CN108079374A - 含氧固醇的冻干可模塑植入物 - Google Patents

Abstract

提供了一种被构造成用于安装在骨缺损处或附近以促进骨生长的冻干植入物，所述冻干植入物含有占所述植入物约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物、占所述植入物约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒、以及占所述植入物约5wt％至约90wt％的量的氧固醇。还提供了制备及使用所述植入物的方法。

Description

含氧固醇的冻干可模塑植入物

背景技术

在医学应用，包含骨折愈合及脊柱病症的手术管理中，常常使用生物制品来促进骨生长。为了解决退行性椎间盘疾病及影响腰椎和颈椎的关节炎，矫正由脊柱侧凸引起的变形，及修复由脊椎前移引起的不稳定性，矫形外科医生和神经外科医生等通常会执行脊柱融合术。此外，脊柱融合技术还能用于治疗由脊柱神经受压迫引起的手臂或腿疼痛。历史上，使用了通常从患者的髂嵴取得的自体骨进行移植以加强椎骨层之间的融合。

常用于促进脊柱融合的一种成骨蛋白是重组人类骨形态生成蛋白-2(rhBMP-2)。还使用了小分子诱导骨生长。氧固醇形成在循环中以及人类和动物组织中存在的一大类含氧胆固醇衍生物。已经发现，氧固醇存在于动脉粥样硬化病变中并且在多种生理过程，如细胞分化、炎症、细胞凋亡及类固醇产生方面起作用。一些天然存在的氧固醇具有稳定的成骨特性并且能够用于生长骨。最有效的天然存在的成骨性氧固醇，即20(S)-羟基胆固醇，当被施加至能够分化成为成骨细胞和脂肪细胞的多能间充质细胞中时，具有成骨性和抗脂肪生成性。

一种此类氧固醇是Oxy133或(3S,5S,6S,8R,9S,10R,13S,14S,17S)17-((S)-2-羟基辛-2-基)-10,13-二甲基十六氢-1H-环戊二烯并[a]菲-3,6-二醇，其展现以下结构：

已提出多种材料用于治疗骨缺损。除传统的移植骨外，还使用或研究了多种合成移植骨替代物，包含若干基质材料。

为了有效地进行骨生长，植入物材料得益于大量支架材料，如生物相容性陶瓷或其它矿物质支架的存在。此类矿物质材料一般是坚硬和/或易脆的物质。由于较大的坚硬矿物质颗粒易于破坏基质块体，使其容易断裂或被侵蚀掉，而且缺乏植入之前处理及植入之后保持所需的粘结性，故将大量的矿物质颗粒并入基质材料中会很困难，特别是当矿物质颗粒是小粒或其它相对较大的颗粒时。这可能由于支架微粒迁移或分离而在所需植入物体积中及穿过所需植入物体积实现有效骨生长方面存在问题。此外，其中有陶瓷的载体支架可能具有刚性并且典型地，不能被安装至形状不规则的骨缺损中。

因此，需要改良的有延展性的植入物，这些植入物不仅具有较高的并入水平，将矿物质颗粒并入其中，而且还维持所希望的延展性与粘结性的组合。此外，还需要提供并入了成骨药剂，如氧固醇的有延展性的植入物。另外，还需要这样一种有延展性的植入物，所述植入物具有粘着特性以粘合至包括骨、同种异体移植物、自体移植物和/或合成材料的其它医疗植入物，如螺钉、棒、板及椎体间装置。

发明内容

提供了含有氧固醇的冻干植入物以及这些植入物的制备和使用方法。复水后，所述植入物可以成形以容易地安装于骨缺损内。在一些实施例中，所述冻干植入物在其内并入了能或不能交联的可生物降解聚合物、矿物质颗粒及成骨药剂，例如氧固醇。此外，还提供了可模塑植入物，所述植入物另外还可以包含可扩张相材料，例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、果胶或壳聚糖。在一个方面，本申请是针对一种可植入的成骨性医疗材料，所述材料包括可模塑的冻干植入物，所述植入物包含可生物降解聚合物、矿物质颗粒及包括氧固醇的活性剂的组合。

在一些实施例中，提供了一种具有活性剂的可模塑冻干植入物，所述活性剂包括以下结构：

或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中R1包括具有至少一个碳原子的脂肪族或环状取代基。在一些实施例中，所述活性剂是固醇，包括Oxy133。

在一些实施例中，提供了一种被构造成用于安装在骨缺损处或附近以促进骨生长的冻干植入物，所述植入物包括占植入物约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物、约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒、以及占植入物约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇。

在一些实施例中，提供了一种被构造成用于安装在骨缺损部位处或附近以促进骨生长的冻干可植入基质，所述基质包括占基质约0.1wt％至约15wt％的量的交联可生物降解聚合物以及占基质约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇，所述氧固醇的浓度是约100mg/cc至约1.0g/cc。

在一些实施例中，存在一种用于制备冻干植入物的方法，所述方法包括将流体与植入物混合，所述植入物包括以所述植入物的总重量计约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇、约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物及约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒，以及使与所述流体混合的所述植入物经历冻干以形成所述冻干植入物。

在一些实施例中，存在一种治疗有需要患者的骨缺损的方法，所述方法包括在骨缺损处或附近植入用流体水合的冻干植入物，所述冻干植入物包括占所述植入物约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物、占所述植入物约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒、以及占所述植入物约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇。

各种实施例的额外特征和优势将部分在以下描述中阐述，并且部分将从所述描述显而易见，或者可以通过实践各种实施例习得。各种实施例的目的和其它优势将借助于具体地在描述和所附权利要求书中所指出的要素和组合来实现和获得。

附图说明

根据以下描述、所附权利要求书及附图，将部分地对各实施例的其它方面、特征、益处及优势显而易见，在附图中：

图1示出了用流体润湿但尚未混合的有延展性的植入物的粉末组分。粘结块包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；及活性剂，如氧固醇；

图2示出了在用流体润湿之后的有延展性的植入物。有延展性的植入物包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；及活性剂，如氧固醇。有延展性的植入物可模塑成适合骨缺损的形状。如图2所示，有延展性的植入物被血液或骨髓抽吸物润湿并成形为圆柱形形状；

图3示出了在用流体润湿之后的有延展性的植入物。有延展性的植入物包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；及活性剂，如氧固醇。有延展性的植入物可模塑成适合骨缺损的形状。如图3所示，有延展性的植入物被血液或骨髓抽吸物润湿并成形为球形形状；

图4示出了在用流体润湿之后的有延展性的植入物。有延展性的植入物包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；及活性剂，如氧固醇。有延展性的植入物可模塑成适合骨缺损的形状。如图4所示，有延展性的植入物被水或生理盐水润湿并成形为圆柱形形状；

图5示出了在用流体润湿之后的有延展性的植入物。有延展性的植入物包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；及活性剂，如氧固醇。有延展性的植入物可模塑成适合骨缺损的形状。如图5所示，有延展性的植入物被水或生理盐水润湿并成形为球形形状；

图6示出了根据本文所描述的有延展性的植入物，在有延展性的植入物的每一侧上具有20mg Oxy133的植入物配制物的使用。如图6所示，在大鼠二维脊柱模型中，将植入物植入后外侧间隙中引起脊柱融合。在植入后4周和8周之后可以在大鼠测试受试者中见到骨生长，并且在第8周时，通过用手触诊脊柱区段确定融合；以及

图7示出了根据本文所描述的有延展性的植入物，在有延展性的植入物的每一侧上具有125mg Oxy133的植入物配制物的使用。如图7所示，在大鼠二维脊柱模型中，将植入物植入后外侧间隙中引起脊柱融合。在植入后4周和8周之后可以在大鼠测试受试者中见到骨生长，并且在第8周时，通过用手触诊脊柱区段确定融合。

图8示出了用流体润湿并呈浆液形式的可流动植入物。所述植入物包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；可扩张材料，如羧甲基纤维素(CMC)；及活性剂，如氧固醇。经显示，所述植入物在冻干之前被填充至模具中。

图9示出了呈条带形式的冻干植入物。所述冻干植入物包含可生物降解聚合物，如胶原蛋白；矿物质颗粒，如陶瓷；可扩张材料，如CMC；及活性剂，如氧固醇。可以从模具中取出冻干植入物并用适合液体复水以形成可模塑的植入物。

图10示出了用流体(例如去离子水)复水的图9的冻干植入物。

图11示出了图10的复水植入物，其中流体立即被植入物吸收。

图12示出了在约一分钟混合之后手动模塑成某种形状的图10的复水植入物。

图13示出了在植入手术部位或骨缺损部位处或附近之前已模塑成圆柱形形状的图12的复水植入物。

应理解，这些图可能未按比例。另外，图中各物品之间的关系也可能未按比例，并且实际上其尺寸可能具有相反关系。这些图旨在帮助理解和明晰各所示物品的结构，并因此，为了示出一种结构的具体特征，可能放大一些特征。

具体实施方式

出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指示，否则说明书和权利要求中所使用的所有表示成分的量、材料的百分比或比例、反应条件及其它数值的数字都应理解为在所有情形中被术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则在以下说明书和所附权利要求书中所阐述的数字参数是可以取决于试图通过本申请获得的所需特性而变化的近似值。最低限度地，并且不试图限制等效物原则应用于权利要求书的范围，每一数字参数都应至少根据所报告的有效数字的数目并且通过应用一般四舍五入技术来解释。

尽管阐述本申请的广泛范围的数字范围和参数是近似值，但具体实例中所阐述的数值是尽可能精确地报告的。不过，任何数值固有地含有由其对应测试测量值中所发现的标准差必然造成的某些误差。此外，本文中所公开的所有范围都应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。举例来说，范围“1至10”包含在最小值1与最大值10之间(并且包含端点在内)的任何和所有子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如5.5至10。

定义

应注意，除非明确地并且不含糊地限于一个(种)指示物，否则如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个(种)(a/an)”和“所述(the)”包括多个(种)指示物。因此，例如，提到“一种植入物”包含一种、两种、三种或超过三种植入物。

如本文所使用，术语“生物活性剂”一般意图指改变患者的生理机能的任何物质。术语“生物活性剂”在本文中可以与术语“治疗剂”、“治疗有效量”及“活性药物成分”、“API”或“药物”互换使用。

术语“可生物降解”包含通过酶作用、通过水解作用和/或通过人体内的其它类似机制而随时间降解的化合物或组分。在各种实施例中，“可生物降解”包含组分可以在体内分解或降解成无毒组分，此时细胞(例如骨细胞)浸润所述组分并允许修复缺损。“生物溶蚀性”意思指化合物或组分将至少部分地由于接触周围组织中所见的物质、流体或通过细胞作用而随时间溶蚀或降解。“生物可吸收”意思指化合物或组分将在人体内被例如细胞或组织分解和吸收。“生物相容性”意思指化合物或组分不会在目标组织部位引起明显组织刺激或坏死和/或不会致癌。

如本文所使用，术语“烷基”是指通过从母烷烃、烯烃或炔烃的单一碳原子去除一氢原子得到的饱和或不饱和、分支链、直链或环状单价烃基。典型烷基包含但不限于，甲基；乙基，如乙烷基、乙烯基、乙炔基；丙基，如丙-1-基、丙-2-基、环丙-1-基、丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基、环丙-1-烯-1-基、环丙-2-烯-1-基、丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁基，诸如丁-1-基、丁-2-基、2-甲基-丙-1-基、2-甲基-丙-2-基、环丁-1-基、丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基、环丁-1-烯-1-基、环丁-1-烯-3-基、环丁-1,3-二烯-1-基、丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基等；及类似基团。在指定具体饱和度的情况下，使用命名法“烯基”和/或“炔基”，如下文所定义。在一些实施例中，烷基是(C1-C40)烷基。在一些实施例中，烷基是(C1-C6)烷基。

