CN105013002B - 可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法 - Google Patents
可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法，属于生物医学工程及材料科学技术领域。所述可吸收生物活性骨诱导材料由用共沉淀法制备的含摩尔百分比分别为50±5％CaHPO4.2H2O、17±3％CaHPO4和29±5％Ca5(PO4)3(OH)的低结晶度钙磷盐粉体和用本发明的病毒灭活、抗原去除工艺制备的基质(胶原蛋白、明胶、壳聚糖、生物蛋白胶等的一种)溶液复配而成，具有短期内(3个月左右)彻底被降解吸收同时诱导骨缺损再生、彻底去抗原、无传播疾病风险的性能，能替代自体骨移植，具有良好的生物相容性，骨诱导性，骨传导性，生物降解性，可在3个月左右诱导骨再生愈合并参与骨重建。用于填充诱导修复由于疾病、创伤或手术引起的骨缺损、骨坏死、骨空腔或裂缝。
Description
技术领域
本发明涉及一种可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法，用于填充、诱导修复由于疾病、创伤或手术引起的骨缺损、骨坏死、骨空腔或裂缝，属于生物医学工程及材料科学技术领域。
背景技术
骨骼移植是仅次于输血的需求量最大的移植物，由于疾病、创伤或手术引起的骨缺损、骨坏死、骨空腔或裂缝是临床常见病例。自体骨移植是最常用、也是效果最好的临床手段，但自体骨来源十分有限，且造成供区新的骨缺损。因此，替代自体骨的骨移植物的研发是过去几十年及将来相关行业科研人员持续努力的目标。
由于羟基磷灰石具有较好的生物相容性，其在化学性质上与无机骨质非常类似，在临床上已应用多年，但是在活体内降解速度很慢而影响了骨的再生修复。合成材料(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸等)完全不能降解或降解产物引起机体不良反应。作为选择，取自尸体的同种异体骨在临床上已被广泛利用，但还是存在无法降解、抗原去除不彻底引发的妨碍骨缺损修复、引发免疫排斥反应等缺陷，且这种植骨材料的来源越来越少。目前市场上出现的异种骨(猪骨)，由于无法彻底去除抗原，除具有不降解吸收、妨碍骨缺损修复等缺陷外、免疫排斥反应发生更加强烈。上述各种骨移植材料均为生物惰性材料，不参与骨代谢循环，植入人体后长期均存在引发骨质疏松、骨坏死的可能。因此，能替代自体骨的、具有短期内(3个月左右)彻底被降解吸收同时诱导骨缺损再生、彻底去抗原、无传播疾病风险的人工生物活性骨材料的研发成为目前的热点和方向。为了进行本发明，本发明人对理想的骨再生、骨代用材料反复进行了深入彻底的研究，发现用共沉淀法制备的含有一定比例CaHPO4.2H2O、CaHPO4和Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石)的钙磷盐粉体和用本发明的病毒灭活、抗原去除工艺制备的胶原等基质的混合物制成的骨材料具有短期内彻底被降解吸收、同时诱导骨缺损再生、完成重建、彻底去抗原、无传播疾病风险的性能，能替代自体骨移植，具有良好的生物相容性，骨诱导性，骨传导性，生物降解性，可在3个月左右诱导骨再生愈合并参与代谢循环、重建，可为临床提供一种更新换代的生物活性骨材料。
发明内容
本发明提出一种可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法，将低结晶度的含有一定比例CaHPO4.2H2O、CaHPO4和Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石)的钙磷盐粉体和胶原等基质的混合物制成的骨材料能替代自体骨、满足骨移植的要求，具有良好的生物相容性，骨诱导性，骨传导性，生物降解性，对植入的机体组织无免疫原性，可在3个月内诱导骨再生愈合并参与骨重建，使其具有被彻底降解吸收和诱导大段骨缺损修复的性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法由钙磷盐混合粉体和基质溶液复配而成。
上述基质溶液的粘度优选为4000～5500cP。每毫升基质溶液复配1.O～1.5g钙磷盐粉体。
具体包括如下步骤：
a、制备钙磷盐粉体：将水溶性的含Ca2+的化合物和含PO4 3-的化合物充分溶于水中，滴入碱性溶液至pH值为7.5～8.0，收集沉淀后用水洗涤，干燥、研磨后得由摩尔百分比分别为50±5％CaHPO4.2H2O粉体、17±3％CaHPO4和29±5％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙磷盐混合粉体；
