專利名稱：一種植骨材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及骨骼修復(fù)材料，尤其涉及一種骨骼修復(fù)材料的制備方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于開放性骨折和嚴(yán)重的骨缺損的治療，一直成為醫(yī)學(xué)界難以解決的問(wèn)題。難度在于如果早期不進(jìn)行手術(shù)植骨修復(fù)骨缺損，可能會(huì)造成骨折延遲愈合、難以形成連接的問(wèn)題；而手術(shù)植骨又存在發(fā)生感染的可能。所以常規(guī)解決方法是在骨折后的感染、慢性骨髓炎遺留的大段骨缺損傷口愈合至少十個(gè)月后才進(jìn)行手術(shù)植骨，盡管如此，骨移植還常常因?yàn)楦腥镜膹?fù)發(fā)而失敗。
為此學(xué)者們開展了載有抗菌藥物的植骨材料的研究。比較具有代表性的有一、復(fù)合抗菌素的聚乙基丙烯酸甲酯(簡(jiǎn)稱骨水泥)，其缺點(diǎn)是沒(méi)有骨修復(fù)作用。二、復(fù)合抗菌素的羥基磷灰石(HA)，其缺點(diǎn)是難以發(fā)生新骨替代，容易在體內(nèi)形成新的異物。三、復(fù)合抗菌素的脫鈣骨基質(zhì)明膠，雖有一定抗菌和成骨作用，但強(qiáng)度很差。四、用異體骨作為抗菌素的載體能具有一定強(qiáng)度，但新骨替代慢又是其明顯缺點(diǎn)之一，而且有傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)植骨材料進(jìn)行載有抗菌藥物的處理時(shí)，通常采用慶大霉素、頭孢類的抗菌素。導(dǎo)致的問(wèn)題是一、許多致病菌對(duì)抗菌素可以快速產(chǎn)生抗藥性。二、許多抗菌素具有毒副作用，植骨材料中如果載藥量少則抗感染效果不好，加大載藥量又會(huì)在初始階段造成血液中藥物濃度過(guò)高，加劇毒副作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種制備高強(qiáng)度、抗感染和提高成骨活性的植骨材料的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種植骨材料的制備方法，包括以下步驟A、制備作為植骨材料的骨載體；B、將納米銀微粉加入明膠水溶液制成納米銀明膠溶液；C、將骨生長(zhǎng)因子與骨載體進(jìn)行復(fù)合；D、將納米銀明膠溶液與骨載體進(jìn)行復(fù)合。
由于在本發(fā)明方法中，采用納米銀微粉作為抗菌成份，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，與以往常用的抗感染藥物相比，具有廣譜、無(wú)耐藥性、不受酸堿值影響等多種性能，并且基本不吸收入血液；本發(fā)明將納米銀明膠溶液和骨生長(zhǎng)因子分別與骨載體進(jìn)行復(fù)合，形成緩釋膜，有效提高成骨活性和抗感染效力。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明的植骨材料的制備方法，包括以下步驟A、制備作為植骨材料的骨載體；所述骨載體可以是脫抗原的異種骨、同種異體骨或脫鈣骨基質(zhì)、骨基質(zhì)明膠、膠原等生物材料骨載體；也可以是包括羥基磷灰石、磷酸鹽類、殼聚糖類、生物活性玻璃、合成高分子可降解材料如聚酯類等人工材料。
B、將納米銀微粉加入明膠水溶液制成納米銀明膠溶液；C、將骨生長(zhǎng)因子與骨載體進(jìn)行復(fù)合；所述骨生長(zhǎng)因子包括動(dòng)物骨、人骨或基因重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)，如豬骨、牛骨BMP、基因重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白(rhBMP-2)、基因重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7(rhBMP-7)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)等。
