一個(gè)比重瓶，加滿無水乙醇并稱重(Ml),把質(zhì)量為Ws 的祥品浸入乙醇中，抽真空，使樣品中的氣體完全被乙醇取代，待比重瓶補(bǔ)滿乙醇 后稱質(zhì)量(M2);將浸透了乙醇的樣品取出，稱剩余的乙醇與比重瓶的質(zhì)量(M3)。按 公式e ,M2-M3- Ms) / (Ml- M3)xlOOM計(jì)算材料的孔隙率。(2) 孔徑的檢測(cè)對(duì)材料的斷面進(jìn)行電鏡掃描，任意取5個(gè)樣品拍片，逐個(gè)測(cè) 量照片上孔隙的孔徑。(3) 顆粒中藥物的穩(wěn)定性將利福平顆粒制劑溶解后，室溫避光保存，用分 光光度法檢査藥物穩(wěn)定情況，每隔2天測(cè)其吸光度值，共測(cè)3次。將干燥的緩釋顆粒 分別密封于玻璃小瓶中，室溫20-25iC條件下貯存3個(gè)月，測(cè)藥物含量及吸光度值 變化。數(shù)據(jù)處理采用SPSS13. O統(tǒng)計(jì)軟件分析，材料的各種性能參數(shù)直接通過樣本值 求算術(shù)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。 材料的外觀材料外觀呈鮮紅色，圓柱狀，質(zhì)地均勻且堅(jiān)硬，表面粗糙，肉眼可見表面密布 微細(xì)的孔隙。材料的主要性能參數(shù) 電子顯微鏡下見斷面呈比較均勻一致的孔隙結(jié)構(gòu)，其橫斷面與縱斷面基本一致，孔 徑大小為190—310nm，孔壁上可見大量孔徑數(shù)微米的微孔相互貫通。平均孔隙率為 (47.43±0.34)%、孔徑為(250.8牡25.27),。材料溶解6天內(nèi)利福平濃度幾乎不變， 說明在制備過程中，利福平是穩(wěn)定的。緩釋材料在室溫251C條件下3個(gè)月內(nèi)含量穩(wěn) 定，可以常溫及冰箱保存。實(shí)施例6:本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料所采用原料配比如下
PLGA:半水硫酸鈣氯化鈉顆粒利福平==40: 20: 20: 3。所述半水硫酸鈣是指粒徑在80um以下的粉水；所述PLGA是指分子量為3—10 萬的PLGA;所述氯化鈉是指200—600咖的氯化鈉品體顆粒。 本實(shí)施例制造骨修復(fù)材料的方法如下1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成20X溶液，密封靜置12小時(shí)；2) 將所述量利福平、半水硫酸f!、氯化鈉顆粒，加入到溶液中充分?jǐn)嚢?。直至?勻分布于溶液中，此時(shí)溶液呈凝膠狀3) 將步驟2)所得混合物置于常溫通風(fēng)柜內(nèi)揮發(fā)24小時(shí)，自行固化。切成高為3 毫米的片劑4) 將歩驟3)所得產(chǎn)品浸泡在10tol雙蒸水中，每4小時(shí)更換雙蒸水1次，直至 材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氯離子為止5) 材料干燥，消毒，備用。 所制得產(chǎn)品包含的有效成分的重量比值為PLGA:半水硫酸鈣利禍平-40: 20:3;孔徑大小為1卯一310拜，平均孔隙率為(47.43±0.34)%、孔徑為(250.86土25.27) ,。本實(shí)施例制備的骨修復(fù)材料的使用效果驗(yàn)證如下-(1)空隙率的檢測(cè)采用石桂欣(W桂欣，王身國(guó)，等.聚乳酸丄j聚乳酸一羥基乙 酸多孔細(xì)胞支架的制備及孔隙的表征.功能髙分子學(xué)報(bào)，2001,14(1):7-11.)等介紹的比重 法，在25C下測(cè)定，選用一個(gè)比重瓶，加滿無水乙醇并稱重(Ml),把質(zhì)量為Ws 的樣品浸入乙醇中，抽真空，使樣品中的氣體完全被乙醇取代，待比重瓶補(bǔ)滿乙醇 后稱質(zhì)量(M2);將浸透了乙醇的樣品取出，稱剩余的乙醇與比重瓶的質(zhì)量(M3)。按 公式e =(M2-M3- Ms) / (Ml- M3)xlOOX計(jì)算材料的孔隙率。(2) 孔徑的檢測(cè)對(duì)材料的斷面進(jìn)行電鏡掃描，任意取5個(gè)樣品拍片，逐個(gè)測(cè) 量照片上孔隙的孔徑。