專利名稱：脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨、制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工 骨、制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近關(guān)節(jié)部位的骨折治療的關(guān)鍵在于保證骨折復(fù)位和固定后，患者可以早期進(jìn) 行功能鍛煉，以最大限度地恢復(fù)關(guān)節(jié)功能。在骨折骨缺損處進(jìn)行植骨，可以提供 機(jī)械支撐，同時(shí)填充間隙，加速了骨折的愈合，減少了復(fù)位丟失、內(nèi)固定松動(dòng)、 骨折延遲愈合甚至不愈合等并發(fā)癥的出現(xiàn)。目前做為骨移植替代品的人工骨很 多，按照組成成分可分為羥基磷灰石人工骨、磷酸鈣人工骨、硫酸鈣人工骨，使 用時(shí)人工骨的形態(tài)多為粉末、顆?；蚩勺⑸涫?。硫酸鈣早在1892年曾被 Dreesmann報(bào)道用于治療結(jié)核患者的骨缺損，大量研究證實(shí)了硫酸鈣良好的生物 安全性、組織相容性和骨傳導(dǎo)性。MIIGTMX3和MIIG X3 HiVisc (Wright,美國(guó)) 是新近運(yùn)用于臨床的可注射式硫酸鈣人工骨，同自體松質(zhì)骨或顆粒狀人工骨相 比，具有更好的填充效果，能徹底充填骨折復(fù)位后產(chǎn)生的間隙，具有較高的抗壓 強(qiáng)度；其在體內(nèi)固化初期的lh左右，其強(qiáng)度可以達(dá)到約40MPa， 24 48h后的 抗壓強(qiáng)度超過(guò)60MPa，與骨水泥的強(qiáng)度相當(dāng)，且允許在填充物上鉆孔，為內(nèi)固 定螺釘提供所需的咬合點(diǎn)、支撐點(diǎn)。
但MIIG在應(yīng)用過(guò)程中也存在如下問(wèn)題(1)降解和吸收較快。(2)強(qiáng)度稍 差。(3)骨誘導(dǎo)能力稍差。(4)價(jià)格較高。針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種 具有納米增強(qiáng)效果、藥物緩控釋功能、降解時(shí)間可控，具有較好的生物相容性和 力學(xué)強(qiáng)度的的骨水泥材料，其在體內(nèi)能誘導(dǎo)骨的生長(zhǎng)，有利于骨缺損區(qū)域的愈合。 納米級(jí)骨材料是一類由人工合成、具有多種優(yōu)良理化特性(能自固化成型、機(jī)械 強(qiáng)度高、使用方便等)和生物學(xué)特性(無(wú)毒副作用、可以吸收和降解、生物相容性
5好、能誘導(dǎo)骨細(xì)胞和血管生長(zhǎng)等)的新型骨修復(fù)材料，目前常用的納米骨材料包 括納米羥基磷灰石(nHAP)，納米高分子微球(PLA)，納米防生骨等。脂質(zhì)體作為 一種經(jīng)典的藥物載體，功能十分強(qiáng)大，而目前還沒(méi)有有關(guān)將納米脂質(zhì)體技術(shù)與骨 材料制備相結(jié)合制備脂質(zhì)體硫酸鈣/磷酸鈣復(fù)合納米人工骨的報(bào)道。脂質(zhì)體 (Liposome)是磷脂依靠疏水締合作用在水中自發(fā)形成的一種分子有序組合體， 為多層囊泡結(jié)構(gòu)，其粒徑可調(diào)，每層均為類脂雙分子膜，層間和脂質(zhì)體內(nèi)核為水 相，雙分子膜間為油相，膜厚度約為4nm。根據(jù)其結(jié)構(gòu)所包含的雙分子膜層數(shù)， 分為單室脂質(zhì)體和多室脂質(zhì)體(粒徑1 u m 5 n m)。粒徑小于200 nm的單室脂 質(zhì)體稱為小單室脂質(zhì)體，粒徑在200nm 1000nm的稱為大單室脂質(zhì)體。脂質(zhì)體 的粒子大小處于納米級(jí)的介觀范圍，有許多獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)，而且它是由 磷脂在水中自發(fā)形成，制備工藝簡(jiǎn)單，在人體內(nèi)具有無(wú)毒、無(wú)免疫原性、可降解、 緩釋等特點(diǎn)，所載藥物廣泛，并減少所需藥量，增強(qiáng)其體內(nèi)穩(wěn)定性和藥理作用， 降低毒副作用，使藥物具有被動(dòng)靶向性特征，還可制成免疫脂質(zhì)體實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向 性。