D、將納米銀明膠溶液與骨載體進(jìn)行復(fù)合。
作為本發(fā)明采用的重要藥物成份，納米銀微粉是直徑在10至100納米的銀顆粒和直徑在1至5納米的燈草粉的混合物，其中的銀含量在5％至8％。銀顆粒的平均直徑約25納米、銀含量為6.28％是較為理想的取值。
將納米銀微粉加入明膠水溶液制成納米銀明膠溶液的步驟B可以包括以下步驟B1、將明膠、無(wú)水甘油、蒸餾水按2克∶1毫升∶5毫升的比例混合后，80℃水浴45分鐘溶解成明膠水溶液；B2、按1毫升明膠水溶液∶納米銀微粉3至8毫克的比例，將納米銀微粉加入明膠水溶液，攪拌混合。
由于異種骨是生物材料骨載體，且取材方便，適于實(shí)際應(yīng)用，在制備過(guò)程中應(yīng)包括以下步驟A1、將骨塊置入蒸餾水洗滌去除表面雜物；A2、對(duì)骨塊做超聲洗滌，去除表面及骨孔內(nèi)的雜物；A3、對(duì)骨塊做脫脂洗滌并進(jìn)行干燥處理；A4、將骨塊浸泡于戊二醛溶液進(jìn)行交聯(lián)處理，以提高強(qiáng)度。
為了減少異種骨植入人體后的排異反應(yīng)，異種骨的處理可進(jìn)一步包括用含十二烷基苯磺酸鈉和聚氧乙烯甲基蓖麻油醚成份的溶液對(duì)異種骨進(jìn)行脫抗原洗滌。
本發(fā)明方法中將骨生長(zhǎng)因子與骨載體進(jìn)行復(fù)合的步驟C可包括以下步驟C1、將骨載體置于裝有骨生長(zhǎng)因子溶液的容器中；C2、對(duì)容器內(nèi)進(jìn)行真空排氣；C3、將骨載體取出并進(jìn)行冷凍干燥處理。
將納米銀明膠溶液與骨載體進(jìn)行復(fù)合的步驟D可包括以下步驟D1、(按照1毫升納米銀明膠溶液∶1.0克骨載體的比例，)將骨載體置入納米銀明膠溶液，在37℃至45℃條件下，保持約60分鐘后取出風(fēng)干；D2、將骨載體浸入每升四氫呋喃含30克至70克聚己內(nèi)酯的溶液約10秒后取出風(fēng)干；本步驟的作用在于使骨載體表層形成緩釋層，使抗菌成份和骨生長(zhǎng)因子穩(wěn)定釋放，為藥物緩釋方法的優(yōu)選方案。
D3、重復(fù)步驟D1、D2三次；D4、對(duì)經(jīng)上述處理的骨載體進(jìn)行冷凍干燥和密封包裝；D5、對(duì)骨載體進(jìn)行強(qiáng)度約250萬(wàn)拉德的鈷60照射。
下面以采用異種骨作為骨載體為例，詳細(xì)敘述制備植骨材料的實(shí)施過(guò)程實(shí)施例1 取新宰殺的牛、豬、羊四肢長(zhǎng)骨干和骺端，去除骨膜骨髓。骨松質(zhì)鋸成6.0CM×4.0CM×1.0CM塊狀；骨皮質(zhì)鋸成8.0CM×4.0CM×0.80CM骨板；也可以加工成0.5CM×0.5CM×0.5CM小塊狀。
將骨塊置入塑料容器，以4℃蒸餾水持續(xù)攪拌洗滌30分鐘，換水反復(fù)洗滌5次，洗除骨表面的血液和雜物。再進(jìn)行超聲洗滌將骨塊用超聲波清洗機(jī)洗滌10分鐘，換水反復(fù)洗滌10次，以水中澄清，不見血色為止，通過(guò)上述洗滌去除骨表面以及骨孔內(nèi)的血液和雜物。
將十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯甲基蓖麻油醚和蒸餾水配置的洗滌劑在37℃溫度下浸沒(méi)骨塊，超聲洗滌30分鐘，反復(fù)洗滌10次，直至用顯微鏡觀察骨的微孔結(jié)構(gòu)，無(wú)油滴為止。后將骨塊放入40℃鼓風(fēng)烤箱中，1小時(shí)烘干。
用0.03％戊二醛在4℃環(huán)境下浸泡異種骨骨材8小時(shí)，促進(jìn)骨材中膠原成分的交聯(lián)，提高骨材的強(qiáng)度和韌性。
將骨生長(zhǎng)因子與骨載體進(jìn)行復(fù)合，如果采用不溶性骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)，將其溶于適量的6摩爾/L脲溶液中，放入骨載體，混勻，真空排氣15分鐘，裝透析袋在4℃下對(duì)水透析24小時(shí)。如果采用可溶性BMP，則將其溶于適量的蒸餾水中，真空排氣15分鐘，后將復(fù)合BMP的骨塊平攤于金屬篩網(wǎng)，置入冷凍干燥機(jī)中凍干。