(3) 顆粒中藥物的穩(wěn)定性將利福平顆粒制劑溶解后，室溫避光保存，用分 光光度法檢査藥物穩(wěn)定情況，每隔2天測(cè)其吸光度值，共測(cè)3次。將干燥的緩釋顆粒 分別密封于玻璃小瓶中，室溫2&"25t:條件下貯存3個(gè)月，測(cè)藥物含量及吸光度值 變化。數(shù)據(jù)處理采用SPSS13. O統(tǒng)計(jì)軟件分析，材料的各種性能參數(shù)直接通過樣本值 求算術(shù)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。 材料的外觀材料外觀呈鮮紅色，圓柱狀，質(zhì)地均勻且堅(jiān)硬，表面粗糙，肉眼可見表面密布 微細(xì)的孔隙。材料的主要性能參數(shù)電子顯微鏡下見斷面呈比較均勾一致的孔隙結(jié)構(gòu)，其橫斷面與縱斷面基本一致，孔徑大小為l卯一310^m，孔壁上可見大量孔徑數(shù)微米的微孔相互貫通。平均孔 隙率為(47.43±0.34)%、孔徑為(250.86±25.27)曄。材料溶解6天內(nèi)利福平濃度幾乎 不變，說明在制備過程中，利福平是穩(wěn)定的。緩釋材料在室溫25C條件下3個(gè)月內(nèi) 含量穩(wěn)定，可以常溫及冰箱保存。在骨關(guān)節(jié)結(jié)核中，脊柱結(jié)核的發(fā)病率最高，約占50%,且危害最大。有證據(jù)表明, 結(jié)核病在全球菓延的趨勢(shì)尚未得到完全控制，且AIDS的流行使得這一形式更加嚴(yán) 峻。如同肺結(jié)核一樣，脊柱結(jié)核近年的發(fā)病率也存在明顯上升的趨勢(shì)。骨與關(guān)節(jié)結(jié)核病灶清除后可選擇前路或后路植骨。病灶清除后，骨缺損問題非 常明顯。目前臨床尚常用的方法為取自體髂骨或者肋骨，由于髂骨主要為松質(zhì)骨， 其抗壓強(qiáng)度有限。自體骨來源有限，且有取骨并發(fā)癥，不能任意塑型。同時(shí)，因?yàn)?伴有巨大冷膿腫或者病灶清楚不徹底等因素常常導(dǎo)致局部復(fù)發(fā)、竇道形成導(dǎo)致復(fù)合 感染、植骨塊吸收下沉等并發(fā)癥。因此，骨與關(guān)節(jié)結(jié)核的治療如同慢性骨髄炎的治療一樣，徹底的病灶清除和長(zhǎng) 期的系統(tǒng)用藥是促進(jìn)愈合和根除感染的關(guān)鍵。局部應(yīng)用抗生素最早可追溯到上個(gè)世 紀(jì)的30年代。到了70年代，又出現(xiàn)了以骨水泥為載體局部應(yīng)用抗生素的產(chǎn)品，但需 要二次手術(shù)取出載體再進(jìn)行植骨。后來出現(xiàn)了可降解的生物材料作為抗生素的載 體，避免了二次手術(shù)取出載體，但載體吸收后常遺留較大的空腔。新型的骨生物材 料再提供局部高濃度的抗生素的同時(shí)，具有骨傳導(dǎo)的特性，理論上避免了再手術(shù)取 出載體和取自體骨植骨。為此， 一些骨植入材料應(yīng)運(yùn)而生，如PMMA,磷酸鈣骨水 泥，半水硫酸fS,鈣磷陶瓷類等等。目前，美國(guó)Wright公司生產(chǎn)的半水半水硫酸鈣 結(jié)晶體具有均一的晶體結(jié)構(gòu)，植入體內(nèi)后吸收速率穩(wěn)定，和新骨替代速度相適應(yīng)。 此外，半水硫酸銬還具有刺激骨生長(zhǎng)的能力。PLGA是目前研究最多的藥物緩釋載體之一，已獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)用作注射用微
