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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810789348.1 (22)申请日 2018.07.18 (71)申请人 余绍祥 地址 652803 云南省玉溪市青龙镇大母公 竜村委会上营村27号 (72)发明人 余绍详 (51)Int.Cl. A61L 27/18(2006.01) A61L 27/02(2006.01) A61L 27/12(2006.01) A61L 27/22(2006.01) A61L 27/54(2006.01) A61L 27/58(2006.01) (54)发明名称 一种携载rhBMP。
2、_2微球的新型可注射自凝固 复合人工骨的制备方法 (57)摘要 本发明提供一种携载rhBMP_2微球的新型可 注射自凝固复合人工骨包含携载rhBMP_2的聚乳 酸与聚乙醇酸微球， 携载rhBMP_2的复合钙骨水 泥。 本发明提供了一种携载rhBMP_2微球的新型 可注射自凝固复合人工骨以及制备方法。 通过加 入载药微球， 优化载药微球与携载rhBMP_2的复 合钙骨水泥的体积比， 提高了该复合人工骨材料 的力学强度， 诱导成骨效率。 权利要求书1页 说明书4页 CN 108969796 A 2018.12.11 CN 108969796 A 1.一种携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合。
3、人工骨， 其特征在于， 包括以下原 料： 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球， 携载rhBMP_2的复合钙骨水泥； 所述携载rhBMP_ 2的聚乳酸与聚乙醇酸微球由PLGA， rhBMP_2， PAV采用复乳-溶剂蒸发技术制得； 所述复合钙 骨水泥由硝酸钙与碳酸氢铵， 磷酸氢铵混合， 氨水调节PH至9-10进行搅拌沉淀后， 加入氟化 钠继续搅拌2-4小时后过滤， 120干燥， 300烧结而成研磨成粉； 所述携载rhBMP_2的复合 钙骨水泥为复合钙骨水泥粉末与含rhBMP_2的2%Na2PO4液相常温下按3:1比例混合成糊状 备用。 2.根据权利要求1所述的一种携载rhBMP_2微球的新。
4、型可注射自凝固复合人工骨， 其特 征在于， 硝酸钙， 碳酸氢铵， 磷酸氢铵， 氟化钠的摩尔比2:1:1:0.1-0.3。 3.根据权利要求1所述的携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨， 其特征在 于， 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球粒径控制在100-300 m。 4.根据权利要求1所述的携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨， 其特征在 于， 所述PLGA中PLA/PGA=50/50， 重均分子量： 20000。 5.根据权利要求1所述的携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的制备方 法， 其特征在于， 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球与。
5、携载rhBMP_2的复合钙骨水泥的 体积比为30-40:60-70。 6.根据权利要求1所述的携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨， 其特征在 于， 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球中PLGA与rhBMP_2的重量比为20000:16。 7.一种根据权利要求1-6所述的携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的 制备方法， 其特征在于，（1） 20%PLGA/二氯甲烷1ml加0.16% rhBMP_2液100 l(含0.1%牛血清 白蛋白)乳化1min， 加1ml1%PAV乳化1min， 再加1%PAV100ml与0.5%异丙醇100ml， 以300r/min 。
6、搅拌4h， 静置30min， 水洗后冷冻干燥， -20保存；（2） 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微 球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥按体积比混合成糊状， 注入模具中， 在37， 100%湿度环 境中固化脱模， -20保存。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108969796 A 2 一种携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的制 备方法 技术领域 0001 本发明涉及生物技术领域， 具体涉及一种携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固 复合人工骨的制备方法。 背景技术 0002 在骨科领域,由于严重创伤、 骨肿瘤、 骨髓炎等多种原因所致的骨缺损十分常见。 目前。
7、常用的骨修复材料包括自体骨和金属假体。 自体骨增加了患者的创伤和痛苦； 金属假 体存在松动、 断裂等问题。 因此,人工骨替代材料移植修复骨缺损成为医学重点。 人工骨 (Artificail Bone) 是指可以替代人体骨或者修复骨组织缺损的人工生物材料。 当需替换 关节或治疗骨断裂时， 最理想的方式是通过组织再生功能实现骨的自身修复。 然而在许多 情形下， 人体骨并不能实现自身修复， 例如骨组织坏死， 骨关节创伤， 这时就需要人工骨的 帮助， 理想人工骨材料的研制是医学和生物材料科学领域的一个重要课题。 0003 由于无机材料不易被吸收， 尤其是经高温灼烧的无机材料， 植入后与周围组织的 界面。