按1毫升明膠水溶液∶納米銀微粉3毫克的比例，將納米銀微粉加入明膠水溶液，攪拌混合。按照1毫升納米銀微粉明膠溶液∶1.0克骨塊的比例，將骨塊置入納米銀明膠溶液，45℃，60分鐘，風(fēng)干。再浸入每升四氫呋喃含50g聚己內(nèi)酯的溶液中10秒，取出風(fēng)干，重復(fù)三次，使其外周包裹3層聚己內(nèi)酯緩釋膜。將骨塊取出后，置入冷凍干燥機(jī)中凍干，裝入雙層聚乙烯塑料袋，封口。經(jīng)強(qiáng)度約250萬(wàn)拉德的鈷60照射后，在4℃保存以備手術(shù)中使用。
實(shí)施例2 按1毫升明膠水溶液∶納米銀微粉5毫克的比例，制成納米銀明膠溶液，其余步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例3 按1毫升明膠水溶液∶納米銀微粉8毫克的比例，制成納米銀明膠溶液，其余步驟同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種植骨材料的制備方法，包括以下步驟A、制備作為植骨材料的骨載體；B、將納米銀微粉加入明膠水溶液制成納米銀明膠溶液；C、將骨生長(zhǎng)因子與骨載體進(jìn)行復(fù)合；D、將納米銀明膠溶液與骨載體進(jìn)行復(fù)合。
2.如權(quán)利要求1所述的植骨材料的制備方法，其特征在于所述納米銀微粉是直徑在10至100納米的銀顆粒和直徑在1至5納米的燈草粉的混合物，其中的銀含量在5％至8％。
3.如權(quán)利要求1所述的植骨材料的制備方法，其特征在于所述步驟B包括以下步驟B1、將明膠、無(wú)水甘油、蒸餾水按2克∶1毫升∶5毫升的比例混合后，80℃水浴45分鐘溶解成明膠水溶液；B2、按1毫升明膠水溶液∶納米銀微粉3至8毫克的比例，將納米銀微粉加入明膠水溶液，攪拌混合。
4.如權(quán)利要求1所述的植骨材料的制備方法，其特征在于所述骨載體為異種骨。
5.如權(quán)利要求4所述的植骨材料的制備方法，其特征在于作為骨載體的異種骨的制備包括以下步驟A1、將骨塊置入蒸餾水洗滌去除表面雜物；A2、對(duì)骨塊做超聲洗滌，去除表面及骨孔內(nèi)的雜物；A3、對(duì)骨塊做脫脂洗滌并進(jìn)行干燥處理；A4、將骨塊浸泡于戊二醛溶液進(jìn)行交聯(lián)處理。
6.如權(quán)利要求4所述的植骨材料的制備方法，其特征在于所述異種骨的處理包括以含十二烷基苯磺酸鈉和聚氧乙烯甲基蓖麻油醚成份的溶液對(duì)異種骨進(jìn)行脫抗原洗滌。
7.如權(quán)利要求1所述的植骨材料的制備方法，其特征在于所述將骨生長(zhǎng)因子與骨載體進(jìn)行復(fù)合的步驟C包括以下步驟C1、將骨載體置于裝有骨生長(zhǎng)因子溶液的容器中；C2、對(duì)容器內(nèi)進(jìn)行真空排氣；C3、將骨載體取出并進(jìn)行冷凍干燥處理。
8.如權(quán)利要求1所述的植骨材料的制備方法，其特征在于所述將納米銀明膠溶液與骨載體進(jìn)行復(fù)合的步驟D包括以下步驟D1、按照1毫升納米銀明膠溶液∶1.0克骨載體的比例，將骨載體置入納米銀明膠溶液，在37℃至45℃條件下，保持約60分鐘后取出風(fēng)干；D2、將骨載體浸入每升四氫呋喃含30克至70克聚己內(nèi)酯的溶液約10秒后取出風(fēng)干；D3、重復(fù)步驟D1、D2三次；D4、對(duì)經(jīng)上述處理的骨載體進(jìn)行冷凍干燥和密封包裝；D5、對(duì)骨載體進(jìn)行強(qiáng)度約250萬(wàn)拉德的鈷60照射。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植骨材料的制備方法，將納米銀微粉加入明膠水溶液制成納米銀明膠溶液，再將骨生長(zhǎng)因子和納米銀明膠溶液分別與骨載體進(jìn)行復(fù)合，形成緩釋膜，該抗感染植骨材料具有廣譜、無(wú)耐藥性、不受酸堿值影響等多種性能，并且基本不吸收入血液；有良好成骨活性和抗感染效力。
文檔編號(hào)A61L27/24GK1431024SQ0215359
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者王明武 申請(qǐng)人:王明武