b、基质的病毒灭活及抗原去除：提取基质的过程中或将提取后的基质用PH＝3.0±0.5的酸溶液浸泡30分钟以上以灭活病毒和去除抗原；
c、在上述制备的基质溶液中以1.0～1.5g/ml的比例加入钙磷盐粉体，搅拌充分混匀成膏状物；
d、将上述膏状物冷冻干燥成即为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、将所得可吸收生物活性骨诱导材料用20～25kGy剂量辐照灭菌和进一步灭活病毒。
上述步骤a中：所用水优选为蒸馏水、纯水、超纯水或去离子水；收集沉淀方法优选为离心沉淀法。NO3-在酸性条件下具有强氧化性，NH4+刺激眼睛、呼吸系统和皮肤，经实验验证、所得沉淀物要水洗5次以上直至残留硝酸盐氮(以NO3-计)浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g(表1)以去除粉体中的刺激成分；
表1
水溶性的含Ca2+的化合物和含PO4 3-的化合物的用量可以为任意值，只要将它们充分溶解即可，本发明主要是通过调节pH值来控制产物的生成。当pH≤7.5时，合成的最终产物主要是低结晶度的CaHPO4.2H2O，基本没有羟基磷灰石，以此粉体为原料生产出的骨材料植入体内降解速度过快，在新骨还未再生前即出现骨材料被完全降解吸收，起不到骨再生的支架作用，达不到诱导骨再生的效果；当pH＞8.0后，合成的粉体中Ca5(PO4)3(OH)达到50％以上，而Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石)在机体中降解缓慢，用这种高含量羟基磷灰石的粉体制备的骨材料植入人体后由于其延迟降解而妨碍了新骨的生成，导致骨缺损无法愈合。只有当pH精确地控制在7.5～8.0之间才能合成由摩尔百分比分别为50±5％CaHPO4.2H2O粉体、17±3％CaHPO4和29±5％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙磷盐混合物粉体(图1、2为pH＝7.6时合成的粉体X线衍射图谱，图1显示含50％CaHPO4.2H2O粉体、17.21％CaHPO4，图2显示含29％Ca5(PO4)3(OH))，这种钙磷盐粉体混合物按步骤c所述的比例混合基质制成的骨诱导材料能实现材料自身降解吸收与骨缺损修复重建的速度相匹配，即在植入后3个月左右诱导骨缺损完成修复重建，而作为支架和诱导因素的人工骨材料被降解吸收，而少量未完全吸收的Ca5(PO4)3(OH)则被有机地整合到新生的骨组织中(见图3)。
上述步骤b中：经实验验证用PH＝3.0±0.5的酸溶液浸泡30分钟以上可以有效灭活基质中的病毒(图4、5)和去除抗原(图6)。
上述步骤e中：验证试验结果表明，用高滴度的EMCV和PPV分别加入冻干前膏体，冻干后，进行CO60辐照病毒灭活处理，20KGy或以上的剂量照射后其所含病毒的滴度显著下降，下降程度均≥4logs，根据国家食品药品监督管理局药品审评中心颁布的《生物组织提取制品和真核细胞表达制品的病毒安全性评价技术审评一般原则》，可以认为可吸收生物活性骨诱导材料制备工艺中的20KGy或以上剂量的CO60辐照工艺步骤，是一有效的病毒灭活处理步骤。
本发明所得的可吸收生物活性骨诱导材料的结构和成分，类似天然松质骨，其中低结晶度的合适比例的钙磷盐混合物使骨材料的降解吸收速度与自体骨缺损的修复重建相匹配，其中含有的胶原蛋白等基质成分成为骨细胞增殖的营养成分和诱导因素，且所用工艺能彻底灭活基质中可能携带的病毒、完全去除了异种蛋白的免疫原，确保植入人体后不会发生免疫排斥反应，保证了本发明产品的安全性和有效性。因此本发明产品可望为临床提供一种安全有效的、真正替代自体骨的生物活性植骨材料。
附图说明
图1pH＝7.6时合成的粉体X线衍射图谱，显示含50％CaHPO4.2H2O粉体、17.21％CaHPO4。
图2pH＝7.6时合成的粉体X线衍射图谱，显示含29％Ca5(PO4)3(OH))。
图3(a)可吸收生物活性骨诱导材料；(b)兔左侧尺骨被去除10mm；(c)缺损处植入骨材料；(d)术后76天缺损处基本修复，植入的骨材料无任何残留。
图4用酸液处理基质后HSV-1的病毒下降滴度对数值曲线。
图5用酸液处理基质后Sindbis的病毒滴度对数值下降曲线。
图6加样孔1所加抗原是正常人血浆、加样槽1所加抗血清是S-L003G1；加样孔2所加抗原是可吸收生物活性骨诱导材料、加样槽3所加抗血清是S-L006G2；加样孔3所加抗原是胶原蛋白溶液、加样槽4所加抗血清是S-L009G3；加样槽2内加正常兔血清。加样孔1与加样槽2形成了一条肉眼可见的沉淀弧，说明S-L002G1中含有正常人血浆的抗血清；加样孔1与加样槽1未发生明显反应，说明正常兔血清不与正常人血浆抗原发生反应；加样孔2与加样槽3未发生明显反应，说明以可吸收生物活性骨诱导材料为抗原免疫动物不发生免疫应答反应，不产生抗血清；加样孔3与加样槽4未发生明显反应，说明以经酸液处理后的胶原蛋白为抗原免疫动物不发生免疫应答反应，不产生抗血清。