而高分子脂質(zhì)體的加入，不僅可利用脂質(zhì)體本身的優(yōu)良特性，而且可利用高 分子物質(zhì)的高穩(wěn)定、可控強(qiáng)度和降解的性質(zhì)來(lái)達(dá)到對(duì)骨移植材料的功能化和增強(qiáng) 處理。硫酸鈣材料本身具有良好的組織相容性和骨傳導(dǎo)性，且在生物相容性良好 的輔助劑的共同作用下，對(duì)骨的生長(zhǎng)具有很好的促進(jìn)作用。脂質(zhì)體硫酸鈣/磷酸 轉(zhuǎn)復(fù)合納米人工骨與硫酸鈣骨水泥相比，其材料仍可以實(shí)現(xiàn)固化，且固化后材料 具有較好的力學(xué)強(qiáng)度；固化后的材料在鹽酸-Tris模擬體液的環(huán)境中降解時(shí)間可 調(diào)，并且降解過(guò)程中，材料的力學(xué)性能仍然有很大程度的保留；因此在體內(nèi)，可 以預(yù)見(jiàn)，材料的降解也具有可控性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨、制備方法和用途。其 具有納米增強(qiáng)效果、藥物緩控釋功能、降解時(shí)間可控，具有較好的生物相容性和 力學(xué)強(qiáng)度的的人工骨材料,其在體內(nèi)能誘導(dǎo)骨的生長(zhǎng)，有利于骨缺損區(qū)域的愈合。
本發(fā)明的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨的組分和重量百分比含量如下
脂質(zhì)體 1-40%;硫酸鈣粉劑 40-80%;
人工骨稀釋劑 10-50%。
所述的脂質(zhì)體是經(jīng)或未經(jīng)肽類物質(zhì)的修飾的小分子脂質(zhì)體或高分子脂質(zhì)體； 并且，所述的脂質(zhì)體內(nèi)包載廣譜抗生素、生長(zhǎng)因子骨形成蛋白、生長(zhǎng)因子、膠原 蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基磷灰石中的一種或多種藥物，藥物含量 為人工骨重量的0-10%。
所述的硫酸鈣粉劑為無(wú)水硫酸鈣、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣和磷酸鈣； 它們的重量百分比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%: 0-40%。
所述的人工骨稀釋劑含有輔助劑、NaCl、 KC1、多元醇、海藻酸鈉或 X-射線顯影劑中的一種或幾種的組合，其組分和重量百分比如下 輔助劑 0.1-50% NaCl 0-1% KC1 0-1%
多元醇 0-1% 一 海藻酸鈉 0-1% X-射線顯影劑0-1% 水 45-100%
其中，輔助劑是重均分子量在1000-2， 000， 000的高分子物質(zhì)。其含量為 人工骨重量的0.1-20%。
所述的高分子材料是明膠、殼聚糖、透明質(zhì)酸、纖維蛋白、聚乙二醇、聚內(nèi) 酯、聚對(duì)二氧雜環(huán)己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚甲基 丙烯酸甲酯中的一種或多種。
所述的小分子脂質(zhì)體是磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲胺酸、磷脂酰 肌醇或磷脂酰甘油或包括二油酰脂酰乙醇胺、膽固醇在內(nèi)的磷脂；所述的高分子 脂質(zhì)體是以氧羧甲基殼聚糖十八烷基季銨鹽、聚乙二醇-聚乳酸、聚乙二醇-聚乙 醇酸、聚乙二醇-聚乳酸/乙醇酸及其共聚物或磷脂聚合物為膜材的高分子物質(zhì)。
本發(fā)明的脂質(zhì)體顆粒的粒徑在l-1000nm以內(nèi)。本發(fā)明提供的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨的制備方法如下
(1) ，硫酸鈣粉劑的制備 將二水硫酸鈣在120'C以上的飽和水蒸氣中進(jìn)行煅燒，制得半水硫酸鈣；將
二水硫酸鈣在800-1200°C下進(jìn)行脫水，制得無(wú)水硫酸鈣，將以上無(wú)水硫酸鈣 (1-100%。重量百分比，以下同)、二水硫酸鈣(0-50%)、半水硫酸鈣(0-45%)和磷 酸鈣(0-40%)材料混合均勻在球磨機(jī)中研磨4-12h。
(2) ，納米脂質(zhì)體的制備 將小分子脂質(zhì)或能構(gòu)成高分子脂質(zhì)體的高分子(如卵磷脂/膽固醇，氧羧甲