8、长期存在； 而有机材料虽然诱导成骨性能较好， 但植入早期缺乏足够的力学强度， 且提 取量较少； 因而人工骨的研究趋向有向复合材料发展， 即使材料含有有机和无机两种成分， 使之兼具二者的优点。 0004 羟基磷灰石骨水泥人工骨是上述羟基磷灰石陶瓷人工骨基础上发展起来的一种 新型的人工骨材料， 由于它在常温下可任意塑形， 可自固化， 临床应用时操作性能好， 可形 成多孔性的结构， 其成分最终转化为羟基磷灰石等特点， 使羟基磷灰石人工骨具有很好的 生物相容性， 植入后具有降解特性以及成骨活性， 同时还具有奇特的药物缓释载体的功能， 使它成为临床硬组织修复的重要医学材料。 0005 因此本发明发明了一。
9、种携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨来提高 材料的降解速度和活性因子。 发明内容 0006 针对上述问题， 本发明提供了一种携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人 工骨以及制备方法。 通过加入载药微球， 优化载药微球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥的体 积比， 提高了该复合人工骨材料的力学强度， 诱导成骨效率。 0007 为了解决上述技术问题， 提供了一下技术方案： 一种携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨， 其特征在于， 包括以下原料： 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球， 携载rhBMP_2的复合钙骨水泥； 所述携载rhBMP_2的 聚乳酸与聚。
10、乙醇酸微球由PLGA， rhBMP_2， PAV采用复乳-溶剂蒸发技术制得； 所述复合钙骨 水泥由硝酸钙与碳酸氢铵， 磷酸氢铵混合， 氨水调节PH至9-10进行搅拌沉淀后， 加入氟化钠 继续搅拌2-4小时后过滤， 120干燥， 300烧结而成研磨成粉； 所述携载rhBMP_2的复合钙 骨水泥为复合钙骨水泥粉末与含rhBMP_2的2%Na2PO4液相常温下按3:1比例混合成糊状备 说 明 书 1/4 页 3 CN 108969796 A 3 用。 0008 进一步地， 硝酸钙， 碳酸氢铵， 磷酸氢铵， 氟化钠的摩尔比2:1:1:0.1-0.3。 0009 进一步地， 携载rhBMP_2的聚乳酸与。
11、聚乙醇酸微球粒径控制在100-300 m。 0010 进一步地， 所述PLGA中PLA/PGA=50/50， 重均分子量： 20000。 0011 进一步地， 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥 的体积比为30-40:60-70。 0012 进一步地， 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球中PLGA与rhBMP_2的重量比为 20000:16。 0013 一种上述的携载rhBMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的制备方法， 其特 征在于，（1） 20%PLGA/二氯甲烷1ml加0.16% rhBMP_2液100 l(含0.1%牛血清白蛋白)乳化 。
12、1min， 加1ml1%PAV乳化1min， 再加1%PAV100ml与0.5%异丙醇100ml， 以300r/min搅拌4h， 静置 30min， 水洗后冷冻干燥， -20保存；（2） 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球与携载 rhBMP_2的复合钙骨水泥按体积比混合成糊状， 注入模具中， 在37， 100%湿度环境中固化 脱模， -20保存。 0014 骨生长因子是由骨细胞产生， 分泌到骨基质中的一些多肽， 它们在骨组织的修复 和形成过程中起着重要的调控作用。 随着基因工程技术的发展， 许多骨生长因子如BMP、 bFGF 等已能通过人工基因重组产生。 本发明采用了rhBMP_2作为骨。
13、生长因子， 与PLGA、 PVA 形成骨再生释放系统， 与复合钙骨水泥粉末复合后， 改进了复合钙骨水泥粉末普遍存在的 问题， 提升了材料的降解速度与孔隙率， 提升了骨诱导能力与活性因子释放速率， 利于新骨 的生长。 0015 加入F离子有利于促进强度的提高， 但是过量的加入将导致释放率下降。 F离子可 以取代部分磷酸钙中的酸根离子， 促进强度的提升， 但是过量的加入将导致释放率的下降。 0016 本发明中通过两种基质相 （聚乳酸与聚乙醇酸微球和钙骨水泥） 都携带rhBMP_2从 而大大提高了释放率， 并且通过一定体积比例的基质相的配比， 实现了性能的最优化。 0017 本发明提供了一种携载rh。
14、BMP_2微球的新型可注射自凝固复合人工骨以及制备方 法。 通过加入载药微球， 优化载药微球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥的体积比， 提高了该 复合人工骨材料的力学强度， 诱导成骨效率。 具体实施方式 0018 PLGA (PLA /PGA; 50 /50重均分子量:20000)由中国科学院成都有机所合成,重 组人骨形态蛋白_2 ( rhBMP_2) 由第四军医大学生化教研室提供 , rhBMP_2 EL ISA检测 试剂盒购自武汉博士德公司 ,聚乙烯醇(PVA)购自Sigma公司。 0019 实施例1 复合钙骨水泥由硝酸钙与碳酸氢铵， 磷酸氢铵混合， 氨水调节PH至9-10进行搅拌沉淀 。
