本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含鍶異種骨支架及其制備方法。

背景技術(shù)：

骨缺損是臨床最常見病種之一。超過臨界尺寸的骨缺損無法自行愈合，需要手術(shù)干預(yù)。自體骨移植是骨缺損治療最理想途徑。但是自體骨需要二次手術(shù)從病人其他部位獲取，給病人增添痛苦，也增加了發(fā)病風(fēng)險，因此人們不斷尋求自體骨替代物。其中，動物來源的異種骨支架呈現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。

異種骨支架一般是動物骨去蛋白、煅燒后的產(chǎn)物，具備天然的多孔結(jié)構(gòu)，允許細(xì)胞的長入和存活。而且異種骨支架主要由羥基磷灰石構(gòu)成，具備很好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性，市場上已經(jīng)有異種骨來源的人工骨粉產(chǎn)品。但是，純的異種骨支架本身缺乏成骨誘導(dǎo)因子，總體上成骨能力有限，有必要引入功能性因子提升其骨修復(fù)能力。

鍶是人體骨中微量元素之一，在骨的生長代謝中發(fā)揮重要作用。鍶同時具備很好的成骨性能和抗骨吸收性能。因此大量研究表明在骨修復(fù)體中負(fù)載鍶，可以有效促進(jìn)體外細(xì)胞的成骨行為以及體內(nèi)的成骨效果。目前對于磷灰石類支架，負(fù)載鍶的主要方法是在原料合成過程中通過原子取代摻雜鍶，再將含鍶原料制備成支架。但是對于異種骨支架來說，由于支架來自現(xiàn)成動物骨的煅燒，后期很難再通過元素替代引入鍶。少數(shù)研究嘗試通過離子交換方式在自體骨支架中引入鍶離子，但是制備周期冗長(至少2周)，而且負(fù)載的鍶含量有限。如何在異種骨支架上簡單、有效地負(fù)載鍶目前仍是技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種含鍶異種骨支架及其制備方法，可以在異種骨支架上簡單有效的負(fù)載鍶。

本發(fā)明提供了一種含鍶異種骨支架，包括：

負(fù)載鍶離子的異種骨支架和聚合物生物材料表面涂層。

所述聚合物生物材料表面涂層設(shè)置于所述負(fù)載鍶離子的異種骨支架表面。

所述聚合物生物材料具有生物相容性即可。在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述聚合物生物材料表面涂層為聚己內(nèi)酯涂層，聚乳酸-羥基乙酸共聚物涂層，聚乳酸涂層或聚乙醇酸涂層。

本發(fā)明還提供了上述含鍶異種骨支架的制備方法，包括以下步驟：

A)提供異種骨支架；

B)通過表面吸附在異種骨支架上負(fù)載鍶；

C)在步驟B)負(fù)載鍶后的異種骨支架表面形成聚合物生物材料表面涂層，得到含鍶異種骨支架。

其詳細(xì)制備過程見圖1，圖1是本發(fā)明含鍶異種骨支架的制備過程流程圖。

首先以異種骨支架為原料，本發(fā)明對所述異種骨支架并無特殊限定，可以為本領(lǐng)域熟知的異種骨支架。在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述異種骨支架為豬骨、牛骨或馬骨支架；本發(fā)明對所選用的部位也沒有特殊限定，在本發(fā)明的某些具體實施例中，其為股骨部位；所述骨質(zhì)可以為松質(zhì)骨或皮質(zhì)骨，本發(fā)明對此并無特殊限定。本發(fā)明對所述異種骨支架的制備方法并無特殊限定，按照本領(lǐng)域常規(guī)的去蛋白、煅燒方法制備即可。

在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述異種骨支架的制備方法如下：

選擇豬股骨部位松質(zhì)骨，切塊，在70～90℃水中攪拌，每隔2～5h換液。待水溶液無血色，將骨頭轉(zhuǎn)移至60％～80％(v/v)乙醇中攪拌2～6h。之后將骨頭在5％～15％(w/v)氫氧化鈉中攪拌1～3h。最后將骨頭在30％(v/v)過氧化氫中攪拌10～15h。用水清洗骨頭，在700～900℃煅燒4～6h，冷卻后得到異種骨支架。