如本文所使用，术语“烷烃基(alkanyl)”是指通过从母烷烃的单一碳原子去除一个氢原子得到的饱和分支链、直链或环状烷基。典型烷烃基包含但不限于，甲烷基；乙烯基；丙烷基，如丙-1-基、丙-2-基(异丙基)、环丙-1-基等；丁烷基，如丁-1-基、丁-2-基(仲丁基)、2-甲基-丙-1-基(异丁基)、2-甲基-丙-2-基(叔丁基)、环丁-1-基等；及类似基团。在一些实施例中，烷烃基是(C1-C40)烷烃基。在一些实施例中，烷烃基是(C1-C6)烷烃基。

如本文所使用，术语“烯基”是指通过从母烯烃的单一碳原子去除一个氢原子得到的具有至少一个碳-碳双键的不饱和分支链、直链或环状烷基。所述基团可以关于一个或多个双键呈顺式构象或反式构象。典型烯基包含但不限于，乙烯基；丙烯基，如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基、丙-2-烯-2-基、环丙-1-烯-1-基、环丙-2-烯-1-基；丁烯基，如丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基、环丁-1-烯-1-基、环丁-1-烯-3-基、环丁-1,3-二烯1-基等；及类似基团。在一些实施例中，烯基是(C2-C40)烯基。在一些实施例中，烯基是(C2-C6)烯基。

如本文所使用，术语“炔基”是指通过从母炔烃的单一碳原子去除一个氢原子得到的具有至少一个碳-碳三键的不饱和分支链、直链或环状烷基。典型炔基包含但不限于，乙炔基；丙炔基，如丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁炔基，如丁-1-炔-1-基、丁-3-炔-1-基等；及类似基团。在一些实施例中，炔基是(C2-C40)炔基。在一些实施例中，炔基是(C2-C6)炔基。

如本文所使用，术语“烷二基”是指通过从母烷烃、烯烃或炔烃的两个不同碳原子分别去除一个氢原子，或通过从母烷烃、烯烃或炔烃的单一碳原子去除两个氢原子得到的饱和或不饱和、分支链、直链或环状二价烃基。所述两个单价基团中心或所述二价基团中心的每一价态可以与相同或不同原子形成键。典型烷二基包含但不限于，甲烷二基；乙二基，如乙烷-1,1-二基、乙烷-1,2-二基、乙烯-1,1-二基、乙烯-1,2-二基；丙二基，如丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-2,2-二基、丙烷-1,3-二基、环丙烷-1,1-二基、环丙烷-1,2-二基、丙-1-烯-1,1-二基、丙-1-烯-1,2-二基、丙-2-烯-1,2-二基、丙-1-烯-1,3-二基环丙-1-烯-1,2-二基、环丙-2-烯-1,2-二基、环丙-2-烯-1,1-二基、丙-1-炔-1,3-二基等；丁二基，如丁丁烷-1,1-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、丁烷-2,2-二基、2-甲基-丙烷-1,1-二基、2-甲基-丙烷-1,2-二基、环丁烷-1,1-二基；环丁烷-1,2-二基、环丁烷-1,3-二基、丁-1-烯-1,1-二基、丁-1-烯-1,2-二基丁-1-烯-1,3-二基、丁-1-烯-1,4-二基、2-甲基-丙-1-烯-1,1-二基、2-亚甲基-丙烷-1,1-二基、丁-1,3-二烯-1,1-二基、丁-1,3-二烯-1,3-二基、环丁-1-烯-1,2-二基、环丁-1-烯-1,3-二基、环丁-2-烯-1,2-二基、环丁-1,3-二烯-1,2-二基、环丁-1,3-二烯-1,3-二基、丁-1-炔-1,3-二基、丁-1-炔-1,4-二基、丁-1,3-二炔-1,4-二基等；及类似基团。在指定具体饱和度情况下，使用命名法烷烃二基(alkanyldiyl)、烯二基和/或炔二基。在一些实施例中，所述烷二基是(C1-C40)烷二基。在一些实施例中，所述烷二基是(C1-C6)烷二基。还涵盖所述基团中心在末端碳处的饱和非环状烷烃二基，例如甲烷二基(甲桥)；乙烷-1,2-二基(乙桥)；丙烷-1,3-二基(丙桥)；丁烷-1,4-二基(丁桥)；及类似基团(又称亚烷基(alkyleno)，定义如下)。

如本文所使用，术语“亚烷基”是指通过从直链母烷烃、烯烃或炔烃的两端碳原子分别去除一个氢原子得到的具有两端单价基团中心的直链烷二基。典型亚烷基包含但不限于，甲桥；亚乙基，如乙桥、乙烯桥(etheno)、乙炔桥(ethyno)；亚丙基，如丙桥、亚丙[1]烯基、亚丙[1,2]二烯基、亚丙[1]炔基等；亚丁基，如丁桥、亚丁[1]烯基、亚丁[2]烯基、亚丁[1,3]二烯基、亚丁[1]炔基、亚丁[2]炔基、亚丁[1,3]二炔基等；及类似基团。在指定具体饱和度情况下，使用命名法烷烃桥(alkano)、烯桥(alkeno)和/或炔桥(alkyno)。在一些实施例中，所述亚烷基是(C1-C40)亚烷基。在一些实施例中，所述亚烷基是(C1-C6)亚烷基。

如本文所使用，术语“杂烷基”、“杂烷烃基”、“杂烯基”、“杂烷烃基”、“杂烷二基”及“亚杂烷基”分别是指一个或多个碳原子各自独立地被相同或不同杂原子基团置换的烷基、烷烃基、烯基、炔基、烷二基及亚烷基。可以包含在这些基团中的典型杂原子基团包含但不限于，—O—、—S—、—O—O—、—S—S—、—O—S—、—NR′、═N—N═、—N═N—、—N(O)N—、—N═N—NR′—、—PH—、—P(O)2—、—O—P(O)2—、—SH2—、—S(O)2—、—SnH2—或类似基团，其中R′各自独立地是氢、烷基、烷烃基、烯基、炔基、芳基、芳基芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基或杂芳基-杂芳基，如本文所定义。

如本文所使用，术语“芳基”是指通过从母芳香环系统的单一碳原子去除一个氢原子得到的单价芳香烃基团。典型芳基包含但不限于，衍生自醋蒽烯(aceanthrylene)、苊烯(acenaphthylene)、醋菲烯(acephenanthrylene)、蒽、甘菊环、苯、屈(chrysene)、六苯并苯、荧蒽(fluoranthene)、芴、并六苯、己芬(hexaphene)、亚己基、不对称苯并二茚(as-indacene)、对称苯并二茚、茚满、茚、萘、并八苯、辛芬(octaphene)、辛搭烯(octalene)、卵苯(ovalene)、戊-2,4-二烯、并五苯、并环戊二烯、戊芬(pentaphene)、苝、丙烯合萘(phenalene)、菲、苉(picene)、七曜烯(pleiadene)、芘、皮蒽(pyranthrene)、玉红省(rubicene)、苯并菲(triphenylene)、联三萘(trinaphthalene)等的基团。在一些实施例中，芳基是(C5-C14)芳基或(C5-C10)芳基。一些芳基是苯基和萘基。

如本文所使用，术语“芳二基”是指通过从母芳香环系统的两个不同碳原子分别去除一个氢原子或通过从母芳香环系统的单一碳原子去除两个氢原子得到的二价芳香烃基团。所述两个单价基团中心或所述二价中心的每一价态可以与相同或不同原子形成键。典型芳二基包含但不限于，衍生自醋蒽烯、苊烯、醋菲烯、蒽、甘菊环、苯、屈、六苯并苯、荧蒽、氟、并六苯、己芬、亚己基、不对称苯并二茚、对称苯并二茚、茚满、茚、萘、并八苯、辛芬、辛搭烯、卵苯、戊-2,4-二烯、并五苯、并环戊二烯、戊芬、苝、丙烯合萘、菲、苉、七曜烯、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、联三萘等的二价基团。在一些实施例中，芳二基是(C5-C14)芳二基或(C5-C10)芳二基。举例来说，一些芳二基是衍生自苯和萘的二价基团，尤其是苯-1,4-二基、萘-2,6-二基及萘-2,7-二基。

如本文所使用，术语“亚芳基”是指通过从母芳香环系统的两个相邻碳原子分别去除一个氢原子得到的具有两个相邻单价基团中心的二价桥接基团。将亚芳基桥基，例如亚苯基，附接至母芳香环系统，例如苯，得到稠合芳香环系统，例如萘。假定所述桥在所得稠合环系统中具有符合其附接的最大数量的非累积双键。为避免碳原子的两次计数，当通过将包含替代取代基的结构上的两个相邻取代基连在一起形成亚芳基取代基时，亚芳基桥的碳原子代替所述结构的桥连碳原子。举例来说，考虑以下结构：

其中R¹当单独存在时是氢，或当与R²连在一起时是(C5-C14)亚芳基；并且R²当单独存在时是氢，或当与R¹连在一起时是(C5-C14)亚芳基。

当R¹和R²各自是氢时，所得化合物是苯。当R¹与R²一起是C6亚芳基(亚苯基)时，所得化合物是萘。当R¹与R²一起是C10亚芳基(亚萘基)时，所得化合物是蒽或菲。典型的亚芳基包含但不限于，亚醋蒽烯基、亚苊烯基、亚醋菲烯基、蒽并、亚甘菊环基、亚苯基(苯并)、亚屈基、亚六苯并苯基、亚荧蒽基、芴并、亚并六苯基、亚己芬基、亚己基、不对称苯并二茚并、对称苯并二茚并、茚并、亚萘基(萘并)、亚并八苯基、亚辛芬基、亚辛搭烯基、亚卵苯基、亚戊-2,4-二烯基、亚并五苯基、亚并环戊二烯基、亚戊芬基、亚苝并、亚丙烯合萘基、亚菲基、亚苉基、亚七曜烯基、亚芘基、亚皮蒽基、亚玉红省基、亚苯并菲基、亚联三萘基等。在指定具体连接的情况下，所涉及的桥连碳原子(亚芳基桥的桥连碳原子)是以括号指示，例如[1,2]亚苯基([1,2]苯并)、[1,2]亚萘基、[2,3]亚萘基等。因此，在以上实例中，当R¹与R²一起是[2,3]亚萘基时，所得化合物是蒽。当R¹与R²一起是[1,2]亚萘基时，所得化合物是菲。在一个实施例中，所述亚芳基是(C5-C14)或(C5-C10)。

如本文所使用，术语“芳基芳基”是指通过从环系统的单一碳原子去除一个氢原子得到的单价烃基，在所述环系统中，两个或更多个相同或不相同的母芳香环系统通过单键直接接合在一起，其中此类直接环接合点的数量小于所涉及的母芳香环系统的数量。典型芳基芳基包含但不限于联苯、联三苯、苯基-萘基、联萘、联苯-萘基等。当指定构成芳基芳基的碳原子的数量时，所述数量是指构成每个母芳香环的碳原子数。举例来说，(C1-C14)芳基芳基是每个芳香环包括5至14个碳的芳基芳基，例如联苯、联三苯、联萘、苯基萘基等。在一些实例中，芳基芳基的每个母芳香环系统独立地是(C5-C14)芳香基或(C1-C10)芳香基。一些是所有母芳香环系统都相同的芳基芳基，例如联苯、联三苯、联萘、联三萘等。

如本文所使用，术语“联芳基”是指具有通过单键直接接合在一起的两个相同母芳香族系统的芳基芳基。典型的联芳基包含但不限于联苯、联萘、联蒽等。在一些实例中，芳香环系统是(C5-C14)芳香环或(C5-C10)芳香环。在一个实施例中，联芳基是联苯。