图7表明，用高滴度的EMCV和PPV分别加入冻干前膏体，冻干后，进行CO60辐照病毒灭活处理，20KGy或以上的剂量照射后其所含病毒的滴度显著下降，下降程度均≥4logs。
具体实施方式
本发明提出的可吸收生物活性骨诱导材料及其制备方法如下：
a、制备钙磷盐粉体：将水溶性的含Ca2+的化合物和含PO4 3-的化合物充分溶于水中，滴入碱性溶液至pH值为7.5～8.0，收集沉淀后用水洗涤几次后，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可。干燥、研磨后得由摩尔百分比分别为50±5％CaHPO4.2H2O、 17±3％CaHPO4和29±5％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙磷盐混合物粉体；
b、基质的病毒灭活及抗原去除：提取基质的过程中或将提取后的基质用PH＝3.0±0.5的酸溶液浸泡30分钟以上以灭活病毒和去除抗原；
c、在上述制备的基质溶液中以1.O～1.5g/ml的比例加入a步制备的钙磷盐粉体，搅拌充分混匀成膏状物；
d、将上述膏状物冷冻干燥成即为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、将所得可吸收生物活性骨诱导材料用20～25kGy剂量60Co或相当剂量的其他放射源辐照灭菌和灭活病毒。
下面介绍本发明的具体实施例：
实施例1
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取44g CaCl2.2H2O溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入17ml30％H3PO4溶液，待充分溶解、溶液变清亮后边搅拌边加入1mol/L的NaOH溶液至pH值为7.5。离心收集沉淀，用去离子水洗涤5次(每次加10升水于沉淀，充分搅拌形成悬浮液)，离心后收集沉淀，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中85℃下干燥48小时，研磨后得含55％CaHPO4.2H2O、20％CaHPO4和24％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙磷盐混合物粉体。重复该步骤制备1000g粉体。
b、胶原溶液的制备
取经检疫合格的猪腿肌腱25g，用O.1N浓度的NaOH溶液清洗以彻底去除油脂，然后用自来水漂洗4次，用84消毒液浸泡15分钟消毒灭菌，取出后用已灭菌的去离子水漂洗4次，将肌腱直接浸泡于已灭菌的2000ml pH＝2.5的乙酸溶液中(容器事先经灭菌处理)，并加入已除菌的40000U(国际单位)胃蛋白酶溶液，使每毫升乙酸溶液中的胃蛋白酶为20国际活性单位，置于无菌环境下不断摇晃或搅拌混匀，在室温下浸泡24小时至溶液粘度为4000cP，过滤除渣得胶原蛋白溶液。
c、称取1000g上述钙磷盐粉体加入1000ml胶原溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和胶原的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用20kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例2
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取112g CaO溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入26g磷酸氢二氨((NH4)2HPO4)，然后边搅拌边加入1mol/L的Ca(OH)2溶液至pH值为7.6。离心收集沉淀，用纯水洗涤5次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中90℃下干燥38小时，研磨后得到含50％CaHPO4.2H2O、17.21％CaHPO4和29％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙麟盐混合物粉体。重复该步骤制备1100g粉体。
b、安全明胶溶液的制备
将明胶溶解于pH＝2.6的2000ml的磷酸溶液中(容器事先经灭菌处理)处理60分钟，调 节粘度至4100cP后备用。