然后采用表面吸附的方法在異種骨支架上負(fù)載鍶。本發(fā)明對表面吸附的具體方法并無特殊限定。

在本發(fā)明的某些具體實施例中，將所述異種骨支架浸泡在含鍶溶液中使支架表面吸附鍶。

在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述浸泡的時間為4～6h。所述浸泡可以在攪拌的條件下進(jìn)行。

浸泡后，優(yōu)選對骨支架在40～70℃條件下進(jìn)行烘干。

在本發(fā)明的另外一些具體實施例中，也可以采用旋涂的方法使支架表面吸附鍶。

在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述含鍶溶液為含鍶水溶液。

所述含鍶水溶液的濃度優(yōu)選為0.1～3mol/L。

本發(fā)明對上述含鍶水溶液中的含鍶化合物并無特殊限定，水溶性鍶鹽均可，在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述含鍶化合物為SrX，X為Cl，Br，I，NO，ClO或BrO等。在本發(fā)明的另外一些具體實施例中，所述含鍶化合物為氯化鍶。

負(fù)載鍶后，在所述骨支架表面形成聚合物生物材料表面涂層。

具體的，將聚合物生物材料的有機(jī)溶液涂覆于負(fù)載鍶后的異種骨支架表面，除去溶劑后，得到含鍶異種骨支架。

所述聚合物生物材料的有機(jī)溶液濃度優(yōu)選為5％～15％(w/v)，更優(yōu)選為5％～10％(w/v)，在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述濃度為10％(w/v)。

在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述除去溶劑的方法為揮發(fā)，然后加熱烘干。所述加熱的溫度優(yōu)選為40～70℃，加熱的時間優(yōu)選為2～4h。

所述聚合物生物材料具有生物相容性即可。在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述聚合物生物材料為聚己內(nèi)酯(PCL)，聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)，聚乳酸(PLA)或聚乙醇酸(PGA)。

所述有機(jī)溶液中的溶劑為易揮發(fā)溶劑即可。在本發(fā)明的某些具體實施例中，所述聚合物生物材料的有機(jī)溶液中，溶劑為二氯甲烷或四氫呋喃。

本發(fā)明通過表面吸附的方式可以快速簡單的在支架上負(fù)載鍶，通過聚合物生物材料涂層可以保護(hù)鍶、延長鍶的存留時間和釋放周期。所述制備方法容易操作，且周期短。

本發(fā)明提供了一種含鍶異種骨支架，包括：負(fù)載鍶離子的異種骨支架和聚合物生物材料表面涂層。本發(fā)明利用異種骨支架自身很好的孔隙特征，首先在支架表面吸附鍶，再在支架表面涂層聚合物生物材料對鍶進(jìn)行保護(hù)。不僅可以快速在異種骨支架中負(fù)載鍶，還可以延長鍶的在支架上的存留時間和釋放周期，提升傳統(tǒng)異種骨支架的骨修復(fù)效果。根據(jù)釋放曲線可知，本發(fā)明制備的含鍶異種骨支架的鍶離子釋放可達(dá)15天以上。

附圖說明

圖1是含鍶異種骨支架的制備過程流程圖；

圖2是實施例1制備的純異種骨支架和異種骨/Sr/PCL支架的電鏡圖；

圖3是實施例1步驟a)制備的純異種骨支架和步驟c)制備的異種骨/Sr/PCL支架的XRD圖；

圖4是實施例1制備的異種骨/Sr/PCL支架鍶離子釋放曲線圖；

圖5是實施例2制備的異種骨/Sr/PCL支架的電鏡圖。

具體實施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的含鍶異種骨支架及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