如本文所使用，术语“芳基烷基”是指键结至碳原子，典型地末端或spa碳原子的一个氢原子被芳基置换的非环状烷基。典型芳基烷基包含但不限于，苯甲基、2-苯基乙烷-1-基、2-苯基乙烯-1-基、萘甲基、2-萘基乙烷-1-基、2-萘基乙烯-1-基、萘并苯甲基、2-萘并苯基乙烷-1-基等。在指定具体烷基部分的情况下，使用命名法芳基烷烃基、芳基烯基和/或芳基炔基。在一些实施例中，芳基烷基是(C6-C40)芳基烷基，例如芳基烷基的烷烃基、烯基或炔基部分是(C1-C26)并且芳基部分是(C5-C14)。在一些实施例中，芳基烷基是(C6-C13)，例如芳基烷基的烷烃基、烯基或炔基部分是(C1-C3)并且芳基部分是(C5-C10)。

如本文所使用，术语“杂芳基”是指通过从母杂芳香环系统的单一原子去除一个氢原子得到的单价杂芳香族基团。典型杂芳基包含但不限于，衍生自吖啶、砷哚、咔唑、β-咔啉、色烷、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、吲哚、吲哚啉、吲哚嗪、异苯并呋喃、异色烯、异吲哚、异吲哚啉、异喹啉、异噻唑、异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯(perimidine)、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌呤、吡喃、吡嗪、吡唑、哒嗪、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯嗪、喹唑啉、喹啉、喹嗪、喹喏啉、四唑、噻二唑、噻唑、噻吩、三唑、氧杂蒽等的基团。在一些实施例中，杂芳基是5-14元杂芳基，及5-10元杂芳基。一些杂芳基是衍生自任何环杂原子是氮的母杂芳香环系统，如咪唑、吲哚、吲唑、异吲哚、萘啶、蝶啶、异喹啉、酞嗪、嘌呤、吡唑、吡嗪、哒嗪、吡啶、吡咯、喹唑啉、喹啉等的基团。

如本文所使用，术语“杂芳二基”是指通过从母杂芳香环系统的两个不同碳原子分别去除一个氢原子或通过从母杂芳香环系统的单一碳原子去除两个氢原子得到的二价杂芳香族基团。所述两个单价基团中心或单个二价基团中心的每一价态可以与相同或不同原子形成键。典型杂芳二基包含但不限于，衍生自吖啶、砷哚、咔唑、β-咔啉、色烷、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、吲哚、吲哚啉、吲哚嗪、异苯并呋喃、异色烯、异吲哚、异吲哚啉、异喹啉、异噻唑、异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌呤、吡喃、吡嗪、吡唑、哒嗪、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯嗪、喹唑啉、喹啉、喹嗪、喹喏啉、四唑、噻二唑、噻唑、噻吩、三唑、氧杂蒽等的二价基团。在一些实施例中，杂芳二基是5-14元杂芳二基或5-10元杂芳二基。一些杂芳二基是衍生自任何环杂原子是氮的母杂芳香环系统，如咪唑、吲哚、吲唑、异吲哚、萘啶、蝶啶、异喹啉、酞嗪、嘌呤、吡唑、吡嗪、哒嗪、吡啶、吡咯、喹唑啉、喹啉等的二价基团。

如本文所使用，术语“亚杂芳基”是指通过从母杂芳香环系统的两个相邻碳原子分别去除一个氢原子得到的具有两个相邻单价基团中心的二价桥接基团。将亚杂芳基桥连基团，例如吡啶并，附接至母芳香环系统，例如苯，产生稠合杂芳香环系统，例如喹啉。假定所述桥在所得稠合环系统中具有符合其附接的最大数量的非累积双键。为避免碳原子的两次计数，当通过将包含替代取代基的结构上的两个相邻取代基连在一起形成亚杂芳基取代基时，亚杂芳基桥的环原子代替所述结构的桥连环原子。举例来说，考虑以下结构：

其中R¹当单独存在时是氢，或当与R²连在一起时是5-14元亚杂芳基；并且R²当单独存在时是氢，或当与R¹连在一起时是5-14元亚杂芳基；

当R¹和R²各自是氢时，所得化合物是苯。当R¹与R²连在一起是6元亚杂芳基吡啶并)时，所得化合物是异喹啉、喹啉或喹嗪。当R¹与R²连在一起是10元亚杂芳基(例如异喹啉)时，所得化合物是例如吖啶或菲啶。典型的亚杂芳基包含但不限于，吖啶并、咔唑并、β-咔啉并、色烷并、色烯并、噌啉并、呋喃、咪唑并、亚吲唑基、亚吲哚基、吲哚嗪并、异苯并呋喃并、异色烯并、亚异吲哚基、异喹啉并、亚异噻唑基、亚异噁唑基、萘啶并、亚噁二唑基、亚噁唑基、萘嵌间二氮杂苯并、菲啶并、菲咯啉并、吩嗪并、酞嗪并、蝶啶并、嘌呤并、吡喃并、吡嗪并、亚吡唑基、哒嗪并、吡啶并、嘧啶并、亚吡咯基、吡咯嗪并、喹唑啉并、喹啉并、喹嗪并、喹喏啉并、亚四唑基、亚噻二唑基、亚噻唑基、噻吩并、亚三唑基、氧杂蒽并等。在指定具体连接的情况下，所涉及的桥连原子(亚杂芳基桥的桥连原子)在括号中指示，例如[1,2]吡啶并、[2,3]吡啶并、[3,4]吡啶并等。因此，在以上实例中，当R¹与R²一起是[1,2]吡啶并时，所得化合物是喹嗪。当R¹与R²一起是[2,3]吡啶并时，所得化合物是喹啉。当R¹与R²一起是[3,4]吡啶并时，所得化合物是异喹啉。在一些实施例中，亚杂芳基是5-14元亚杂芳基或5-10元亚杂芳基。一些亚杂芳基是衍生自任何环杂原子是氮的母杂芳香环系统的基团，如咪唑并、吲哚并、吲唑并、异吲哚并、萘啶并、蝶啶并、异喹啉并、酞嗪并、嘌呤并、吡唑并、吡嗪并、哒嗪并、pyndmo、吡咯并、喹唑啉并、喹啉并等。

如本文所使用，术语“杂芳基-杂芳基”是指通过从环系统的单个原子去除一个氢原子得到的单价杂芳香族基团，在所述环系统中，两个或更多个相同或不相同的母杂芳香环系统是通过单键直接接合在一起，其中此类直接环接合点的数量小于所涉及的母杂芳香环系统的数量。典型杂芳基-杂芳基包含但不限于联吡啶基、联三吡啶基、吡啶基嘌呤基、联嘌呤基等。当指定环原子的数量时，所述数量是指构成每个母杂芳香环系统的原子的数量。举例来说，5-14元杂芳基-杂芳基是每个母杂芳香环系统包括5至14个原子的杂芳基-杂芳基，例如联吡啶基、联三吡啶基等。在一些实施例中，每个母杂芳香环系统独立地是5-14元杂芳香基，更优选是5-10元杂芳香基。还存在所有母杂芳香环系统都相同的杂芳基-杂芳基。一些杂芳基-杂芳基是每个杂芳基衍生自任何环杂原子是氮的母杂芳香环系统，如咪唑、吲哚、吲唑、异吲哚、萘啶、蝶啶、异喹啉、酞嗪、嘌呤、吡唑、吡嗪、哒嗪、吡啶、吡咯、喹唑啉、喹啉等的基团。

如本文所使用，术语“联杂芳基”是指具有通过单键直接接合在一起的两个相同母杂芳香环系统的杂芳基-杂芳基。典型联杂芳基包含但不限于联吡啶基、联嘌呤基、联喹啉基等。在一些实施例中，杂芳香环系统是5-14元杂芳香环或5-10元杂芳香环。一些联杂芳基是杂芳基衍生自任何环杂原子是氮的母杂芳香环系统的那些基团，如联咪唑基、联吲哚基、联吲唑基、联异吲哚基、联萘啶基、联蝶啶基、联异喹啉基、联酞嗪基、联嘌呤基、联吡唑基、联吡嗪基、联哒嗪基、联吡啶基、联吡咯基、联喹唑啉基、联喹啉基等。

如本文所使用，术语“杂芳基烷基”是指键结至碳原子，典型地末端或sp2碳原子的一个氢原子被杂芳基置换的非环状烷基。在指定具体烷基部分的情况下，使用命名法杂芳基烷烃基、杂芳基烯基和/或杂芳基炔基。在一些实施例中，杂芳基烷基是6-20元杂芳基烷基，例如所述杂芳基烷基的烷烃基、烯基或炔基部分是1-6元部分并且杂芳基部分是5-14元杂芳基。在一些实施例中，杂芳基烷基是6-13元杂芳基烷基，例如烷烃基、烯基或炔基部分是1至3元部分并且杂芳基部分是5-10元杂芳基。

如本文所使用，术语“被取代的”是指一个或多个氢原子各自独立地被相同或不同取代基置换的基团。典型取代基包含但不限于，—X、—R、—O-、═O、—OR、—O—OR、—SR、—S-、═S、—NRR、═NR、全卤代(C1-C6)烷基、—CX3、—CF3、—CN、—OCN、—SCN、—NCO、—NCS、—NO、—NO2、═N2、—N3、—S(O)2O-、—S(O)2OH、—S(O)2R、—C(O)R、—C(O)X、—C(S)R、—C(S)X、—C(O)OR、—C(O)O-、—C(S)OR、—C(O)SR、—C(S)SR、—C(O)NRR、—C(S)NRR及—C(NR)NRR，其中X各自独立地是卤素(例如，-F或-Cl)并且R各自独立地是氢、烷基、烷烃基、烯基、烷烃基、芳基、芳基烷基、芳基芳基、杂芳基、杂芳基烷基或杂芳基-杂芳基，如本文所定义。取代任何特定基团的实际取代基将取决于被取代的基团的身份。

如本文所用，术语“溶剂化物”是指包括一个或多个本公开的化合物分子与一个或多个溶剂分子的聚集物。溶剂可以是水，在此情况下，溶剂化物可以是水合物。或者，溶剂可以是有机溶剂。因此，本公开的化合物可以呈水合物形式，包含单水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物或其组合，以及相应溶剂化形式存在。本公开的化合物可以是真溶剂化物，而在其它情况下，本公开的化合物可能仅保留外来水或是水加一些外来溶剂的混合物。

如本文所使用，术语“氧固醇”意图涵盖氧化胆固醇的一种或多种形式。本文所描述的氧固醇独立地或共同地对患者骨生长具有活性，如以全文引用的方式并入本文中的WO2013169399 A1中所描述。

氧固醇可以呈药学上可接受的盐形式。可能的药学上可接受的盐的一些实例包含基本上不会增加化合物的毒性的那些成盐酸和碱，例如，碱金属如镁、钾及铵的盐；无机酸如盐酸、氢碘酸、氢溴酸、磷酸、偏磷酸、硝酸及硫酸的盐；以及有机酸如酒石酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、苯甲酸、甘醇酸、葡萄糖酸、古洛糖酸、琥珀酸、芳基磺酸，例如对甲苯磺酸等的盐。

氧固醇的药学上可接受的盐包含由药物学上可接受的无毒碱或酸，包含无机或有机碱、无机或有机酸及脂肪酸制备的盐。衍生自无机碱的盐包含铝、铵、钙、铜、铁、亚铁、锂、镁、锰盐、亚锰、钾、钠、锌盐等。衍生自药物学上可接受的有机无毒碱的盐包含以下的盐：伯胺、仲胺以及叔胺、被取代的胺(包含天然存在的被取代的胺)、环状胺和碱性离子交换树脂，如精氨酸、甜菜碱、咖啡碱、胆碱、N,N'-二苯甲基乙二胺、二乙胺、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基-吗啉、N-乙基哌啶、还原葡糖胺、葡糖胺、组氨酸、海卓胺(hydrabamine)、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因(procaine)、嘌呤、可可豆碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、缓血酸胺等。当本申请的化合物呈碱性时，盐可以由药学上可接受的无毒酸，包含无机酸和有机酸制备。此类酸包含乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙磺酸、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、羟乙基磺酸、乳酸、顺丁烯二酸、苹果酸、扁桃酸、甲烷磺酸、丙二酸、粘液酸、硝酸、双羟萘酸、泛酸、磷酸、丙酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸等。也可以使用脂肪酸盐，例如具有超过2个碳、超过8个碳或超过16个碳的脂肪酸盐，如丁酸盐、己酸盐、辛酸盐、癸酸盐、月桂酸盐、肉豆蔻酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、二十烷酸盐等。