c、称取1100g上述钙磷盐干粉加入1000ml明胶溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和明胶的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。e、然后将冻干品密封包装后用21kGy剂量γ射线辐照灭菌。
实施例3
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取189g硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入68g磷酸氢二钠(Na2HPO4)，待充分溶解溶液变清亮后边搅拌边加入1mol/L的Na2CO3溶液至pH值为7.7。离心收集沉淀，用去离子水洗涤5次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中95℃下干燥31小时，研磨后得含49％CaHPO4.2H2O、18％CaHPO4和31％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙盐磷混合物粉体。重复该步骤制备1200g粉体。
b、安全壳聚糖溶液的制备
将壳聚糖溶解于pH＝2.7的2000ml的盐酸溶液中(容器事先经灭菌处理)处理120分钟，调节粘度至4200cP后备用。
c、称取1200g上述钙磷盐干粉加入1000ml壳聚糖溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和壳聚糖的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用22kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例4
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取148g Ca(OH)2溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入115gNH4H2PO4，然后边搅拌边加入饱和氨水至pH值为7.8。离心收集沉淀，用去离子水洗涤3次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中98℃下干燥30小时，研磨后得到52.3％CaHPO4.2H2O、17.3％CaHPO4和31.5％Ca5(PO4)3(OH)的钙磷盐粉体。
b、安全生物蛋白胶的制备
用pH＝2.8硫酸溶液分别溶解凝血酶和纤维蛋白原粉剂，处理45分钟。事先调节硫酸溶液的量，使最后形成的生物蛋白胶粘度能达到5500cP。
c、称取上述a所得1300g钙磷盐干粉加入1000ml生物蛋白胶，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和生物蛋白胶的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用23kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例5
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取448.4g Ca(C6H11O7)2·H2O溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入 203g(NH4)3PO4，然后边搅拌边加入1mol/L的NaHCO3溶液至pH值为7.9。离心收集沉淀，用去离子水洗涤3次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中80℃下干燥48小时，研磨后得到51％CaHPO4.2H2O、16.5％CaHPO4和31.8％Ca5(PO4)3(OH)。重复该步骤制备1400g粉体。
b、基质溶液的制备
取经检疫后合格的狗腿的肌腱50g，用洗洁精清洗以彻底去除油脂，然后用自来水漂洗4次，用0.5％洗必泰(氯己定)溶液浸泡15分钟消毒灭菌，取出后用已灭菌的去离子水漂洗4次，肌腱不必粉碎直接浸泡于已灭菌的2000ml pH＝2.9的丙二酸溶液中(容器事先经灭菌处理)，并加入已过滤除菌的46000U(国际单位)胃蛋白酶溶液，使每毫升丙二酸溶液中的胃蛋白酶为23国际活性单位，置于无菌环境下不断摇晃混匀，在室温下浸泡10小时至溶液粘度为4300cP，过滤除渣得胶原蛋白溶液。用pH＝2.9的丙二酸溶液浸泡壳聚糖50分钟，调节年度至4300cP。将上述制备的胶原溶液和壳聚糖溶液按7∶3的体积比混合均匀成待用的基质溶液。