實施例1

a)選擇豬股骨部位松質(zhì)骨，切塊，在80℃水中攪拌，每隔3h換液。待水溶液無血色，將骨頭轉(zhuǎn)移至75％(v/v)乙醇中攪拌4h。之后將骨頭在10％(w/v)氫氧化鈉中攪拌2h。最后將骨頭在30％(v/v)過氧化氫中攪拌12h。用水清洗骨頭，在800℃煅燒5h，冷卻后得到異種骨支架。

b)配制SrCl₂水溶液(2M)，將支架浸泡其中，攪拌6h，吸走多余液體，60℃烘2h，得到異種骨/Sr支架。

c)配制聚己內(nèi)酯(PCL)的二氯甲烷(DCM)有機(jī)溶液(10％，w/v)，將有機(jī)溶液涂層在異種骨/Sr支架上。待DCM揮發(fā)，60℃加熱2h，冷卻后得到異種骨/Sr/PCL支架，保存于干燥器中。

對步驟a)制備的異種骨支架進(jìn)行形貌分析，其電鏡圖見圖2，其中，圖(a)和圖(c)是不同尺寸的異種骨支架電鏡圖。

對步驟c)制備的異種骨/Sr/PCL支架進(jìn)行形貌分析，其電鏡圖見圖2，其中，圖(b)和圖(d)是不同尺寸的異種骨/Sr/PCL支架電鏡圖。

由圖2可知，煅燒后的異種骨支架表面產(chǎn)生大量小孔，而異種骨/Sr/PCL支架表面由于有PCL涂層，表面較為光滑。

對制備的異種骨/Sr/PCL支架組分進(jìn)行分析，結(jié)果見圖3，圖3是步驟a)制備的純異種骨支架和步驟c)制備的異種骨/Sr/PCL支架的XRD圖。由圖3可以看出，煅燒豬骨頭主要成分為HA，異種骨/Sr/PCL支架中顯著存在鍶。

對步驟c)制備的異種骨/Sr/PCL支架鍶離子釋放行為進(jìn)行檢測，結(jié)果見圖4，圖4是異種骨/Sr/PCL支架鍶離子釋放曲線圖。由圖4可以看出，由于PCL保護(hù)層存在，支架的鍶離子釋放可達(dá)15天以上。

實施例2

選擇豬股骨部位松質(zhì)骨，切塊，在80℃水中攪拌，每隔3h換液。待水溶液無血色，將骨頭轉(zhuǎn)移至75％(v/v)乙醇中攪拌4h。之后將骨頭在10％(w/v)氫氧化鈉中攪拌2h。最后將骨頭在30％(v/v)過氧化氫中攪拌12h。用水清洗骨頭，在800℃煅燒5h，冷卻后得到異種骨支架。配制SrCl₂水溶液(2M)，將支架浸泡其中，攪拌6h，吸走多余液體，60℃烘2h，得到異種骨/Sr支架。配制聚己內(nèi)酯(PCL)的二氯甲烷(DCM)有機(jī)溶液(15％，w/v)，將有機(jī)溶液涂層在異種骨/Sr支架上。待DCM揮發(fā)，60℃加熱3h，冷卻后得到異種骨/Sr/PCL支架，保存于干燥器中。

對制備的異種骨/Sr/PCL支架進(jìn)行形貌分析，結(jié)果見圖5，圖5是本發(fā)明實施例2制備的異種骨/Sr/PCL支架的電鏡圖。由圖5可以看出，由于PCL濃度較高，涂層過程中容易堵塞異種骨天然的孔結(jié)構(gòu)。因此發(fā)明方案的PCL濃度不易過高。

對制備的異種骨/Sr/PCL支架鍶離子釋放行為進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，支架的鍶離子釋放可達(dá)15天。

由以上實施例可以看出，本發(fā)明在支架表面涂層聚合物生物材料對鍶進(jìn)行保護(hù)，延長了鍶的在支架上的存留時間和釋放周期。

以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。