CN106730012A - 一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白50‑90份，羟基磷灰石2‑8份，虾皮提取物1‑3份，动物纤维3‑8份，1,4‑二氮环庚烷1‑3份，齐墩果烷‑12‑烯‑3b,28‑二醇0.1‑0.5份。本发明制备的胶原基可降解脊柱融合器降解速度易控制，生物组织相容性好，不产生远期炎症反应，机械强度高，材料的储存时间长，容易塑形，适合规模化量产。

Description

一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种脊柱融合器，特别涉及一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。
背景技术
脊柱椎体间的融合术是治疗脊柱退行性变的标准手术，需要在椎体间防止内容物，以促进脊柱之间的融合。但是，该方法有许多亟待解决的问题，如供骨处的并发症，椎间塌陷，融合率，融合器脱落等。
随着技术的发展，可降解吸收的脊柱融合器被开发出来，解决了上述部分问题，但是，由于其机械强度不高，容易变形，且保存时间短，专利201410662541.0公开了一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。材料组分按重量百分比为：胶原蛋白50％-90％，改性材料1％-40％，其余为可降解高分子聚合物。该胶原基可降解脊柱融合器具有良好的降解性能，降解可控，生物组织相容性好，但是，其机械强度低，制备的融合器不能长期保存，需要现配现用，不适合大规模量化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白50-90份，羟基磷灰石2-8份，虾皮提取物1-3份，动物纤维3-8份，1,4-二氮环庚烷1-3份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1-0.5份。
所述虾皮提取物的提取方法为：将虾米烘干，磨成粉末，加入5％碳酸氢钠溶液中浸泡12-24小时，300rpm条件下离心，去上清液，加入3-5倍重量的石油醚，混合均匀，300rpm条件下离心，去沉淀，收集萃取液，蒸干石油醚，得到白色粉末状物质，制成。
所述动物纤维为蚕丝，蛛丝，羽毛粉，羊毛粉，骆驼毛粉中的一种或一种以上。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加20-50倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚5-30mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01-10mm之间，涂层不得有孔隙；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
所述交联的方法为紫外交联或化学交联，化学交联的交联剂为京尼平或戊二醛。
所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土10-20份，铝矾土10-20份，酸雪松醇酯1-2份，酒石酸钾1-2份，檀香醇1-2份，水80-200份。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明制备的胶原基可降解脊柱融合器降解速度易控制，生物组织相容性好，不产生远期炎症反应，机械强度高，材料的储存时间长，容易塑形，适合规模化量产。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
下述实施例中虾皮提取物的提取方法为：将虾米烘干，磨成粉末，加入5％碳酸氢钠溶液中浸泡12-24小时，300rpm条件下离心，去上清液，加入3-5倍重量的石油醚，混合均匀，300rpm条件下离心，去沉淀，收集萃取液，蒸干石油醚，得到白色粉末状物质，制成。
实施例1
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白70份，羟基磷灰石5份，虾皮提取物2份，蚕丝6份，1,4-二氮环庚烷2份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.3份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加35倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚10mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行紫外交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01-10mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土15份，铝矾土15份，酸雪松醇酯1.5份，酒石酸钾1.5份，檀香醇1.5份，水150份。
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
实施例2
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白50份，羟基磷灰石2份，虾皮提取物1份，蛛丝3份，1,4-二氮环庚烷1份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加20倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚5mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行戊二醛交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土10份，铝矾土10份，酸雪松醇酯1份，酒石酸钾1份，檀香醇1份，水80份；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
实施例3
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白90份，羟基磷灰石8份，虾皮提取物3份，羽毛粉8份，1,4-二氮环庚烷3份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.5份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加50倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚30mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行京尼平交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在10mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土20份，铝矾土20份，酸雪松醇酯2份，酒石酸钾2份，檀香醇2份，水200份；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
实施例4
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白70份，羟基磷灰石5份，虾皮提取物2份，蚕丝6份，1,4-二氮环庚烷2份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.3份，四钼酸铵0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加35倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚10mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行紫外交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01-10mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土15份，铝矾土15份，酸雪松醇酯1.5份，酒石酸钾1.5份，檀香醇1.5份，水150份。
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
实施例5