c、称取a步制得的1400g钙磷盐干粉加入1000ml基质溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和基质的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用24kGy剂量电子加速器辐照灭菌。
实施例6
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取293.9g碘化钙(CaI2)溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入29ml30％H3PO4溶液，然后边搅拌边加1N NH4HCO3溶液至pH值为8.0。离心收集沉淀，用去离子水洗涤3次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中100℃下干燥28小时，研磨后得到47.3％CaHPO4.2H2O、16.8％CaHPO4和32.5％Ca5(PO4)3(OH)。重复该步骤制备1500g粉体。
b、基质溶液的制备
取经检疫后合格的驴腿的肌腱45g，用O.1N NaOH溶液清洗以彻底去除油脂，然后用自来水漂洗4次，用70％的乙醇溶液浸泡30分钟消毒灭菌，取出后用已灭菌的去离子水漂洗4次，肌腱不必粉碎直接浸泡于已灭菌的2000ml pH＝3.0的柠檬酸溶液中(容器事先经灭菌处理)，并加入已过滤除菌的50000U(国际单位)胃蛋白酶溶液，使每毫升柠檬酸溶液中的胃蛋白酶为25国际活性单位，置于无菌环境下不断摇晃混匀，在室温下浸泡10小时至溶液粘度为4400cP，过滤除渣得胶原蛋白溶液。用pH＝3.0的柠檬酸溶液浸泡生物蛋白胶70分钟，调节年度至4400cP。将上述制备的胶原溶液和生物蛋白胶溶液按6∶4的体积比混合均匀成待用的基质溶液。
c、称取1500g a步骤制得的钙磷盐干粉加入1000ml基质溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和基质的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用25kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例7
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取206.98g氯酸钙(Ca(ClO3)2)溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入17ml30％H3PO4溶液，然后边搅拌边加入1mol/L的NaHCO3溶液至pH值为7.6。离心收集沉淀，用纯水洗涤5次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中90℃下干燥38小时，研磨后得到含50％CaHPO4.2H2O、17.21％CaHPO4和29％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙麟盐混合物粉体。重复该步骤制备1200g粉体。
b、基质溶液的制备
取经检疫后合格的骡腿的肌腱45g，用O.1N的NaoH溶液清洗以彻底去除油脂，然后用自来水漂洗4次，用70％的乙醇溶液浸泡30分钟消毒灭菌，取出后用已灭菌的去离子水漂洗4次，肌腱不必粉碎直接浸泡于已灭菌的2000ml pH＝3.1的苹果酸溶液中(容器事先经灭菌处理)，并加入已过滤除菌的50000U(国际单位)胃蛋白酶溶液，使每毫升苹果酸溶液中的胃蛋白酶为25国际活性单位，置于无菌环境下不断摇晃混匀，在室温下浸泡10小时至溶液粘度为5000cP，过滤除渣得胶原蛋白溶液。用pH＝3.1的苹果酸溶液浸泡明胶50分钟，调节年度至5000cP。将上述制备的胶原溶液和明胶溶液按5∶5的体积比混合均匀成待用的基质溶液。
c、称取1200g钙磷盐干粉加入1000ml基质溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和基质的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用22kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例8
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取143g次氯酸钙(Ca(ClO)2)溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入29ml30％H3PO4溶液，然后边搅拌边加入1mol/L的NaOH溶液至pH值为7.7。离心收集沉淀，用去离子水洗涤3次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中98℃下干燥30小时，研磨后得到52.3％CaHPO4.2H2O粉体、17.3％CaHPO4和31.5％Ca5(PO4)3(OH)的钙磷盐粉体。重复该步骤制备粉体1100g。