囊、微球、埋植劑等的材料。藥物的釋放速度可以通過選擇不同分子量、不同光學(xué) 活性的乳酸共聚，不同種丙交酯和乙交酯的聚合比例加以調(diào)節(jié)。聚乳酸水解的最終產(chǎn)物是水和C02,中間產(chǎn)物乳酸也是體內(nèi)正常糖代謝產(chǎn)物，故該聚合物無毒、無刺 激性，并具有很好的生物相溶性-曹穎光(曹顆光，.千.戎，干.華均,等.骨髓間充質(zhì)干細(xì) 胞與PLGA體外附著的實(shí)驗(yàn)研究.臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志，2005,21 (4) :212-214.)等報(bào)道骨髄間充 質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)可在PLGA上黏附、增殖、分泌胞外基質(zhì)，并可在成骨誘導(dǎo)劑的 作用下分化為多角形的成骨樣細(xì)胞。多孔材料表面比普通材料表面更有利于細(xì)胞偽足攀附，并增加細(xì)胞層與基底材 料之間的物作用力。而且有利于水分、無機(jī)鹽以及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)胞代謝產(chǎn)物的 運(yùn)輸和交換，從而更有利于細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和生理代謝。1993年，Mikos(MitosAG, Sarakinos G, Leite SM, et al. Laminated three-dimensional biodegradable fo酺s for use in tissue engin枕ring. Biomaterials JT - Bi,terials, 1993,14(5) :323-30.)等提出 溶劑鑄造一鹽析法制造多孔性支架，即水溶性填充物(如氯化鈉、蔗糖晶體)和可 塑材料混合、畫化后，在水溶液溶解。陳建庭(劉金標(biāo)，陳建庭.珍珠層/聚乳酸重組 骨修復(fù)材料的研制及其相關(guān)性能檢淵.第一軍醫(yī)人學(xué)學(xué)報(bào)，2002， 22(3) :236-238.)等人用聚 乳酸、珍珠層、氯化鈉晶體(制孔劑)研制新型的多孔骨修復(fù)材料材料。動(dòng)物研究 顯示具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)作用。其內(nèi)部通氣孔的孔徑在540um時(shí)，允許 纖維組織長(zhǎng)入其中；在40-100um時(shí)，允許非礦化骨樣組織長(zhǎng)入;在150um時(shí)，己能為 骨組織長(zhǎng)入提供理想的場(chǎng)所(鄭岳華，候小妹.多孔羥基磷灰石生物陶瓷的進(jìn)展.硅酸鹽 通報(bào)，1995(3) :20.)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，新骨生長(zhǎng)所需空間應(yīng)大于100ura，孔徑大小在 200400um時(shí)最有利于新骨生長(zhǎng)?？紫堵实拇笮∠鄬?duì)于孔徑對(duì)新骨形成的影響較小， 當(dāng)孔隙率超過30%,孔隙之間能相互連通，新生組織可以從骨修復(fù)材料表面長(zhǎng)入內(nèi) 部各部分，而且相互結(jié)合起來，獲得良好的界面結(jié)合(deGK. Biocer細(xì)ics consisting of calci咖phosphate salts. Biomaterials, 1980,1(1) :47. )0綜上所述，本緩釋材料的構(gòu)成成分生物相容性好，制備過程中利福平穩(wěn)定。材 料的平均孔隙率(47.43MU4)M、 ？L徑(250.86^3.57) jim,都符合骨生長(zhǎng)的要求，有 利于新骨的長(zhǎng)入及體液的流通。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，新骨生長(zhǎng)所需空間應(yīng)大于100um，孔徑大小在200-400um時(shí)最 有利于新骨生長(zhǎng)?？紫堵实拇笮∠鄬?duì)于孔徑對(duì)新骨形成的影響較小，對(duì)于相同孔徑
的大孔，孔隙率40%和501,新骨形成速度幾乎沒有變化。當(dāng)孔隙率超過30%以后， 孔隙之間能相互連通，新生組織可以從骨修復(fù)材料表面長(zhǎng)入內(nèi)部各部分，而且相互 結(jié)合起來，獲得良好的界面結(jié)合。