基殼聚糖十八烷基季銨鹽/膽固醇)溶于有機(jī)相，如氯仿中，將包載廣譜抗生素、 生長(zhǎng)因子骨形成蛋白、生長(zhǎng)因子、膠原蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基 磷灰石中的一種或多種物質(zhì)如抗生素如慶大霉素和生長(zhǎng)因子骨形成蛋白 (BMP)溶于含有NaCl和KC1的鹽溶液中構(gòu)成水相；然后采用薄膜分散法或 反相蒸發(fā)法除去有機(jī)溶劑后得到含活性成分的納米載藥脂質(zhì)體溶液，或?qū)⒃摷{米 脂質(zhì)體繼續(xù)進(jìn)行肽類物質(zhì)的修飾。納米脂質(zhì)體溶液即可與人工骨稀釋劑混合作為 人工骨稀釋劑，又可凍干后作為粉劑與硫酸鈣粉劑混合。所述的物質(zhì)重量百分比 如前所述。
(3) ，人工骨稀釋劑的制備
將輔助劑與水混合后，再填加NaCl、 KC1、多元醇、海藻酸鈉、X-射線顯影 劑中一種或者幾種的混合物，攪拌均勻制得稀釋劑。
所述的輔助劑是高分子材料明膠、殼聚糖、透明質(zhì)酸、纖維蛋白、聚乙二醇、 聚內(nèi)酯、聚對(duì)二氧雜環(huán)己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚 甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種。高分子物質(zhì)的具體特征為重均分子量在 1000-2， 000， 000。
(4) ，脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨的制備
將納米脂質(zhì)體、硫酸鈣粉劑和稀釋劑按照下述重量百分比脂質(zhì)體1_40%、 硫酸轉(zhuǎn)/磷酸鈣粉劑40-80%和人工骨稀釋劑10-50%進(jìn)行混合并攪拌均勻后得 到具有粘結(jié)性的漿料之脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨。
所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨材料固化時(shí)間優(yōu)選10-45min之間。粘 合劑在固化l-3天后，其耐壓強(qiáng)度為50-11 OMPa。
8脂質(zhì)體可分為傳統(tǒng)的小分子脂質(zhì)體和新發(fā)展的高分子脂質(zhì)體，高分子脂質(zhì) 體同時(shí)具有高分子物質(zhì)和脂質(zhì)體的優(yōu)點(diǎn)。梁曉飛等人曾采用自制的氧羧甲基殼聚 糖十八垸基季銨鹽替代磷脂(如卵磷脂)，通過(guò)脂質(zhì)體制備技術(shù)，成功制備了表 面帶正電并含有氨基等官能團(tuán)的陽(yáng)離子高分子脂質(zhì)體氧羧甲基殼聚糖十八烷基 季銨鹽/膽固醇(OQCMC/Chol);該高分子脂質(zhì)體不僅具備小分子脂質(zhì)體的脂質(zhì) 雙層膜結(jié)構(gòu)，且制備方法簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，易進(jìn)行表面修飾。再者，高分子聚合 物已被廣泛用作骨修復(fù)材料，如可生物降解的材料聚乳酸(PLA)，殼聚糖和明膠 等，而生物降解材料制作的接骨材料，其彈性模量較金屬更接近骨組織，可在一 定程度上改善骨水泥的力學(xué)性能，有利于骨折的愈合。因此采用高分子脂質(zhì)體填 加到人工骨材料中所制備的納米骨移植替代品可具有如下功能，如強(qiáng)度和降解時(shí) 間可控、藥物緩控釋功能強(qiáng)、骨誘導(dǎo)能力強(qiáng)等。
本發(fā)明所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，所述的脂質(zhì)體包含傳統(tǒng)的以磷 脂為代表的小分子脂質(zhì)體，如磷脂(磷脂酰膽堿PC、磷脂酰乙醇胺PE、磷脂酰 絲胺酸PS、磷脂酰肌醇PI、磷脂酰甘油PG)、 二油酰脂酰乙醇胺(D0PE)、膽固 醇；還包括高分子脂質(zhì)體，如以氧羧甲基殼聚糖十八烷基季銨鹽，聚乙二醇-聚 乳酸，磷脂聚合物為膜材的高分子脂質(zhì)體。
本發(fā)明所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，所述的脂質(zhì)體內(nèi)包載藥物廣譜 抗生素萬(wàn)古霉素、慶大霉素、妥布霉素、及生長(zhǎng)因子骨形成蛋白(BMP)、 e-轉(zhuǎn) 化生長(zhǎng)因子(TGF-e)、胰島素生長(zhǎng)因子II、胰島素生長(zhǎng)因子I、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因 子、膠原蛋白、硫酸軟骨素及碳納米管、納米羥基磷灰石中的一種或多種。