b、基质溶液的制备
取经检疫后合格的鹿腿的肌腱40g，用O.1N的NaoH溶液清洗以彻底去除油脂，然后用自来水漂洗4次，用70％的乙醇溶液浸泡30分钟消毒灭菌，取出后用已灭菌的去离子水漂洗4次，肌腱不必粉碎直接浸泡于已灭菌的2000ml pH＝3.2的硝酸溶液中(容器事先经灭菌处理)，并加入已过滤除菌的48000U(国际单位)胃蛋白酶溶液，使每毫升硝酸溶液中的胃蛋白酶为24国际活性单位，置于无菌环境下不断摇晃混匀，在室温下浸泡10小时至溶液粘度为5100cP，过滤除渣得胶原蛋白溶液。用pH＝3.2的硝酸溶液分别浸泡壳聚糖、明胶90分钟，调节年度至5100cP。将上述制备的胶原、壳聚糖和明胶溶液按3∶3∶4的体积比混合均匀成待用的基质溶液。
c、称取1100g钙磷盐干粉加入1000ml基质溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和基质的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用22.5kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例9
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取188g高氯酸钙(Ca(ClO4)2)溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入16g磷酸氢二氨((NH4)2HPO4)，然后边搅拌边加入1mol/L的NH4HCO3至pH值为7.9。离心收集沉淀，用去离子水洗涤3次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中100℃下干燥28小时，研磨后得到含47.3％CaHPO4.2H2O、16.8％CaHPO4和32.5％Ca5(PO4)3(OH)的粉体。重复该步骤制备1150g粉体。
b、基质溶液的制备
取经检疫后合格的兔腿的肌腱50g，用洗洁精清洗以彻底去除油脂，然后用自来水漂洗4次，用0，5％洗必泰(氯己定)溶液浸泡15分钟消毒灭菌，取出后用已灭菌的去离子水漂洗4次，肌腱不必粉碎直接浸泡于已灭菌的2000ml pH＝3.5的乳酸溶液中(容器事先经灭菌处理)，并加入已过滤除菌的46000U(国际单位)胃蛋白酶溶液，使每毫升乳酸溶液中的胃蛋白酶为23国际活性单位，置于无菌环境下不断摇晃混匀，在室温下浸泡10小时至溶液粘度为5300cP，过滤除渣得胶原蛋白溶液。用pH＝3.5的乳酸溶液分别浸泡壳聚糖、明胶、生物蛋白胶120分钟，调节年度至5300cP。将上述制备的胶原溶液和壳聚糖、明胶、生物蛋白胶溶液按2∶3∶3∶2的体积比混合均匀成待用的基质溶液。
c、称取1150g钙磷盐干粉加入1000ml基质溶液，充分搅拌混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和基质的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用23.5kGy剂量60Co辐照灭菌。
实施例10
a、低结晶度钙磷盐粉体的制备
称取448g葡萄糖酸钙(Ca(C6H11O7)2·H2O)溶于1000ml去离子水中，搅拌使其充分溶解，边搅拌边加入63g磷酸氢二氨((NH4)2HPO4)，然后边搅拌边加入饱和氨水至pH值为7.8。离心收集沉淀，用去离子水洗涤3次，离心，检测残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g即可将沉淀置于干燥箱中98℃下干燥30小时，研磨后得到52.3％CaHPO4.2H2O、17.3％CaHPO4和31.5％Ca5(PO4)3(OH)的钙磷盐粉体。
b、安全透明质酸、硫酸软骨素、纤连蛋白基质的制备
用pH＝3.4乙酸溶液溶解按5∶3∶2比例混合的透明质酸、硫酸软骨素、纤连蛋白基质，处理75分钟，使最后形成的基质粘度能达到5100cP。
c、称取上述a说得1300g钙磷盐干粉加入1000ml，充分搅拌b步制备的基质，混匀后灌装入模具容器中。
d、将上述钙磷盐粉体和基质的混合膏状物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
e、然后将冻干品密封包装后用24.5kGy剂量60Co辐照灭菌。
应用实施例1