在一些实施例中，为了降低氧固醇的溶解度以帮助获得控制释放储库效应，将氧固醇用作游离碱或用于具有相对较低溶解度的盐中。举例来说，本申请可以利用不溶性盐，如脂肪酸盐。代表性脂肪酸盐包含油酸盐、亚油酸盐，或具有介于8至20个之间的碳溶解度的脂肪酸盐，如棕榈酸盐或硬脂酸盐。

如本文所使用，术语“生物活性”组合物或“药物”组合物可互换使用。两个术语都是指能够施用给受试者的组合物。生物活性或药物组合物在本文中有时被称作本公开的“药物组合物”或“生物活性组合物”。有时，短语“施用Oxy133”在本文中用于将此化合物施用给受试者(例如，使受试者与所述化合物接触、注射所述化合物、以植入物形式施用所述化合物等)的上下文中。应理解，用于此类用途的化合物一般可以呈包括氧固醇(例如Oxy133)的药物组合物或生物活性组合物形式。

“治疗有效量”或“有效量”使得当施用时，氧固醇(例如Oxy133)引起生物活性的改变，例如增强骨生长等。取决于多种因素，包含施用的药物的药物动力学特性、施用途径、患者的状况和特征(性别、年龄、体重、健康状况、体格等)及症状的程度、同时进行的治疗、治疗的频率以及所希望的效果，施用给患者的剂量可以呈单次剂量或多次剂量形式。在一些实施例中，配制物被设计用于立即释放。在其它实施例中，配制物被设计用于持续释放。在其它实施例中，配制物包括一个或多个立即释放表面及一个或多个持续释放表面。

“储库(depot)”包含但不限于，胶囊、微米球、微米颗粒、微胶囊、微纤维颗粒、纳米球、纳米颗粒、涂层、基质、粉片、丸剂、丸粒、乳液、脂质体、胶束、凝胶或其它药物递送组合物，或其组合。适合用于储库的材料理想地是药学上可接受的可生物降解和/或任何生物可吸收材料，优选是FDA批准的或GRAS材料。这些材料可以聚合物或非聚合物，以及合成或天然存在的材料，或其组合。在一些实施例中，基质可以是可生物降解储库。

如本文所用，术语“可植入”是指可保持成功放置于哺乳动物体内的生物相容性装置(例如植入物)。如本文所用，表述“可植入装置”和类似意义的表述是指能通过手术、注射或其它适合手段植入的物品，所述物品通过其物理存在或机械特性实现主要功能。

“局部”递送包含这样一种递送，其中将一种或多种药物沉积于组织，例如骨腔内，或与所述组织极为接近(例如，在约0.1cm范围内，或优选在约10cm范围内)。举例来说，从植入物局部递送的氧固醇剂量可以比口服剂量或可注射剂量低例如10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％、99.9％或99.999％。

术语“哺乳动物”是指来自分类学种类“哺乳动物”的生物体，包含但不限于人类、其它灵长类动物如猴、黑猩猩、猿、猩猩及猴，大鼠、小鼠、兔、猫、狗、猪、牛、马等。

术语“颗粒”是指具有规则、不规则或任意几何结构的所有形状、大小、厚度及构造的物质小块，如纤维、螺纹、窄条、薄片、片段、碎片等。应理解，在制造颗粒时将发生一些尺寸变化，并且展现此类尺寸变化的颗粒在本申请的范围内。举例来说，矿物质颗粒(例如陶瓷)可以是约0.5mm至约1.5mm。在一些实施例中，矿物质颗粒可以是约0.2mm至约0.5mm。

在一些实施例中，医疗装置包括基质。本申请的“基质”被用作骨和/或软骨修复、再生和/或加强的支架。典型地，基质提供互连孔隙的3-D矩阵，充当细胞迁移的支架。基质的形态引导细胞迁移并且细胞能够分别迁移至基质中或基质上。接着，细胞能够增殖并合成新组织并且形成骨和/或软骨。在一些实施例中，基质是可再吸收的并且包括均匀地分布于整个基质中的胶原蛋白和陶瓷颗粒及氧固醇。

在一些实施例中，基质可以是有延展性、粘结性、可流动的和/或可以成形为任何形状。术语“有延展性”包含所述基质能够通过施加压力而从第一形状转变成第二形状。

如本文所使用，术语“粘结性”意思指，所述基质在移动时往往会保持单一、连接的块体形式，包含展现大体上伸长的能力，同时在拉伸时不会断裂。粘结性基质的实例包含例如油灰(putty)。

术语“可模塑”包含基质可以用手或机器成形或被注射于目标组织部位(例如骨缺损、骨折或空隙)中形成多种构造。在一些实施例中，基质可以成形为片状、块状、环状、支柱、板状、圆盘、锥形、针状物、螺钉、管状、齿状、骨、部分骨、楔形、圆柱形、带螺纹的圆柱形等，以及更复杂的几何构造。

氧固醇可以是“成骨”的，在此情况下，它可以增强或加速新骨组织的向内生长。

以下章节标题不应视为限制且可以与其它章节标题互换。

氧固醇

提供了含有氧固醇的冻干植入物以及这些植入物的制备和使用方法。复水后，所述植入物可以成形以容易地安装于骨缺损内。在一些实施例中，所述冻干植入物在其内并入了能或不能交联的可生物降解聚合物、矿物质颗粒及成骨药剂，例如氧固醇。此外，还提供了可模塑植入物，所述植入物另外还可以包含可扩张相材料，例如羧甲基纤维素、海藻酸盐、果胶或壳聚糖。在一个方面，本申请是针对一种可植入的成骨性医疗材料，所述材料包括可模塑的冻干植入物，所述植入物包含可生物降解聚合物、矿物质颗粒及包括氧固醇的活性剂的组合。

在一些实施例中，有延展性的植入物可以是含有矿物质或同种异体移植材料的稳定植入物，而且能粘合并具有粘结性的。在一些实施例中，存在一种有延展性的植入物，所述植入物被构造成用于安装在骨缺损处或附近以促进骨生长，所述有延展性的植入物包括：占所述植入物约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物、占所述植入物约0.1wt％至约95wt％的量的矿物质颗粒，及氧固醇，所述植入物被构造成在用流体润湿后变得可模塑。

氧固醇是由胆固醇的含氧衍生物组成的一类分子。氧固醇参与众多生物过程，并且被发现具有成骨特性。举例来说，一种天然存在的氧固醇，即20(S)-羟基胆固醇，具有成骨特性及抗脂肪生成特性。此类氧固醇可以用于骨折愈合、长骨融合程序、脊柱融合程序、椎体间脊柱融合程序、后外侧脊柱融合程序、颈椎间盘切除和融合程序、牙科程序及颅/颌面程序。

氧固醇还在如细胞分化、炎症、细胞凋亡及类固醇制造等多种生理过程中起作用。氧固醇是胆固醇氧化的产物并且在体内由多种细胞类型形成，包含成骨细胞(Schroepfer,《生理学评论(Phyiol Rev)》80:361-554,2000；Bjorkhem和Dicsfalusy,《动脉硬化、血栓与血管生物学(Arterioscler Thromb Vase Biol)》22:734-742,2002)。某些氧固醇，如20(S)-羟基胆固醇以及22(S)-羟基胆固醇或22(R)-羟基胆固醇，诱导多能间充质细胞，如M2-10B4(M2)骨髓基质细胞和C3H10T1/2胚胎成纤维细胞的成骨分化(Kha等人,《骨骼与矿物质研究杂志(J Bone Miner Res)》19:830-840,2004)。氧固醇可以通过活化刺猬信号传导路径，而刺猬信号传导路径接着调控分别控制成骨分化和脂肪生成分化的总开关(masterswitch)，即Runx2和PPARγ，由此诱导间充质干细胞的成骨分化并抑制脂肪生成分化(Richardson等人,《细胞生物化学杂志(J Cell Biochem)》100:1131-1145,2007；Dwyer等人,《生物化学杂志(J Biol Chem)》282:8959-8968,2007；Kim等人,《骨骼与矿物质研究杂志》22:1711-1719,2007)。一些氧固醇还提供治疗用途，用于治疗骨缺损或如骨质疏松等病症。

本文所描述的植入物可以用于产生包含氧固醇的新治疗性植入物和基质，用以诱导局部骨形成并治疗骨缺损。氧固醇被保持在基质中并随时间释放，同时基质允许骨细胞的流入以生长骨并填充缺损。在一些实施例中，此类应用是基于这些氧固醇化合物诱导刺猬信号传导路径的能力。在一些实施例中，植入物使间充质干细胞显示成骨细胞分化标记物的诱导性表达。本文所描述的植入物和基质可以用于多种治疗用途，包含但不限于诱导局部骨形成及治疗骨缺损。在一些实施例中，当使本文中所描述的含有氧固醇的植入物接触人类或动物细胞时，所述植入物诱导生物反应。在一些实施例中，所述细胞可以是间充质干细胞或骨髓基质细胞。在一些实施例中，生物反应包括刺激成骨细胞分化、抑制脂肪细胞分化，或刺激软骨形成。在一些实施例中，植入物被构造成在手术部位或骨缺损部位处或附近释放氧固醇以诱导生物反应的植入物形式。

氧固醇可以用于诱导全身骨形成以治疗骨缺损，如骨质疏松；诱导局部骨形成以治疗如骨折不愈合，或其它骨病症，如牙科应用/植入物中的颌骨缺损等病况；以及诱导脊柱融合。在一些实施例中，植入物可以包含单独或与一种或多种骨形态发生蛋白质或成骨药剂组合的氧固醇。在一些实施例中，在植入物中存在超过一种氧固醇。在一些实施例中，植入物包含Oxy133和/或Oxy153。

在一些实施例中，所述植入物或基质包含氧固醇帮助骨生成。在一些实施例中，所述植入物或基质包含Oxy34、Oxy49和/或Oxy133。在一些实施例中，所述植入物或基质包括含以下结构的氧固醇：

或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中R1包括具有至少一个碳原子的脂肪族或环状取代基。

在一些实施例中，R包括烷基、杂烷基、烷烃基、杂烷烃基、烯基、杂烯基、炔基、杂炔基、烷二基、杂烷二基、亚烷基、亚杂烷基、芳基、芳二基、亚芳基、芳基芳基、联芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳二基、亚杂芳基、杂芳基-杂芳基、联杂芳基、杂芳基烷基或其组合。在一些实施例中，R取代基包括(C1-C20)烷基或杂烷基、(C2-C20)芳基或杂芳基、(C6-C26)芳基烷基或杂烷基及(C5-C20)芳基烷基或杂芳基-杂烷基、(C4-C10)烷二基或杂烷二基，或(C4-C10)亚烷基或亚杂烷基。R取代基可以是环状或非环状、支链或非支链、被取代或未被取代的芳香族饱和或不饱和链，或其组合。在一些实施例中，R取代基是脂肪族基团。在一些实施例中，R取代基是环状基团。在一些实施例中，R取代基是己基。

本公开包含一种植入物或基质，所述植入物或基质包含成骨性氧固醇(例如Oxy133)并且能够在体外促进成骨分化。Oxy133是特别有效的成骨药剂。在各种应用中，Oxy133可用于治疗得益于局部骨形成刺激的病况，例如脊柱融合、骨折修复、骨再生/组织应用、对于牙科植入物的颌部骨密度加强、骨质疏松等。Oxy133的一个特殊优势在于，当与其它成骨性氧固醇相比较时，它更易于合成并且改善融合时间。Oxy133是能够充当骨生长的合成代谢治疗剂以及治疗多种其它病况的有用药剂的小分子。