本發(fā)明所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，所述的脂質(zhì)體可進(jìn)行肽類物質(zhì) 的修飾而增強(qiáng)其活性和細(xì)胞靶向能力，修飾方法為包載、吸附或化學(xué)偶聯(lián)。
本發(fā)明所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，所述的磷酸鈣為a-磷酸三鈣、 磷酸四鈣和磷酸氫鈣中的一種或多種；它們的重量百分比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%。
與現(xiàn)有的材料相比，本發(fā)明涉及的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨具有較高 的力學(xué)強(qiáng)度、較長(zhǎng)的可使用時(shí)間，并可實(shí)現(xiàn)在苛刻的環(huán)境中固化，所制得的脂質(zhì) 體和硫酸鈣在固化劑作用下，具有固化時(shí)間可調(diào)，固化后材料強(qiáng)度高，材料降解時(shí)間可調(diào)，具有納米和骨誘導(dǎo)效應(yīng)及藥物緩控釋等特點(diǎn)，可應(yīng)用于制備人體骨缺 損修復(fù)、椎體成形術(shù)等醫(yī)用骨修復(fù)材料領(lǐng)域，滿足骨組織工程對(duì)骨修復(fù)材料的要 求。


圖l.載慶大霉素的高分子脂質(zhì)體的TEM照片。
具體實(shí)施方法
下面給出本發(fā)明的實(shí)施例，是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例l:
稱取卵磷脂15g，膽固醇12g，溶于50ml二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I， 然后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓蒸餾，并不時(shí)的通入氮?dú)?，直至二氯?烷揮發(fā)完全，然后室溫真空干燥24h;稱取3.0g骨形成蛋白(BMP)溶于70ml PBS (pH=7.4)緩沖溶液中搖勻得水溶液II;然后將上述70ml BMP溶液II加入茄形 瓶中，在超聲的條件讓脂質(zhì)薄膜充分水化，超聲后，得載BMP的脂質(zhì)體，凍干 為粉劑備用。
將二水硫酸鈣在10(TC下保溫5h，生成半水硫酸鈣；將80g半水硫酸鈣、 10g 二水硫酸f丐和10g a-磷酸三轉(zhuǎn)混合后在球磨機(jī)中研磨4h，使其粒徑小于100 微米；得硫酸鈣/磷酸鈣粉劑。
取5g脂質(zhì)體粉劑、35g硫酸鈣/磷酸鈣粉劑和5g I型膠原、4g殼聚糖(重 均分子量為200萬(wàn))、5g海藻酸鈉、6g多元醇混合研磨后，陳化24h。稀釋劑為 含有0.9%NaCl和0.5%的X-射線顯影劑的水溶液(pH為6)，加入40ml稀釋劑 混合2min后形成漿液。漿液在5min后開(kāi)始初凝，在25min后終凝，最佳使用 時(shí)間在形成漿液后的10-20 min之間，材料固化48h后的壓縮強(qiáng)度為50MPa，材 料在PBS模擬體液環(huán)境中56天降解。
實(shí)施例2:
稱取羧甲基殼聚糖十八垸基季銨鹽(重均分子量為200萬(wàn))15g，膽固醇12g溶 于50ml 二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I ;稱取3.0g慶大霉素溶于70ml去離子水中得水溶液II;然后將上述兩種溶液I和II共混乳化，超聲10min,待形成穩(wěn)定 的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上將二氯甲垸揮發(fā)干凈，得載慶大霉素的 高分子脂質(zhì)體水溶液，圖1為載慶大霉素的高分子脂質(zhì)體的TEM照片。
將二水硫酸鈣在120(TC保溫4h，取出后冰浴中淬火，形成無(wú)水硫酸鈣，將 100g無(wú)水硫酸鈣在球磨機(jī)中研磨12h;得硫酸鈣粉劑。
稀釋液為含有0.2%NaCl、 0.6%KC1、 0.5%的X-射線顯影齊U、 0.5%海藻酸鈉、 1.0%聚乙烯醇(重均分子量為1萬(wàn))和0.5%多元醇的水溶液，將載慶大霉素的高 分子脂質(zhì)體水溶液與以上30ml稀釋液混合均勻，然后加入35g硫酸鈣粉劑，繼 續(xù)混勻形成漿液。漿液在15min后開(kāi)始初凝，在45min后終凝，最佳使用時(shí)間 在形成漿液后的20-35min之間。
實(shí)施例3:
稱取羧甲基殼聚糖十八垸基季銨鹽(重均分子量為1000)15g，膽固醇12g， 2.0g碳納米管溶于50ml二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I;稱取3.0gBMP溶于 70ml去離子水中得水溶液II;然后將上述兩種溶液I和II共混乳化，超聲10min, 待形成穩(wěn)定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上將二氯甲垸揮發(fā)干凈，得共 載碳納米管和BMP的脂質(zhì)體，凍干為粉劑備用。
將二水硫酸鈣在12(TC保溫8h ，生成半水硫酸鈣，將二水硫酸鈣在1200°C 保溫2h生成無(wú)水硫酸鈣；將30g 二水硫酸鈣、10g半水硫酸鈣、60g無(wú)水硫酸 鈣和5g磷酸四鈣混合后在球磨機(jī)中研磨12h;得硫酸鈣/磷酸鈣粉劑。
取5g脂質(zhì)體粉劑、35g硫酸鈣/磷酸鈣粉劑和5g I型膠原、5g透明質(zhì)酸混 合研磨后，陳化24h。稀釋液為含有0.2XNaCl、 0.6%KC1、 0.5X的X-射線顯影 劑、0.5%1型膠原、0.5%聚甲基丙烯酸甲酯(重均分子量為IOOO)的水溶液，加 入30ml固化液混合5min后形成漿液。漿液在15min后開(kāi)始初凝，在40min后 終凝，最佳使用時(shí)間為形成漿液后的20-30 min之間，材料固化24h后的壓縮強(qiáng) 度為94MPa，在鹽酸-Tris模擬體液的環(huán)境中40天降解。
實(shí)施例4:
稱取羧甲基殼聚糖十八垸基季銨鹽(重均分子量為50萬(wàn))15g，膽固醇12g溶于50ml 二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I ;稱取3.0g BMP溶于70ml去離子水 中得水溶液II;然后將上述兩種溶液I和II共混乳化，超聲lOmin，待形成穩(wěn)定的 乳液后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上將二氯甲垸揮發(fā)干凈，得載BMP的脂質(zhì) 體水溶液。
利用EDC和NHS偶聯(lián)劑將轉(zhuǎn)鐵蛋白Tf所含的NH2與高分子脂質(zhì)體表面 的COOH基團(tuán)鍵合，得到Tf修飾的載BMP高分子脂質(zhì)體。(或直接采用高分子 脂質(zhì)體對(duì)Tf進(jìn)行包裹，方法與以上包載BMP的方法相同)
將二水硫酸鈣在12(TC保溫8h后，生成半水硫酸鈣，將二水硫酸鈣在 1200'C保溫2h生成無(wú)水硫酸鈣；將30g 二水硫酸鈣、10g半水硫酸鈣和60g無(wú) 水硫酸鈣混合后在球磨機(jī)中研磨12h，使其粒徑小于100微米；得硫酸鈣粉劑。
稀釋液為含有0.2%NaCl、 0.6%KC1、 0.5%殼聚糖(重均分子量為200萬(wàn)) 的水溶液，將5ml Tf修飾的載BMP高分子脂質(zhì)體溶液與以上30ml稀釋液(pH 為6)混合均勻，然后加入35g硫酸鈣粉劑，繼續(xù)混勻形成槳液。漿液在15min 后開(kāi)始初凝，在40min后終凝，材料固化24h后的壓縮強(qiáng)度為94MPa。
實(shí)施例5:
稱取磷脂聚合物(重均分子量為10萬(wàn))15g，膽固醇12g，溶于50ml 二氯甲垸 中，振蕩均勻得溶液I ;稱取20.0mg血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子溶于50ml PBS (pH=7.4)
緩沖溶液中，搖勻使血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子充分溶解得水溶液n;然后將上述兩種溶
液I和II共混乳化，超聲10min,待形成穩(wěn)定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 儀上將二氯甲烷揮發(fā)干凈，得包載血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的高分子脂質(zhì)體，凍干為粉 劑備用。
將二水硫酸鈣在箱式電阻爐中，IOOO'C保溫4h后，生成無(wú)水硫酸鈣；將 50g二水硫酸鈣、50g無(wú)水硫酸鈣混合后在球磨機(jī)中研磨8h;得硫酸鈣粉劑。
稀釋液為含有0.2%NaCl、 0.6%KC1、 9%聚乙二醇(重均分子量為5000)、 0.5%明膠的水溶液，將載血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的高分子脂質(zhì)體溶液與以上30ml稀 釋液混合均勻，然后加入35g硫酸鈣粉劑，繼續(xù)混勻形成漿液。漿液在15min 后開(kāi)始初凝，在40min后終凝。