權(quán)利要求
1. 一種骨修復(fù)材料，其特征在于，其有效成分由如下重量份數(shù)的原料制備而成PLGA 40;半水硫酸轉(zhuǎn)20—80;利福平2—8。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨修復(fù)材料，其特征在于，其有效成分由如下重量 份數(shù)的原料制備而成-PLGA40:半水硫酸轉(zhuǎn)40:利福平3—4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨修復(fù)材料，其特征在于，其有效成分由如下重量 份數(shù)的原料制備而成-PLGA40;半水硫酸轉(zhuǎn)40;利福平3.2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3任意一項(xiàng)所述的骨修復(fù)材料，其特征在于，其制備 原料還包括20—80重量份數(shù)的氣化鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨修復(fù)材料，其特征在于，所述半水硫酸鈣是指粒 徑在80咖以下的粉末所述PLGA是措分子量為3—10萬的PLGA;所述氯化鈉是指 200—600um的氣化鈉晶體顆粒。
6.權(quán)利要求4所述骨修復(fù)材料的制備方法，其特征在于，包括如下歩驟-1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲垸中配成15—25%溶液,密封靜覽10—14小時(shí):2) 將所述量的利福平、半水硫酸鈣、氯化鈉，加入到溶液中充分?jǐn)嚢璺Q混合物；3) 將歩驟2)所得混合物常溫下?lián)]發(fā)溶劑，固化；4) 將歩驟3)所得固化產(chǎn)品浸泡于雙蒸水中，待其中的氯離子完全除去后干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的骨修復(fù)材料的制備方法，其特征在于，包括如下歩驟1) 將所述量的PLGA加入到三氯甲烷中配成20X溶液，密封靜置12小時(shí)；2) 將所述量利福平、半水硫酸鈣、氣化鈉顆粒，加入到溶液中充分?jǐn)嚢?。直至?勻分布于溶液中，此時(shí)溶液呈凝膠狀；3) 將歩驟2)所得混合物置于常溫通風(fēng)柜內(nèi)揮發(fā)24小時(shí)，自行畫化。切成高為3 毫米的片劑；4) 將歩驟3)所得產(chǎn)品浸泡在lO(tol雙蒸水中，每4小時(shí)更換雙蒸水1次，直至 材料中的氯化鈉完全溶解，浸泡液中無氯離子為止5)材料干燥，消毒，備用。
8. 由權(quán)利要求6或7任意一項(xiàng)制備的骨修復(fù)材料，其特征在于有效成分的重量比值為PLGA:半水硫酸鈣利福平=40: 20—80: 2—8。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的骨修復(fù)材料，其特征在于有效成分的重量比值為 PLGA:半水硫酸ff:利福平=40: 40: 3.2;孔徑大小為1卯一31(Hun,平均孔隙率 為(47.43±0.34)%、平均孔徑為(250.86土25.27) pm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種骨修復(fù)材料及其制備方法。本發(fā)明提供一種骨修復(fù)材料，其有效成分由如下重量份數(shù)的原料制備而成PLGA 40；半水硫酸鈣20-80；利福平2-8。本發(fā)明還提供上述骨修復(fù)材料的制備方法。本發(fā)明將半水硫酸鈣微粒、PLGA、利福平、氯化鈉顆粒混合固化，再將氯化鈉顆粒溶出，制成新型的具有抗結(jié)核桿菌作用的多孔骨修復(fù)材料。
文檔編號(hào)A61L27/50GK101121044SQ20061010436
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者應(yīng)小樟, 磊 彭, 徐華梓 申請(qǐng)人:溫州醫(yī)學(xué)院