Oxy133组合物和其制备方法已经描述于2015年12月8日提交的国际申请第PCT/2015/064526号中，其内容以全文引用的方式并入本文中。

本申请公开的一个方面是一种植入物或基质，包含具有下式的Oxy133：

或其药学上可接受的盐、溶剂化物或水合物。所用Oxy133可以呈包括Oxy133或其药学上可接受的盐、溶剂化物或水合物及药学上可接受的载剂的生物活性或药物组合物形式。Oxy133的IUPAC名称是(3S,5S,6S,8R,9S,10R,13S,14S,17S)-17-((S)-2-羟基辛-2-基)-10,13-二甲基十六氢-1H-环戊二烯并[a]菲-3,6-二醇。

本公开另一方面是一种用于诱导(刺激、增强)细胞或组织中刺猬(Hh)路径介导的反应的方法，所述方法包括使所述细胞或组织与治疗有效量的Oxy133接触。所述细胞或组织可以是体外的或是受试者，如哺乳动物体内的。刺猬(Hh)路径介导的反应涉及刺激成骨细胞分化、骨形态发生和/或骨增殖；刺激毛发生长和/或软骨形成；刺激新血管生成，例如血管生成，由此增加缺血组织的血液供应；或抑制脂肪细胞分化、脂肪细胞形态发生和/或脂肪细胞增殖；或刺激祖细胞经历神经形成。Hh介导的反应可以包括多种类型组织的再生，以用于再生医学中。本公开的另一方面是一种用于治疗患有骨病症、骨质减少、骨质疏松或骨折的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用有效量的包括Oxy133的生物活性组合物或药物组合物。可以按选定的时间间隔向受试者施用治疗有效剂量的呈有效剂型的生物活性组合物或药物组合物，例如以增加骨量，改善骨质疏松症状，减少、消除、预防或治疗动脉粥样硬化病变等。可以按选定的时间间隔向受试者施用治疗有效剂量的呈有效剂型的生物活性组合物或药物组合物以改善骨质疏松症状。在一些实施例中，包括Oxy133的组合物可以包含间充质干细胞以在目标手术区域诱导细胞的成骨细胞分化。

在各种方面中，可以通过局部施用将Oxy133施用至细胞、组织或器官。举例来说，Oxy133可以用乳膏等局部施加，或其可以注射或以其它方式直接引入细胞、组织或器官中，或其可以用适合医疗装置，如本文所论述的植入物引入。

在一些实施例中，Oxy133的剂量是每天约10pg至每天约80g。在一些实施例中，Oxy133的剂量从每天约1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g、3.5g、4.0g、4.5g、5.0g、5.5g、6.0g、6.5g、7.0g、7.5g、8.0g、8.5g、9.0g、9.5g、10.0g、10.5g、11.0g、11.5g、12.0g、12.5g、13.0g、13.5g、14.0g、14.5g、15.0g、15.5g、16.0g、16.5g、17.0g、17.5g、18.0g、18.5g、19.0g、19.5g、20.0g、20.5g、21.0g、21.5g、22.0g、22.5g、23.0g、23.5g、24.0g、24.5g、25.0g、25.5g、26.0g、26.5g、27.0g、27.5g、28.0g、28.5g、29.0g、29.5g、30.0g、30.5g、31.0g、31.5g、32.0g、32.5g、33.0g、33.5g、34.0g、34.5g、35.0g、35.5g、36.0g、36.5g、37.0g、37.5g、38.0g、38.5g、39.0g、39.5g、40.0g、40.5g、41.0g、41.5g、42.0g、42.5g、43.0g、43.5g、44.0g、44.5g、45.0g、45.5g、46.0g、46.5g、47.0g、47.5g、48.0g、48.5g、49.0g、49.550.0g、50.5g、51.0g、51.5g、52.0g、52.5g、53.0g、53.5g、54.0g、54.5g、55.0g、55.5g、56.0g、56.5g、57.0g、57.5g、58.0g、58.5g、59.0g、59.5g至每天约60.0g。Oxy133的额外剂量包含每天约2.4ng至每天约50mg；每天约50ng至每天约2.5mg；每天约250ng至每天约250mcg；每天约250ng至每天约50mcg；每天约250ng至每天约25mcg；每天约250ng至每天约1mcg；每天约300ng至每天约750ng，或每天约0.50mcg至每天500ng。在各种实施例中，所述剂量可以是每天约0.01至约10mcg，或每天约1ng至每天约120mcg。在一些实施例中，Oxy133的剂量是更高量。举例来说，在一些实施例中，Oxy133的剂量是每天0.01mg至每天5g。

所述基质可以包括均匀布置于整个基质中或基质的不连续区域或不连续层中的氧固醇(例如Oxy133)。氧固醇可以被装载于基质中并且可以占基质总重量约0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％、9.0％、9.5％、10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％、15.0％、15.5％、16.0％、16.5％、17.0％、17.5％、18.0％、18.5％、19.0％、19.5％、20.0％、20.5％、21.0％、21.5％、22.0％、22.5％、23.0％、23.5％、24.0％、24.5％、25.0％、25.5％、26.0％、26.5％、27.0％、27.5％、28.0％、28.5％、29.0％、29.5％、30.0％、30.5％、31.0％、31.5％、32.0％、32.5％、33.0％、33.5％、34.0％、34.5％、35.0％、35.5％、36.0％、36.5％、37.0％、37.5％、38.0％、38.5％、39.0％、39.5％、40.0％、40.5％、41.0％、41.5％、42.0％、42.5％、43.0％、43.5％、44.0％、44.5％、45.0％、45.5％、46.0％、46.5％、47.0％、47.5％、48.0％、48.5％、49.0％、49.5％、50.0％、50.5％、51.0％、51.5％、52.0％、52.5％、53.0％、53.5％、54.0％、54.5％、55.0％、55.5％、56.0％、56.5％、57.0％、57.5％、58.0％、58.5％、59.0％、59.5％至约60％w/v、w/w和/或v/v。

在一些实施例中，可以将高浓度氧固醇装载至基质中并且占基质约20wt％至约99wt％。在一些实施例中，可以将占基质约20wt％至约90wt％、35wt％至约80wt％或约50wt％至约90wt％的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，可以将约20wt％至约30wt％、约30wt％至约40wt％、约40wt％至约50wt％、约50wt％至约60wt％、约60wt％至约70wt％、约70wt％至约80wt％、约80wt％至约90wt％，或约90wt％至约99wt％的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，可以将占基质约20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％、95wt％至约99wt％的量的氧固醇装载至基质中。

氧固醇可以被装载于基质中并且可以占基质约0.01mg/cc、0.1mg/cc、0.15mg/cc、0.2mg/cc、0.25mg/cc、0.3mg/cc、0.35mg/cc、0.4mg/cc、0.45mg/cc、0.5mg/cc、0.55mg/cc、0.6mg/cc、0.65mg/cc、0.7mg/cc、0.75mg/cc、0.8mg/cc、0.85mg/cc、0.9mg/cc、0.95mg/cc、1.0mg/cc、1.5mg/cc、2.0mg/cc、2.5mg/cc、3.0mg/cc、3.5mg/cc、4.0mg/cc、4.5mg/cc、5.0mg/cc、5.5mg/cc、6.0mg/cc、6.5mg/cc、7.0mg/cc、7.5mg/cc、8.0mg/cc、8.5mg/cc、9.0mg/cc、9.5mg/cc、10.0mg/cc、10.5mg/cc、11.0mg/cc、11.5mg/cc、12.0mg/cc、12.5mg/cc、13.0mg/cc、13.5mg/cc、14.0mg/cc、14.5mg/cc、15.0mg/cc、15.5mg/cc、16.0mg/cc、16.5mg/cc、17.0mg/cc、17.5mg/cc、18.0mg/cc、18.5mg/cc、19.0mg/cc、19.5mg/cc、20.0mg/cc、20.5mg/cc、21.0mg/cc、21.5mg/cc、22.0mg/cc、22.5mg/cc、23.0mg/cc、23.5mg/cc、24.0mg/cc、24.5mg/cc、25.0mg/cc、25.5mg/cc、26.0mg/cc、26.5mg/cc、27.0mg/cc、27.5mg/cc、28.0mg/cc、28.5mg/cc、29.0mg/cc、29.5mg/cc、30.0mg/cc、30.5mg/cc、31.0mg/cc、31.5mg/cc、32.0mg/cc、32.5mg/cc、33.0mg/cc、33.5mg/cc、34.0mg/cc、34.5mg/cc、35.0mg/cc、35.5mg/cc、36.0mg/cc、36.5mg/cc、37.0mg/cc、37.5mg/cc、38.0mg/cc、38.5mg/cc、39.0mg/cc、39.5mg/cc、40.0mg/cc、40.5mg/cc、41.0mg/cc、41.5mg/cc、42.0mg/cc、42.5mg/cc、43.0mg/cc、43.5mg/cc、44.0mg/cc、44.5mg/cc、45.0mg/cc、45.5mg/cc、46.0mg/cc、46.5mg/cc、47.0mg/cc、47.5mg/cc、48.0mg/cc、48.5mg/cc、49.0mg/cc、49.5mg/cc、50.0mg/cc、50.5mg/cc、51.0mg/cc、51.5mg/cc、52.0mg/cc、52.5mg/cc、53.0mg/cc、53.5mg/cc、54.0mg/cc、54.5mg/cc、55.0mg/cc、55.5mg/cc、56.0mg/cc、56.5mg/cc、57.0mg/cc、57.5mg/cc、58.0mg/cc、58.5mg/cc、59.0mg/cc、59.5mg/cc至约60mg/cc。在一些实施例中，可以将约400mg/cc的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，可以将约60mg/cc、70mg/cc、80mg/cc、90mg/cc、100mg/cc、110mg/cc、120mg/cc、130mg/cc、140mg/cc、150mg/cc、160mg/cc、170mg/cc、180mg/cc、190mg/cc、200mg/cc、210mg/cc、220mg/cc、230mg/cc、240mg/cc、250mg/cc、260mg/cc、270mg/cc、280mg/cc、290mg/cc、300mg/cc、310mg/cc、320mg/cc、330mg/cc、340mg/cc、350mg/cc、360mg/cc、370mg/cc、380mg/cc、390mg/cc、400mg/cc、410mg/cc、420mg/cc、430mg/cc、440mg/cc、450mg/cc、460mg/cc、470mg/cc、480mg/cc、490mg/cc至约500mg/cc的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，可以将400mg/cc装载至基质中。

在一些实施例中，可以将高度浓缩的量的氧固醇装载至基质中。举例来说，在一些实施例中，将至少500mg/cc的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，将约1mg/cc至约1g/cc、约100mg/cc至约1g/cc、约500mg/cc至约900mg/cc，或约600mg/cc至约800mg/cc的量的氧固醇添加至基质中。在其它实施例中，将约500mg/cc至约600mg/cc、约600mg/cc至约700mg/cc、约700mg/cc至约800mg/cc、约800mg/cc至约900mg/cc，或约900mg/cc至约1g/cc的量的氧固醇添加至基质中。

除化合物Oxy133外，本公开的其它实施例还涵盖在Oxy133中存在的任一立体中心处的任何和所有个别立体异构体，包含所述化合物的非对映异构体、外消旋体、对映异构体及其它异构体。在本公开的实施例中，Oxy133可以包含所述化合物的所有多晶型物、溶剂化物或水合物，如水合物及与有机溶剂形成的那些。