12實(shí)施例6:
稱取磷脂聚合物(重均分子量為5萬(wàn))15g，膽固醇12g，溶于50ml 二氯甲垸中， 振蕩均勻得溶液I ;稱取30.0mg血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子溶于60mlPBS (pH=7.4)緩 沖溶液中，搖勻使血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子充分溶解得水溶液II;然后將上述兩種溶液 I和II共混乳化，超聲10min，待形成穩(wěn)定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上減壓蒸發(fā)至二氯甲烷揮發(fā)完全，得包載血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的高分子脂質(zhì)體，凍 干為粉劑備用。
將二水硫酸鈣在箱式電阻爐中，80(TC保溫10h后，生成無(wú)水硫酸鈣；將 85g無(wú)水硫酸鈣、10g磷酸氫鈣和5g磷酸四鈣混合后在球磨機(jī)中研磨5h，使其 粒徑小于50微米；得硫酸鈣/磷酸鈣粉劑。
取5g脂質(zhì)體粉劑、35'g硫酸鈣/磷酸鈣粉劑和5g膠原、5g聚酸酐(重均分 子量為IOOO)混合研磨后，陳化24h。稀釋劑為含有0.2%NaCl、 0.2%KC1的水 溶液，加入50ml稀釋劑混合2min后形成漿液。漿液在15min后開(kāi)始初凝，在 45min后終凝，最佳使用時(shí)間為形成漿液后的20-30 min之間。
實(shí)施例7:
稱取聚乙二醇-聚乳酸(重均分子量為10萬(wàn))15g，膽固醇12g,溶于40ml 二氯甲 垸中，振蕩均勻得溶液I ;稱取50.0mg胰島素生長(zhǎng)因子溶于50ml PBS (pH=7.4) 緩沖溶液中，搖勻使胰島素生長(zhǎng)因子充分溶解得水溶液II;然后將上述兩種溶液 I和II共混乳化，超聲10min,待形成穩(wěn)定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上將二氯甲烷揮發(fā)干凈，得包載胰島素生長(zhǎng)因子的高分子脂質(zhì)體，凍干為粉劑備 用。該方法所得高分子脂質(zhì)體包封率也可在90%以上，而且粒徑較小，可在100nm 以下。
將二水硫酸鈣在40(TC下保溫5h后，生成半水硫酸鈣；將80g半水硫酸鈣和 20g二水硫酸藥混合后在球磨機(jī)中研磨12h，使其粒徑小于50微米；得硫酸鈣粉 劑。
然后取取5g高分子脂質(zhì)體粉劑、35g硫酸鈣粉劑和5g透明質(zhì)酸、5g纖維蛋 白、5g聚乙二醇(重均分子量為2000)混合研磨后，陳化24h。稀釋劑為含有0.2
13%NaCl、 0.6XKC1的水溶液，加入45ml稀釋劑混合5min后形成漿液。漿液在 10min后開(kāi)始初凝，在45min后終凝，最佳使用時(shí)間在形成漿液后的10-20 min 之間，材料固化24h后的壓縮強(qiáng)度為65MPa。
實(shí)施例8:
脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨在近關(guān)節(jié)部位骨折缺損治療中的應(yīng)用。將實(shí)施 例3中脂質(zhì)體硫酸鈣/磷酸鈣復(fù)合納米人工骨中的脂質(zhì)體粉劑、硫酸鈣/磷酸鈣粉 劑和稀釋劑在真空狀態(tài)下調(diào)配，將糊狀的人工骨經(jīng)由配套的特殊注射器注入骨缺
損部位。所有漿液可在15 min內(nèi)注射完畢。注射后用干紗布局部壓迫以防止切 口內(nèi)的血液與人工骨接觸。在肯定人工骨完全固化5 min后，可在人工骨上鉆孔， 安放螺釘，最后定期檢査。
實(shí)施例9:
脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨對(duì)初次全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的治療，該人工骨 中含有抗生素慶大霉素。將實(shí)施例2中脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨中的脂質(zhì)體 水溶液、硫酸鈣粉劑和稀釋劑在真空狀態(tài)下調(diào)配，將糊狀的人工骨經(jīng)由配套的特 殊注射器注入患者骨修復(fù)部位。所有漿液可在15 min內(nèi)注射完畢。注射后用干 紗布局部壓迫以防止切口內(nèi)的血液與人工骨接觸。在肯定人工骨完全固化5 min 后，可在人工骨上鉆孔，安放螺釘，最后定期檢査。