15、后， 加入氟化钠继续搅拌3小时后过滤， 120干燥， 300烧结而成研磨成粉； 将所得的复合 钙骨水泥粉末与含rhBMP_2的2%Na2PO4液相常温下按3:1比例混合成糊状备用。 硝酸钙， 碳 酸氢铵， 磷酸氢铵， 氟化钠的摩尔比2:1:1:0.2。 0020 20%PLGA/二氯甲烷1ml加0.16% rhBMP_2液100 l(含0.1%牛血清白蛋白)乳化 1min， 加1ml1%PAV乳化1min， 再加1%PAV100ml与0.5%异丙醇100ml， 以300r/min搅拌4h， 静置 说 明 书 2/4 页 4 CN 108969796 A 4 30min， 水洗后冷冻干燥， -2。
16、0保存。 0021 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥按35:65体 积比混合成糊状， 注入模具中， 在37， 100%湿度环境中固化脱模， -20保存。 0022 实施例2 复合钙骨水泥由硝酸钙与碳酸氢铵， 磷酸氢铵混合， 氨水调节PH至9-10进行搅拌沉淀 后， 加入氟化钠继续搅拌2小时后过滤， 120干燥， 300烧结而成研磨成粉； 将所得的复合 钙骨水泥粉末与含rhBMP_2的2%Na2PO4液相常温下按3:1比例混合成糊状备用。 硝酸钙， 碳 酸氢铵， 磷酸氢铵， 氟化钠的摩尔比2:1:1:0.1。 0023 20%PLGA/二氯甲烷1ml加0。
17、.16% rhBMP_2液100 l(含0.1%牛血清白蛋白)乳化 1min， 加1ml1%PAV乳化1min， 再加1%PAV100ml与0.5%异丙醇100ml， 以300r/min搅拌4h， 静置 30min， 水洗后冷冻干燥， -20保存。 0024 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥按40:60体 积比混合成糊状， 注入模具中， 在37， 100%湿度环境中固化脱模， -20保存。 0025 实施例3 复合钙骨水泥由硝酸钙与碳酸氢铵， 磷酸氢铵混合， 氨水调节PH至9-10进行搅拌沉淀 后， 加入氟化钠继续搅拌4小时后过滤， 120干燥， 30。
18、0烧结而成研磨成粉； 将所得的复合 钙骨水泥粉末与含rhBMP_2的2%Na2PO4液相常温下按3:1比例混合成糊状备用。 硝酸钙， 碳 酸氢铵， 磷酸氢铵， 氟化钠的摩尔比2:1:1: 0.3。 0026 20%PLGA/二氯甲烷1ml加0.16% rhBMP_2液100 l(含0.1%牛血清白蛋白)乳化 1min， 加1ml1%PAV乳化1min， 再加1%PAV100ml与0.5%异丙醇100ml， 以300r/min搅拌4h， 静置 30min， 水洗后冷冻干燥， -20保存。 0027 携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥按30: 70 体积比混。
19、合成糊状， 注入模具中， 在37， 100%湿度环境中固化脱模， -20保存。 0028 对比例1 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球 与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥按体积比40:60混合 对比例2 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是携载rhBMP_2的聚乳酸与聚乙醇酸微球 与携载rhBMP_2的复合钙骨水泥按体积比80:20混合 对比例3 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是制备载药微球时采用PLA。 0029 对比例4 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是制备载药微球时采用PGA。 0030 对比例5 与实施例。
20、1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是制备载药微球时采用UV交联胶原海绵。 0031 对比例6 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是制备携载rhBMP_2的复合钙骨水泥中不 加入NaF。 0032 对比例7 说 明 书 3/4 页 5 CN 108969796 A 5 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是制备携载rhBMP_2的复合钙骨水泥中加 入硝酸钙， 碳酸氢铵， 磷酸氢铵， 氟化钠的摩尔比2:1:1:0.5。 0033 对比例8 与实施例1的制备工艺基本相同， 唯一不同的是制备携载rhBMP_2的复合钙骨水泥中不 加入rhBMP_2， 对实施例1-3和对比例1-7进行rhBMP-2体外释放测定和抗压强度检测(表1)。 0034 对比实施例1-3可见， 在本发明所提供的的发明成骨因子rhBMP_2释放率最优， 抗 压强度适中； 对比实施例1与对比例1-2可见， 载药微球比例增多， 强度增加， 但是释药率降 低。 对比实施例1约对比例6-7可知， 加入F离子有利于促进强度的提高， 但是过量的加入将 导致释放率下降。 根据表一可见， 在本发明优选范围内所制得的新型复合人骨提升了材料 的降解速度与孔隙率， 提升了骨诱导能力与活性因子释放速率， 利于新骨的生长。 说 明 书 4/4 页 6 CN 108969796 A 6 。