制备盐的能力取决于化合物的酸度或碱度。所述化合物的适合盐包含但不限于酸加成盐，如用盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、碳酸肉桂酸、扁桃酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、羟基乙烷磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、环己烷氨基磺酸、水杨酸、对氨基水杨酸、2-苯氧基苯甲酸及2-乙酰氧基苯甲酸制备的盐；用糖精制备的盐；碱金属盐，如钠盐和钾盐；碱土金属盐，如钙盐和镁盐；及用有机或无机配位体形成的盐，如季铵盐。额外适合盐包含但不限于所述化合物的乙酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、酒石酸氢盐、硼酸盐、溴化物、乙二胺四乙酸钙、樟脑磺酸盐、碳酸盐、氯化物、棒酸盐、柠檬酸盐、二盐酸盐、乙二胺四乙酸盐、乙二磺酸盐、依托酸盐、乙磺酸盐、反丁烯二酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、乙内酰胺苯胂酸盐、己基间苯二酚酸盐、海卓胺、氢溴酸盐、盐酸盐、羟基萘甲酸盐、碘化物、羟乙磺酸盐、乳酸盐、乳糖醛酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、顺丁烯二酸盐、杏仁酸盐、甲磺酸盐、甲基溴化物、甲基硝酸盐、甲基硫酸盐、半乳糖二酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、N-甲基葡糖胺铵盐、油酸盐、双羟萘酸盐(恩波酸盐)、棕榈酸盐、泛酸盐、磷酸盐/二磷酸盐、聚半乳糖醛酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、硫酸盐、碱式乙酸盐、琥珀酸盐、丹宁酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐、甲苯磺酸盐、三乙碘化物及戊酸盐。

在各种实施例中，Oxy133包含一种或多种生物功能。也就是说，Oxy133当与间充质干细胞或骨髓基质细胞接触时可以诱导生物反应。举例来说，Oxy133可以刺激成骨细胞分化。在一些实施例中，包含Oxy133的生物活性组合物当施用至哺乳动物细胞，例如体外细胞，或人类或动物体内的细胞时可以包含一种或多种生物功能。举例来说，此类生物活性组合物可以刺激成骨细胞分化。在一些实施例中，此类生物功能可以源自刺猬路径的刺激。

Oxy133的纯化

在一些实施例中，氧固醇，例如Oxy133，是高度纯化的。在一些实施例中，Oxy133可以结晶或再结晶。在一些实施例中，纯化的Oxy133是通过使Oxy133在3:1的丙酮/水混合物中再结晶而形成，如下文所示：

方案1

如上所示，在结晶时，纯化的Oxy133形成水合物。然而，在一些实施例中，Oxy133是呈无水形式。在一些实施例中，本文所描述的Oxy133的结晶形式中的任一种的结晶度百分比可以随Oxy133总量而变化。

在某些实施例中，Oxy133可以具有从约最小10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或到至少约99％的Oxy133的盐、水合物、溶剂化物或结晶形式的结晶度百分比。在一些实施例中，结晶度百分比可以大体上是100％，其中如可以使用本领域中已知的方法测定，大体上100％指示全部量的Oxy133看来最佳都是结晶。相应地，Oxy133的治疗有效量可以包含结晶度不同的量。这些包含一定量呈固体形式的结晶Oxy133随后溶解、部分溶解或悬浮或分散于液体中的情形。

在一个实施例中，纯化的Oxy133是以单水合物形式结晶。然而，在其它实施例中，纯化的Oxy133可以结晶成其它含水形式，例如二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物或其组合，以及相应溶剂化形式。在一些实施例中，Oxy133是以非晶形式结晶。在其它实施例中，纯化的Oxy133是以共晶体或药学上可接受的盐形式结晶。

在一些实施例中，可以使用的氧固醇(例如Oxy133)可以呈非晶形式并且较快从基质溶解和释放。例如，在24或48小时内从基质突发性释放从约10％、15％、20％、25％、30％、35％、45％至约50％的氧固醇。

在一些实施例中，可以通过将未纯化的Oxy133与庚烷混合，使其固化。产物随后可以过滤并悬浮于二氯甲烷中。在一些实施例中，可以从悬浮液过滤出未纯化的Oxy133并使用丙酮和水或其它有机或无机溶剂(例如，乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、氨、叔丁醇、正丙醇、乙醇、甲醇、乙酸或其组合)使其结晶。

在各种实施例中，未纯化的Oxy133可以通过任何其它传统手段分离和纯化。也就是说，可以通过过滤，离心，蒸馏以基于相对挥发性分离易挥发液体，结晶，再结晶，蒸发以从非挥发性溶质中去除易挥发液体，溶剂萃取以去除杂质，将组合物溶解于可溶解其它组分的溶剂中，或其它纯化方法，将未纯化的Oxy133分离和纯化至所希望的纯度，例如从约95％至约99.9％。

在一些实施例中，通过结晶使纯化的Oxy133成形为晶体形式，所述结晶通过冷却液体馈料流或添加沉淀剂降低反应混合物中副产物和未使用的反应物的溶解度，以使Oxy133形成晶体，将Oxy133从液体馈料流分离。在一些实施例中，接着通过过滤或离心将固体晶体从残留溶液分离。所述晶体可以再溶解于溶剂中并且接着再结晶，然后通过过滤或离心将晶体从残留溶液分离以获得高纯度的Oxy133样品。在一些实施例中，接着可以将晶体粒化成所希望的粒度。在一些实施例中，矿物质颗粒(例如陶瓷)可以被用于基质中并且可以具有从约0.5mm至约1.5mm的粒度。在一些实施例中，矿物质颗粒可以是约0.2mm至约0.5mm。

在一些实施例中，可以对未纯化的Oxy133进行纯化，其中使纯化的Oxy133在溶剂中形成结晶形式且接着从溶剂中去除以形成纯度是约98％至约99.99％的高纯度Oxy133。在一些实施例中，Oxy133在纯化之前或之后可以通过过滤或真空过滤回收。

植入物及用途

在一些实施例中，除氧固醇(例如Oxy133)外，植入物还包括向细胞提供组织支架以在体内以三维形式引导组织形成过程的基质。在一些实施例中，所述植入物提供了用于促进骨向内生长的多孔支架。基质的形态引导细胞迁移并且细胞能够迁移至基质中或基质上。接着，细胞能够增殖并且合成新组织并形成骨和/或软骨。在一些实施例中，一种或多种组织基质是以一个在另一个之上的方式堆叠。

在一些实施例中，植入物呈干燥的粘结块形式。在一些实施例中，所述植入物包括由可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇形成的粘结块。可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇构成形成粘结块的纤维、薄片或颗粒，无需任何额外载体。在一些实施例中，所述纤维、薄片或颗粒是以实现可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇之间的粘结的方式处理，无需额外密封或粘合剂。在一些实施例中，例如，可以研磨可生物降解聚合物以产生卷曲的纤维。通过使相邻纤维、薄片和/或颗粒之间表面与表面相互作用，以物理方式使纤维和颗粒缠结。在一些实施例中，在用流体润湿之前，纤维、薄片和/或颗粒的缠结/相互作用引起植入物的粘结性。因此，在一些实施例中，植入物包括大小和形状使表面积增加并且能够机械地彼此连锁以形成粘结块的纤维、薄片和/或颗粒。

在一些实施例中，所述植入物是由可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇形成的干燥块体。可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇各自包括彼此均匀混合的颗粒。如图1中所示，基质10的粉末组分包括至少三种已经用流体润湿的组分。在一些实施例中，基质10包括可生物降解聚合物12、矿物质颗粒14及氧固醇16。在一些实施例中，基质还包括可扩张相，包括羧甲基纤维素或其它纤维素衍生物。如图1中所示，基质以颗粒混合物形式存在，这些颗粒可以通过机械方式彼此结合以改善保持特性。在一些实施例中，可生物降解聚合物12、矿物质颗粒14及氧固醇16是均匀分散的，由此在基质润湿后，植入物将总体具有均一的特性。

干燥的植入物材料包括多孔体，所述多孔体包含平均粒径是约0.4mm至约5.0mm的颗粒状矿物质材料与可生物降解聚合物的均匀混合物。在一些实施例中，矿物质颗粒的平均粒度是约0.5mm至约1.5mm。在一些实施例中，矿物质颗粒的平均粒度是约125微米至约750微米。

在一些实施例中，可以将粒度从约0.10mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.20mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm、0.30mm、0.31mm、0.32mm、0.33mm、0.34mm、0.35mm、0.36mm、0.37mm、0.38mm、0.39mm、0.40mm、0.41mm、0.42mm、0.43mm、0.44mm、0.45mm、0.46mm、0.47mm、0.48mm、0.49mm、0.50mm、0.51mm、0.52mm、0.53mm、0.54mm、0.55mm、0.56mm、0.57mm、0.58mm、0.59mm、0.60mm、0.61mm、0.62mm、0.63mm、0.64mm、0.65mm、0.66mm、0.67mm、0.68mm、0.69mm、0.70mm、071mm、0.72mm、0.73mm、0.74mm、0.75mm、0.76mm、0.77mm、0.78mm、0.79mm、0.80mm、0.81mm、0.82mm、0.83mm、0.84mm、0.85mm、0.86mm、0.87mm、0.88mm、0.89mm、0.90mm、0.91mm、0.92mm、0.93mm、0.94mm、0.95mm、0.96mm、0.97mm、0.98mm、0.99mm、1.0mm、1.25mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.25mm至约2.5mm的颗粒状矿物质(例如TCP:HA)均匀布置于整个基质中。这些颗粒可以呈颗粒、薄片、纤维或其组合的形式。

在各种实施例中，可生物降解聚合物的粒度分布可以是约10微米、13微米、85微米、100微米、151微米、200微米及其间所有子范围。在一些实施例中，至少75％的颗粒具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，至少85％的颗粒具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，至少95％的颗粒具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，所有的颗粒都具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，至少75％的颗粒具有从约20微米至约180微米的大小。在一些实施例中，至少85％的颗粒具有从约20微米至约180微米的大小。在一些实施例中，至少95％的颗粒具有从约20微米至约180微米的大小。在一些实施例中，所有的颗粒都具有从约20微米至约180微米的大小。

在一些实施例中，一种或多种氧固醇可以例如具有从约2.2微米至约10微米的平均粒度。在一些实施例中，氧固醇颗粒的最小平均粒度是约2.2微米，或约2.5微米，或约3微米，或约4微米。这些颗粒还可以具有约10微米，或约8微米，或约7微米，或约5微米的最大平均粒度。在一些实施例中，氧固醇的粒度是从约5微米至30微米，或约2微米至约20微米，或从30微米至100微米，不过在各种实施例中，可以使用从约1微米至250微米范围的粒度。在一些实施例中，氧固醇的粒度是约0.1nm至约1微米以提供增强的溶解及从植入物较快的释放。在一些实施例中，氧固醇(例如Oxy133)呈纳米颗粒形式并且直径是从约10.0nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm、400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm至约500nm。

在一些实施例中，氧固醇包含约0.1mm至约5mm的粒度，以通过减慢Oxy133溶解速率来延长从植入物释放的持续时间，由此可能调节骨形成。此外，氧固醇颗粒可以具有单相分布。此外，在一些实施例中，为了产生所述植入物无法提供的急性消炎/镇痛作用，优选具有水溶性氧固醇。

在各种实施例中，氧固醇呈溶剂化物、水合物或药学上可接受的盐形式。氧固醇可以替代地以非晶形式结晶。在一些实施例中，氧固醇呈单水合物形式。在一些实施例中，氧固醇(例如Oxy133)可以呈非晶形式。在各种实施例中，植入物包括呈非晶形、结晶或半结晶形式的Oxy133和可生物降解聚合物；其中所述结晶形式可以包含多晶型物、溶剂化物或水合物。

在一些实施例中，本申请的基质包含约0.01mg/cc至约500mg/cc的量的氧固醇。所述基质包含的氧固醇的量可以从约10mg/cc、20mg/cc、25mg/cc、30mg/cc、40mg/cc、50mg/cc、60mg/cc、70mg/cc、80mg/cc、90mg/cc、100mg/cc、110mg/cc、120mg/cc、130mg/cc、140mg/cc、150mg/cc、160mg/cc、170mg/cc、180mg/cc、190mg/cc、200mg/cc、210mg/cc、220mg/cc、230mg/cc、240mg/cc、250mg/cc、260mg/cc、270mg/cc、280mg/cc、290mg/cc、300mg/cc、310mg/cc、320mg/cc、330mg/cc、340mg/cc、350mg/cc、360mg/cc、370mg/cc、380mg/cc、390mg/cc、400mg/cc、410mg/cc、420mg/cc、430mg/cc、440mg/cc、450mg/cc、460mg/cc、470mg/cc、480mg/cc、490mg/cc至约500mg/cc，或其间任何量。在一些实施例中，所述基质每小时释放约40ng至约5mg氧固醇。