本發(fā)明公開(kāi)和揭示的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨制品、制備方法和應(yīng)用， 可通過(guò)借鑒本文公開(kāi)內(nèi)容。盡管本發(fā)明的脂質(zhì)體硫酸鈣/磷酸鈣復(fù)合納米人工骨 制品、制備方法和應(yīng)用己通過(guò)較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯 能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法改動(dòng)，更具體地說(shuō)，所 有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，他們都被視為包括 在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1. 一種脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述的脂質(zhì)體硫酸鈣/磷酸鈣復(fù)合納米人工骨的組分和重量百分比含量如下脂質(zhì)體1-40％；硫酸鈣粉劑40-80％；人工骨稀釋劑 10-50％；所述的脂質(zhì)體是經(jīng)或未經(jīng)肽類物質(zhì)修飾的小分子脂質(zhì)體或高分子脂質(zhì)體；并且，所述的脂質(zhì)體內(nèi)包載廣譜抗生素、生長(zhǎng)因子骨形成蛋白、生長(zhǎng)因子、膠原蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基磷灰石中的一種或多種物質(zhì)，脂質(zhì)體內(nèi)包載物含量為人工骨重量的0-10％；所述的硫酸鈣粉劑為無(wú)水硫酸鈣、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣和磷酸鈣；它們的重量百分比依次為1-100％∶0-50％∶0-45％∶0-40％；所述的人工骨稀釋劑含有輔助劑、NaCl、KCl、多元醇、海藻酸鈉或X-射線顯影劑中的一種或幾種的組合，其組分和重量百分比如下輔助劑 0.1-50％NaCl 0-1％KCl0-1％多元醇 0-1％海藻酸鈉 0-1％X-射線顯影劑 0-1％水 45-100％其中，輔助劑是重均分子量在1000-2,000,000的高分子材料。其含量為人工骨重量的0.1-20％。
2.如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述的高 分子材料是明膠、殼聚糖、透明質(zhì)酸、纖維蛋白、聚乙二醇、聚內(nèi)酯、聚對(duì)二氧 雜環(huán)己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚甲基丙烯酸甲酯中 的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述的小 分子脂質(zhì)體是磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲胺酸、磷脂酰肌醇或磷脂酰 甘油或包括二油酰脂酰乙醇胺、膽固醇在內(nèi)的磷脂；所述的高分子脂質(zhì)體是以氧 羧甲基殼聚糖十八烷基季銨鹽、聚乙二醇-聚乳酸、聚乙二醇-聚乙醇酸、聚乙二 醇-聚乳酸/乙醇酸及其共聚物或磷脂聚合物為膜材的高分子物質(zhì)。
4. 如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述的脂質(zhì) 體顆粒的粒徑在1-1000nm以內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述的廣譜 抗生素是萬(wàn)古霉素、慶大霉素、鏈霉素、卡那霉素、頭孢菌素、四環(huán)素、紅霉素或妥布霉素；所述的生長(zhǎng)因子是e-轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、胰島素生長(zhǎng)因子II、胰島素生長(zhǎng)因子I或血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子。
6. 如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述的脂質(zhì) 體進(jìn)行肽類物質(zhì)的修飾，修飾方法為包載、吸附或化學(xué)偶聯(lián)。