方法：使用5只新西兰大白兔(1.5-2.0kg，南京安利默实验动物有限公司)作为实验动物，所有动物被戊巴比妥钠溶液局部麻醉后在一侧尺骨造成1cm全缺损，在缺损处植入上述实施例2所得骨材料。术后1周每天按体重给动物注射青霉素消炎。并在术后76天处死动物进行 解剖观察。
结果：术后76天可见完全愈合。处死动物进行解剖可见缺损处修复后与未手术部位外观接近，且植入的骨材料已被完全降解吸收。
本发明分别将上述其它实施例所得的可吸收生物活性骨诱导材料植入兔尺骨缺损处后，均得到与应用实施例1一致的结果。
Claims (6)
1.一种可吸收生物活性骨诱导材料，其特征在于为由含摩尔百分比分别为50±5％CaHPO4.2H2O、17±3％CaHPO4和29±5％Ca5(PO4)3(OH)组成的钙磷盐粉体混合物与基质复配而成，所述基质为胶原、壳聚糖、生物蛋白胶、纤连蛋白、透明质酸、明胶、硫酸软骨素溶液的一种或几种的混合物，基质溶液粘度为4000～5500cP；
所述的可吸收生物活性骨诱导材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a、共沉淀法制备钙磷盐粉体：将水溶性的含Ca2+的化合物和含PO4 3-的化合物充分溶于水中，滴入碱性溶液至pH值为7.5～8.0，收集沉淀后用水洗涤，干燥、研磨后得低结晶度的含上述摩尔百分比的CaHPO4.2H2O、CaHPO4和Ca5(PO4)3(OH)混合粉体；
b、提取基质的过程中或将提取后的基质用酸溶液浸泡和辐照法以灭活病毒和去除抗原；
c、在上述经灭活病毒和去除抗原处理的基质溶液中加入钙磷盐粉体混合物，充分搅拌混匀；
d、将上述钙磷盐和基质的混合物冷冻干燥成为可吸收生物活性骨诱导材料。
2.如权利要求1所述的可吸收生物活性骨诱导材料，其特征在于提取基质的过程中或将提取后的基质用酸溶液浸泡30分钟以上以灭活病毒和去除抗原，酸溶液pH＝3.0±0.5。
3.如权利要求1所述的可吸收生物活性骨诱导材料，其特征在于每毫升基质溶液复配1.0～1.5g含上述摩尔百分比的CaHPO4.2H2O、CaHPO4和Ca5(PO4)3(OH)钙磷盐粉体。
4.如权利要求1所述的可吸收生物活性骨诱导材料的制备方法，其特征在于步骤a：收集沉淀后用足量的去离子水、纯水或超纯水洗涤5次以上直至残留NO3-浓度低于800mg/kg、残留NH4+浓度低于5.0mg/100g，以去除粉体中存在的刺激成分。
5.如权利要求1所述的可吸收生物活性骨诱导材料的制备方法，其特征在于还包括步骤e：将所得可吸收生物活性骨诱导材料用20～25kGy剂量60Co或相当剂量的其它射线辐照灭菌及确保病毒灭活。
6.如权利要求1所述的可吸收生物活性骨诱导材料的制备方法，其特征在于所述水溶性含Ca2+的化合物为CaCl2、CaO、Ca(OH)2、Ca(NO3)2·4H2O、Ca(C6H11O7)2·H2O、CaI2、Ca(ClO3)2、Ca(ClO)2、Ca(ClO4)2、C6H10CaO6.5H2O可溶性钙盐的一种；所述含PO4 3-的化合物为(NH4)2HPO4、Na2HPO4、H3PO4、NH4H2PO4、(NH4)3PO4的一种；所述碱性溶液为NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液、NH4HCO3溶液或氨水的一种；所述酸溶液为乙酸、磷酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、丙二酸或盐酸的一种。
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| US4780450A (en) * | 1985-12-20 | 1988-10-25 | The University Of Maryland At Baltimore | Physically stable composition and method of use thereof for osseous repair |
| CN1775306A (zh) * | 2005-10-10 | 2006-05-24 | 胡庆柳 | 多孔胶原复合纳米羟基磷灰石人工骨的制备方法 |
| CN102133426A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-07-27 | 胡庆柳 | 仿松质骨生物活性人工骨及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 磷酸氢钙／胶原复合人工骨与羟基磷灰石/胶原复合人工骨修复大段骨缺损的比较;胡庆柳;《中国组织工程研究与临床康复》;20101119;第14卷(第47期);第8759-8763页 * |
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