在一些实施例中，可以将高度浓缩的量的氧固醇装载至基质中。举例来说，在一些实施例中，将至少500mg/cc的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，将约1mg/cc至约1g/cc、约100mg/cc至约1g/cc、约500mg/cc至约900mg/cc，或约600mg/cc至约800mg/cc的量的氧固醇添加至基质中。在其它实施例中，将约500mg/cc至约600mg/cc、约600mg/cc至约700mg/cc、约700mg/cc至约800mg/cc、约800mg/cc至约900mg/cc，或约900mg/cc至约1g/cc的量的氧固醇添加至基质中。在一些实施例中，将约134mg/cc的量的氧固醇装载至基质中。

在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，在润湿之前或之后，氧固醇所占范围是约0.01wt％至约45wt％。在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，所述植入物包括以wt％计从约6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％,38％、39％、40％、41％、42％、43％或至约44％的至少一种可生物降解材料。

在一些实施例中，含有氧固醇的基质可以具有在24小时或48小时内释放从约10％、15％、20％、25％、30％、35％、45％至约50％的氧固醇的突发释放表面。

在一些实施例中，高浓度氧固醇可以被装载至基质中并且占基质约20wt％至约90wt％。在一些实施例中，可以将占基质约35wt％至约80wt％或约50wt％至约90wt％的量的氧固醇装载至基质中。在一些实施例中，装载至基质中的氧固醇的量可以从约20wt％至约30wt％、约30wt％至约40wt％、约40wt％至约50wt％、约50wt％至约60wt％、约60wt％至约70wt％、约70wt％至约80wt％、约80wt％至约90wt％，或约90wt％至约99wt％。在一些实施例中，装载至基质中的氧固醇的量可以占所述基质从约20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％或至约95wt％。

在一些实施例中，基质经1至90天、1至10天、1至3天、3至7天、3至12天、3至14天、7至10天、7至14天、7至21天、7至30天、7至50天、7至90天、7至140天、14至140天、3天至135天、3天至180天，或3天至6个月时间释放氧固醇。在一些实施例中，将在至少14天，例如14至90天、14至30天、14至60天、21至90天、21至180天、14至210天，或14天至6个月时间内观察到骨生长。

在一些实施例中，所述一种或多种可生物降解聚合物(例如胶原蛋白)占所述基质从约1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％、9.0％、9.5％、10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％、15.0％、15.5％、16.0％、16.5％、17.0％、17.5％、18.0％、18.5％、19.0％、19.5％、20.0％、20.5％、21.0％、21.5％、22.0％、22.5％、23.0％、23.5％、24.0％、24.5％、25.0％、25.5％、26.0％、26.5％、27.0％、27.5％、28.0％、28.5％、29.0％、29.5％、30.0％、30.5％、31.0％、31.5％、32.0％、32.5％、33.0％、33.5％、34.0％、34.5％、35.0％、35.5％、36.0％、36.5％、37.0％、37.5％、38.0％、38.5％、39.0％、39.5％、40.0％、40.5％、41.0％、41.5％、42.0％、42.5％、43.0％、43.5％、44.0％、44.5％、45.0％、45.5％、46.0％、46.5％、47.0％、47.5％、48.0％、48.5％、49.0％、49.5％或至约50.0％w/w、w/v或v/v。在一些实施例中，可生物降解聚合物的存在量占所述基质约0.1wt％至约20wt％。在一些实施例中，可生物降解聚合物的存在量占所述基质在约0.01wt％至约50wt％、约8.0wt％至约20wt％或约8.0wt％至约13wt％之间。在一些实施例中，可生物降解聚合物的存在量是约0.1wt％至约10wt％、约10wt％至约20wt％、约20wt％至约30wt％、约30wt％至约40wt％，或约40wt％至约50wt％。

在一些实施例中，植入物被润湿而形成有延展性的基质。有延展性的基质被构造成可模塑成任何所希望的形状以安装至骨缺损部位。在一些实施例中，有延展性的植入物可以被模塑成安装于手术部位，如骨缺损部位中。基质的形状可以针对打算放置所述基质的部位定制。举例来说，其可以呈小块、插塞、插针、栓钉、圆柱形、垫块、楔形、薄片、条带等形状。术语“形状”是指确定的或规则的形式或构造，与不确定或不清楚的形式或构造相对(如在团块或无具体形式的其它固体块状物情况下)，并且具有如片状、板状、圆盘状、芯状、管状、楔形、圆柱形等材料特征。此包含从规则的几何形状到不规则、成角度的或非几何形状，或具有这些特征中的任一种的特征组合的形式。在一些实施例中，植入物在植入手术部位中之前是有延展性的。在此类实施例中，医疗人员可以将植入物模塑成所希望的形状并在植入之前使植入物固化或干燥。在一些实施例中，植入物在体内是有延展性的。在此类实施例中，医疗人员可以直接在骨缺损部位中模塑植入物。植入物是有延展性的并且被构造成用于压入骨缺损部位中以填充骨缺损部位中的缝隙。在一些实施例中，植入物当润湿时是有延展性的并且被构造成在与骨缺损部位接触时保持延展性。

在一些实施例中，有延展性的基质可以被成形用于安装于椎体间融合器的空隙空间中或在融合器外部椎骨间空间周围。

干燥的粘结块可以用多种流体润湿或水合以形成有延展性并且可模塑的植入物或浆液，所述植入物或浆液随后可以被冻干。在一些实施例中，用无菌水、生理盐水、氯化钠、右旋糖、乳酸林格氏溶液、PBS、血液、骨髓抽吸物、骨髓成分或其组合润湿基质。可以用于润湿基质的流体的量包含从约0.25mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL、4.0mL、4.5mL、5.0mL、5.5mL、6.0mL、6.5mL、7.0mL、7.5mL、8.0mL、8.5mL、9.0mL、9.5mL、10.0mL、10.5mL、11.0mL、11.5mL、12.0mL、12.5mL、13.0mL、13.5mL、14.0mL、14.5mL、15.0mL、15.5mL、16.0mL、16.5mL、17.0mL、17.5mL、18.0mL、18.5mL、19.0mL、19.5mL、20.0mL、20.5mL、21.0mL、21.5mL、22.0mL、22.5mL、23.0mL、23.5mL、24.0mL、24.5mL、25.0mL、25.5mL、26.0mL、26.5mL、27.0mL、27.5mL、28.0mL、28.5mL、29.0mL、29.5mL、30.0mL、30.5mL、31.0mL、31.5mL、32.0mL、32.5mL、33.0mL、33.5mL、34.0mL、34.5mL、35.0mL、35.5mL、36.0mL、36.5mL、37.0mL、37.5mL、38.0mL、38.5mL、39.0mL、39.5mL、40.0mL、40.5mL、41.0mL、41.5mL、42.0mL、42.5mL、43.0mL、43.5mL、44.0mL、44.5mL、45.0mL、45.5mL、46.0mL、46.5mL、47.0mL、47.5mL、48.0mL、48.5mL、49.0mL、49.5mL至约50.0mL。

在一些实施例中，用透明质酸、纤维素醚(如羧甲基纤维素)、胶原蛋白、明胶、高压灭菌的骨粉、骨传导性载体、全血、血液成分、骨髓抽吸物、浓缩的骨髓抽吸物及其混合物水合骨修复组合物。血液成分的非限制性实例包含血清、血浆、富血小板血浆、浓缩的富血小板血浆、贫血小板血浆及浓缩的贫血小板血浆。水合之后，骨修复组合物变成油灰或糊浆，其可以被模塑成预定形状或被施用至骨缺损处并以促进愈合的方式操作以符合骨缺损。举例来说，所述组合物可以每2.5g组合的DBM和骨膜粉末用约2mL生理盐水血液水合。

图2示出已用适合流体润湿的包括如图1中所示的基质的植入物20。植入物20已用血液润湿而呈现红色，并且被模塑成圆柱形形状。图3显示已用血液润湿并且被模塑成球状的植入物20。图4显示已用生理盐水润湿而呈现白色并且被模塑成圆柱形形状的植入物20。图5显示已用生理盐水润湿并且被模塑成球状的植入物20。用足量的血液润湿植入物20以便防止当医疗人员使植入物成形时形成裂缝。植入物20具有可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇，这些材料均匀分散，使得植入物将具有总体均一的特性。在一些实施例中，植入物20包含具有不成比例的量的一种或多种组分的区域。举例来说，在一些实施例中，植入物20可以具有矿物质颗粒浓度相对较高的区域以使植入物20的一个或多个区域具有增加的抗压缩性。

在一些实施例中，植入物包括多孔基质，所述多孔基质被构造成用于允许至少骨和/或软骨细胞流入其中。在一些实施例中，基质还被构造成用于释放活性剂，如氧固醇。“多孔”意思指基质具有多个孔。基质的孔径足够大以允许血液、其它体液及祖细胞和/或骨和/或软骨细胞流入内部中以在体内以三维形式引导组织形成过程。

在一些实施例中，基质包括多个孔。在一些实施例中，至少10％的孔在其最宽点处是在约50微米与约500微米之间。在一些实施例中，至少20％的孔在其最宽点处是在约50微米与约250微米之间。在一些实施例中，至少30％的孔在其最宽点处是在约50微米与约150微米之间。在一些实施例中，至少50％的孔在其最宽点处是在约10微米与约500微米之间。在一些实施例中，至少90％的孔在其最宽点处是在约50微米与约250微米之间。在一些实施例中，至少95％的孔在其最宽点处是在约50微米与约150微米之间。在一些实施例中，100％的孔在其最宽点处是在约10微米与约500微米之间。

在一些实施例中，基质的孔隙率是至少约30％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约90％，或至少约95％，或至少约99％。这些孔可以支持细胞向内生长，骨、软骨和/或血管组织的形成或重塑。

在一些实施例中，在呈固体或半固体形式的植入物中施用氧固醇，如Oxy133。所述装置的固体或半固体形式可以具有在约1至约2000厘泊(cps)、1至约200cps，或1至约100cps范围内的预给与粘度。在各种实施例中，半固体或固体植入物可以包括如由从约0.10dL/g至约1.2dL/g或从约0.20dL/g至约0.50dL/g的固有粘度所示的分子量(MW)的可生物降解聚合物。其它IV范围包含但不限于约0.05至约0.15dL/g、约0.10至约0.20dL/g、约0.15至约0.25dL/g、约0.20至约0.30dL/g、约0.25至约0.35dL/g、约0.30至约0.35dL/g、约0.35至约0.45dL/g、约0.40至约0.45dL/g、约0.45至约0.55dL/g、约0.50至约0.70dL/g、约0.55至约0.6dL/g、约0.60至约0.80dL/g、约0.70至约0.90dL/g、约0.80至约1.00dL/g、约0.90至约1.10dL/g、约1.0至约1.2dL/g、约1.1至约1.3dL/g、约1.2至约1.4dL/g、约1.3至约1.5dL/g、约1.4至约1.6dL/g、约1.5至约1.7dL/g、约1.6至约1.8dL/g、约1.7至约1.9dL/g，或约1.8至约2.1dL/g。

在一些实施例中，基质的弹性模量范围是约1×10²至约6×10⁵dyn/cm²，或2×10⁴至约5×10⁵dyn/cm²，或5×10⁴至约5×10⁵dyn/cm²。在一些实施例中，基质呈固体或半固体形式。