7. —種如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨的制備方法，其特 征是通過(guò)如下步驟獲得(1) ，硫酸鈣粉劑的制備 將二水硫酸鈣在120'C以上的飽和水蒸氣中進(jìn)行煅燒，制得半水硫酸鈣；將二水硫酸鈣在800-1200°C下進(jìn)行脫水，制得無(wú)水硫酸鈣；將以上二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無(wú)水硫酸鈣和磷酸鈣按照重量百分比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%: 0-40%進(jìn)行混合、并研磨；(2) ，納米脂質(zhì)體的制備將小分子脂質(zhì)或能構(gòu)成高分子脂質(zhì)體的高分子溶于有機(jī)溶劑構(gòu)成油相，將包 載廣譜抗生素、生長(zhǎng)因子骨形成蛋白、生長(zhǎng)因子、膠原蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基磷灰石中的一種或多種物質(zhì)溶于含有NaCl和/或KCl的鹽溶液中 構(gòu)成水相；然后將二相溶液采用薄膜分散法或反相蒸發(fā)法除去有機(jī)溶劑得到含活 性成分的納米載藥脂質(zhì)體溶液，或?qū)⒃摷{米脂質(zhì)體繼續(xù)進(jìn)行肽類物質(zhì)的修飾；(3) ，人工骨稀釋劑的制備人工骨稀釋劑含有輔助劑、NaCl、 KC1、多元醇、海藻酸鈉或X-射線顯影劑中的一種或幾種的組合，其組分和重量百分比如下 輔助劑 0.1-50% NaCl 0-1% KC1 0-1% 多元醇 0-1% 海藻酸鈉 0-1% X-射線顯影劑0-1% 水 45-100%將上述幾種物質(zhì)中的一種或者幾種按照描述的重量百分比溶解在水中， 制得稀釋劑；所述的輔助劑是高分子材料明膠、殼聚糖、透明質(zhì)酸、纖維蛋白、聚乙二醇、 聚內(nèi)酯、聚對(duì)二氧雜環(huán)己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚 甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種，高分子物質(zhì)的具體特征為重均分子量在 1000-2， 000， 000;(4)，脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨的制備將納米脂質(zhì)體、硫酸鈣粉劑和稀釋劑按照下述重量百分比脂質(zhì)體1_40%、 硫酸鈣/磷酸鈣粉劑40-80%和人工骨稀釋劑10-50%進(jìn)行混合并攪拌均勻 2-5min后得到具有粘結(jié)性的槳料之脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨。
8. —種如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨，其特征是所述 的磷酸鈣為a-磷酸三鈣、磷酸四鈣、磷酸氫鈣中的一種或多種；它們的重量百分 比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%。
9. 一種如權(quán)利要求1所述的脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨用于制備治療骨 損傷和缺損的骨修復(fù)和移植的材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及脂質(zhì)體硫酸鈣復(fù)合納米人工骨制品、制備方法和應(yīng)用。具體是將脂質(zhì)體(1-40％)、硫酸鈣粉劑(40-80％)和稀釋劑(10-50％)混合均勻固化后制備含有納米脂質(zhì)體的骨移植替代品。脂質(zhì)體可攜帶藥物并可進(jìn)行表面修飾，有溶液和粉劑兩種形式，包括傳統(tǒng)小分子脂質(zhì)體和具有高分子特性的高分子脂質(zhì)體。本發(fā)明可提供一種具有納米增強(qiáng)效果、藥物緩控釋功能、降解時(shí)間可控，良好生物相容性和力學(xué)強(qiáng)度的人工骨材料，其在體內(nèi)能誘導(dǎo)骨的生長(zhǎng)，有利于骨缺損區(qū)域的愈合。
文檔編號(hào)A61L27/44GK101507840SQ20091004816
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者恒 吳, 娜 宋, 梁曉飛, 段友容, 晶 盛 申請(qǐng)人:上海市腫瘤研究所