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白50份，羟基磷灰石2份，虾皮提取物1份，蛛丝3份，1,4-二氮环庚烷1份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加20倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚5mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行戊二醛交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土10份，铝矾土10份，酸雪松醇酯1份，酒石酸钾1份，檀香醇1份，四十烷氧基三-μ-氧代四钛0.2份，水80份；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
对比例1
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白70份，羟基磷灰石5份，蚕丝6份，1,4-二氮环庚烷2份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.3份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加35倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚10mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行紫外交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01-10mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土15份，铝矾土15份，酸雪松醇酯1.5份，酒石酸钾1.5份，檀香醇1.5份，水150份。
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
对比例2
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白50份，羟基磷灰石2份，虾皮提取物1份，蛛丝3份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加20倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚5mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行戊二醛交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土10份，铝矾土10份，酸雪松醇酯1份，酒石酸钾1份，檀香醇1份，水80份；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
对比例3
一种胶原基可降解脊柱融合器，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白90份，羟基磷灰石8份，虾皮提取物3份，羽毛粉8份，1,4-二氮环庚烷3份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，包括如下步骤：
(1)取上述的原料，加50倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚30mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行京尼平交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在10mm之间，涂层不得有孔隙；所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土20份，铝矾土20份，酸雪松醇酯2份，酒石酸钾2份，檀香醇2份，水200份；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
组织相容性实验：
将体重50kg的山羊，在山羊的左侧12肋脊柱旁弧形切口，依次切开皮肤、皮下组织及肌肉筋膜，而后切开腹外斜肌和腹直肌至腹膜外，剪断第12肋，钝性分离至腰大肌前缘，分离腰大肌暴露后方的椎体，结扎椎体的节段动脉。用环锯在胸12腰1间隙钻一小孔，掏空间盘及小碎骨后，采用安放器安置融合器，将融合器安放于羊胸12肋1间隙内，再将剪断的肋骨剪碎放入融合器中央的孔内，稍稍压紧，逐层缝合切口。术后禁食6小时，术后三天，将每日两次予以肌肉注射240万单位青霉素；观察伤口，并用碘伏清洁伤口。
结果表明：
采用实施例1-5制备的融合器，有良好的组织相容性、未见组织坏死现象，植入部位未见排异现象。镜下观察：有大量骨组织形成，融合器周围无纤维膜形成，也没有巨噬细胞和异物巨细胞以及肉芽组织，未见各种炎性细胞。术后5个月融合器已部分降解，骨组织长入融合器内、骨组织密度随时间推移而明显增高，且融合器内外的骨组织相连；残余融合器与骨组织结合紧密。术后5个月融合阶段的椎间隙起有效的支撑作用。
采用对比例1-3制备的融合器，组织相容性较差、见少量组织坏死现象，植入部位未见排异现象。镜下观察：有量骨组织形成，融合器周围无纤维膜形成，也没有巨噬细胞和异物巨细胞以及肉芽组织，未见各种炎性细胞。术后6个月融合器不降解，骨组织未长入融合器内。
保存实验：
将实施例1-3制备的胶原基可降解脊柱融合器置于常温条件下，密封储存，可储存6个月；在0-4℃条件下可储存1年。
将实施例4-5制备的胶原基可降解脊柱融合器置于常温条件下，密封储存，可储存8个月；在0-4℃条件下可储存2年。
将对比例1-3制备的胶原基可降解脊柱融合器置于常温条件下，密封储存，可储存2个月；在0-4℃条件下可储存4个月。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种胶原基可降解脊柱融合器，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：胶原蛋白50-90份，羟基磷灰石2-8份，虾皮提取物1-3份，动物纤维3-8份，1,4-二氮环庚烷1-3份，齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的胶原基可降解脊柱融合器，其特征在于，所述虾皮提取物的提取方法为：将虾米烘干，磨成粉末，加入5％碳酸氢钠溶液中浸泡12-24小时，300rpm条件下离心，去上清液，加入3-5倍重量的石油醚，混合均匀，300rpm条件下离心，去沉淀，收集萃取液，蒸干石油醚，得到白色粉末状物质，制成。
3.根据权利要求1所述的胶原基可降解脊柱融合器，其特征在于，所述动物纤维为蚕丝，蛛丝，羽毛粉，羊毛粉，骆驼毛粉中的一种或一种以上。
4.权利要求1所述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取权利要求1所述的原料，加20-50倍重量份数的0.1％的苹果酸溶液，混合均匀制成混合溶液；
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡，并将离心后的粘稠混合物铺膜，膜厚5-30mm；
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行交联，24小时后再次加入混合溶液，直至材料厚度达到所需要求，停止交联，真空干燥；
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器，在其内外表面喷涂一层防腐溶液，使涂层厚度在0.01-10mm之间，涂层不得有孔隙；
(5)真空干燥，灭菌，得所需脊柱融合器。
5.根据权利要求4所述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，其特征在于，所述交联的方法为紫外交联或化学交联，化学交联的交联剂为京尼平或戊二醛。
6.根据权利要求4所述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法，其特征在于，所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成：硅藻土10-20份，铝矾土10-20份，酸雪松醇酯1-2份，酒石酸钾1-2份，檀香醇1-2份，水80-200份。
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