在一些实施例中，基质的密度在约1.6g/cm³与约0.05g/cm³之间。在一些实施例中，基质的密度在约1.1g/cm³与约0.07g/cm³之间。举例来说，所述密度可以小于约1g/cm³、小于约0.7g/cm³、小于约0.6g/cm³、小于约0.5g/cm³、小于约0.4g/cm³、小于约0.3g/cm³、小于约0.2g/cm³或小于约0.1g/cm³。

在一些实施例中，基质的直径或对角线可以在1mm至50mm范围内。在一些实施例中，基质的直径或对角线可以在1mm至30mm或5mm至10mm范围内，其小到足以通过内窥镜套管安装，但大到足以使填充较大骨缺损(例如骨软骨缺损)所需的基质数量减到最少。在一些实施例中，在手术时，外科医生可以将基质模塑成所希望的形状以安装于组织或骨缺损中。

在一些实施例中，多孔内部可以将氧固醇保持在基质内并且由于内部是多孔的，故当将氧固醇并入基质中时，氧固醇均匀地分布于整个基质中，如本文所论述。

在一些实施例中，氧固醇将被保持在基质内部并且当基质随时间降解时释放于基质周围的环境(例如骨缺损、骨软骨缺损等)中。

在一些实施例中，可以用收集的骨细胞和/或骨组织，如皮质骨、自体骨、同种异体骨和/或异种骨接种基质。在一些实施例中，可以用收集的软骨细胞和/或软骨组织(例如，自体、同种异体和/或异种软骨组织)接种基质。举例来说，在插入目标组织部位中之前，基质可以用约3:1、2:1、1:1、1:3或1:2体积比率的移植骨组织/细胞，通常是从患者抽吸的骨组织/细胞润湿。将骨组织/细胞浸泡于所提供的基质中，并且可以用手或用机器捏合基质，由此获得可弯曲并且粘结的连结，随后可以将其填充至骨缺损中。在一些实施例中，基质提供允许准确放置并保持在植入部位处的有延展性、非水溶性的载体。在一些实施例中，收集的骨和/或软骨细胞可以与氧固醇混合并接种于基质内部中。

治疗方法

在一些实施例中，植入物包括可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇，例如Oxy133，以促进骨生成。使用时，Oxy133提供针对骨病况的治疗性治疗。Oxy133有助于骨形成、成骨细胞分化、骨形态发生和/或骨增殖。可以施用植入物以治疗开放性骨折和有较高不愈合风险的骨折，及患有脊柱病症的受试者。也就是说，Oxy133可以诱导脊柱融合并且可以帮助治疗退行性椎间盘疾病或影响腰椎或颈椎椎骨的关节炎。

在一些实施例中，植入物在冻干之后是通过润湿基质以赋予植入物延展性和可模塑性来施用。植入物可以被模塑成不同大小、形状及构造。在确定植入物的大小、形状及构造时应考虑若干因素。举例来说，大小和形状可以允许在植入时容易地在所选目标组织部位安置植入物。此外，所述系统的形状和大小的选择应当使植入物在植入之后的移动减到最少或得到防止。在各种实施例中，植入物可以成形为如杆状或平坦表面，如膜状或片状(例如带状)等。为便利装置的放置，可考虑柔性。

用Oxyl33治疗的间充质干细胞具有增加的成骨细胞分化。因此，在一些实施例中，可以将包括Oxy133的基质植入含间充质干细胞的脊柱部位中以通过成骨细胞分化诱导骨生长。骨膜组织是在正常骨折修复过程期间早期所涉及的一类组织，并且可以募集骨折修复所需的各种细胞类型(例如间充质干细胞)及骨生长因子。因此，在一些实施例中，骨膜组织被用作去矿物质骨组合物中间充质干细胞和/或生长因子的来源。

在一些实施例中，包括Oxy133的植入物可以直接植入或注射至患者的手术部位。在一些实施例中，植入物被构造成以储库形式释放Oxy133。在一些实施例中，提供多个基质(例如呈试剂盒形式)并且将其施用至手术部位，所述基质在需要骨生长的部位处成三角形和/或包围所述部位。在各种实施例中，多个基质包括约1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个基质。在一些实施例中，为了影响植入物的稳定性，使用了塑化剂来降低玻璃化转变温度。

可以在植入物上包含放射线照相标记物以使用户能够将其准确地放置在患者的目标部位中。这些放射线照相标记物还允许用户跟踪植入物在所述部位处随时间的移动和降解。在此实施例中，用户可以使用多种诊断成像程序中的任一种将植入物准确地放置于所述部位中。此类诊断成像程序包含例如X射线成像或荧光透视。此类放射线照相标记物的实例包含但不限于，陶瓷、钡、磷酸盐、铋、碘、钽、钨，和/或金属珠粒或颗粒。在各种实施例中，放射线照相标记物可以呈球状或是在植入物周围呈环形。所述组合物中的陶瓷也可以用作放射线照相标记物。

在一些实施例中，包括氧固醇的植入物可以通过根据医疗程序的需要成形并穿过“套管”或“针”施用至目标部位，所述套管或针可以是递送装置，例如注射器、枪式递送装置或适于将植入物递送至目标器官或解剖学区域的任何医疗装置的一部分。所述装置的套管或针被设计成对患者造成极小身体和心理创伤。

可生物降解聚合物

在一些实施例中，所述基质包括可生物降解聚合物，例如胶原蛋白。在一些实施例中，可生物降解聚合物是交联的。示例性胶原蛋白包含人类或非人类(牛、羊、鱼类和/或猪)以及重组胶原蛋白，或其组合。适合胶原蛋白的实例包含但不限于，I型人类胶原蛋白、II型人类胶原蛋白、III型人类胶原蛋白、IV型人类胶原蛋白、V型人类胶原蛋白、VI型人类胶原蛋白、VII型人类胶原蛋白、VIII型人类胶原蛋白、IX型人类胶原蛋白、X型人类胶原蛋白、XI型人类胶原蛋白、XII型人类胶原蛋白、XIII型人类胶原蛋白、XIV型人类胶原蛋白、XV型人类胶原蛋白、XVI型人类胶原蛋白、XVII型人类胶原蛋白、XVIII型人类胶原蛋白、XIX型人类胶原蛋白、XX型人类胶原蛋白、XXI型人类胶原蛋白、XXII型人类胶原蛋白、XXIII型人类胶原蛋白、XXIV型人类胶原蛋白、XXV型人类胶原蛋白、XXVI型人类胶原蛋白、XXVII型人类胶原蛋白及XXVIII型人类胶原蛋白或其组合。胶原蛋白还可以包括上文所述的胶原蛋白类型中的任一种的异三聚体和同三聚体。在一些实施例中，胶原蛋白包括I型人类胶原蛋白、II型人类胶原蛋白、III型人类胶原蛋白或其组合的异三聚体或同三聚体。在各种实施例中，胶原蛋白可以是交联的。

在一些实施例中，基质包括来自植入物市场的含胶原蛋白生物材料，这些生物材料当放入骨缺损中时在将生长患者的新骨和/或软骨的部位周围提供支架，随着目标部位愈合，载体基质逐渐被替代。适合载体基质的实例可包含但不限于，由田纳西州孟菲斯(Memphis,Tenn.)的Medtronic Sofamor Danek,Inc.制造的基质；由田纳西州孟菲斯的Medtronic Sofamor Danek,Inc.制造的油灰；由新泽西州平原市(Plainsboro,N.J.)的Integra Corporation制造的可吸收性胶原蛋白海绵(AbsorbableCollagen Sponge，“ACS”)；涂有羟基磷灰石的牛皮肤胶原蛋白纤维，例如由美国强生公司(Johnson&Johnson)出售的胶原蛋白海绵，例如由法国Coletica S A出售的或例如由美国Integra Life Sciences Inc.出售的及由印第安纳州华沙(Warsaw,Ind)的Zimmer Holdings,Inc.制造的移植骨基质。

在一些实施例中，胶原蛋白含有可溶性胶原蛋白和不溶性胶原蛋白纤维两种。可溶性胶原蛋白和不溶性胶原蛋白纤维可以先分开制备，且接着组合。可溶性胶原蛋白和不溶性胶原蛋白纤维可以来源于多种来源，包含人类、牛、羊、鱼类或猪来源。

在某些实施例中，所述基质包含可模塑组合物，所述组合物包含占所述基质0.04g/cc至0.1g/cc水平的不溶性胶原蛋白纤维，以及占所述基质0.01g/cc至0.08g/cc水平的可溶性胶原蛋白。在其它实施例中，此类组合物包含占所述基质约0.05至0.08g/cc水平的不溶性胶原蛋白纤维，以及占所述基质约0.02至约0.05g/cc水平的可溶性胶原蛋白。一般来说，基质包含的不溶性胶原蛋白纤维的量(重量百分比)至少等于或大于可溶性胶原蛋白的量，以有利地提供基质材料所希望的处理和植入物特性。在一些实施例中，胶原基质包含的不溶性胶原蛋白纤维与可溶性胶原蛋白将以4:1至1:1，更有利地以约75:25至约60:40重量比存在。在其它实施例中，基质包含的不溶性胶原蛋白纤维与可溶性胶原蛋白的重量比可以是约75:25至约65:35，并且在一个实施例中是约70:30。

在一些实施例中，基质包括可生物降解聚合物或非聚合材料。在一些实施例中，基质可以包含能立即释放或持续释放氧固醇的可生物降解生物聚合物。举例来说，所述可生物降解聚合物包括聚醚醚酮(PEEK)。在一些实施例中，所述基质可以包括以下一种或多种：聚(α-羟基酸)、聚乙交酯(PG)、聚(α-羟基酸)的聚乙二醇(PEG)偶联物、聚原酸酯(POE)、聚阿司匹林(polyaspirins)、聚磷酸肌酸(polyphosphagenes)、胶原蛋白、水解胶原蛋白、明胶、水解明胶、水解明胶的成分、弹性蛋白、淀粉、预糊化淀粉、透明质酸、壳聚糖、海藻酸盐、白蛋白、纤维蛋白、维生素E类似物如α生育酚乙酸酯、d-α生育酚琥珀酸酯、D,L-丙交酯或L-丙交酯、己内酯、葡聚糖、乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇(PVA)、PVA-g-PLGA、PEGT-PBT共聚物(polyactive)、甲基丙烯酸酯、PEO-PPO-PAA共聚物、PLGA-PEO-PLGA、PEG-PLG、PLA-PLGA、泊洛沙姆(poloxamer)407、PEG-PLGA-PEG三嵌段共聚物、POE、蔗糖乙酸酯异丁酸酯(sucroseacetate isobutyrate，SAIB)、聚二噁烷酮、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、MMA和N-乙烯吡咯烷酮、聚酰胺、氧基纤维素、乙醇酸与三亚甲基碳酸酯的共聚物、聚酯酰胺、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、硅酮、透明质酸、壳聚糖或其组合。

在一些实施例中，植入物可能不是完全能生物降解的。举例来说，所述装置可以包括：聚氨基甲酸酯、聚脲、聚醚(酰胺)、PEBA、热塑性弹性烯烃、共聚酯及苯乙烯类热塑性弹性体、钢、铝、不锈钢、钛、含较高非铁金属含量和相对较低比例的铁的金属合金、碳装置、玻璃装置、塑料、陶瓷、甲基丙烯酸酯、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、PEO-PPO-PEO(普朗尼克(pluronics))或其组合。在一些实施例中，在一定量时间之后，可能需要去除这些类型的基质。

在一些实施例中，植入物包括至少一种可生物降解聚合物，所述可生物降解聚合物包括以下一种或多种：聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、D,L-丙交酯、L-丙交酯、D,L-丙交酯-共-ε-己内酯、L-丙交酯-共-ε-己内酯、D,L-丙交酯-共-乙交酯-共-ε-己内酯、聚(D,L-丙交酯-共-己内酯)、聚(L-丙交酯-共-己内酯)、聚(D-丙交酯-共-己内酯)、聚(D,L-丙交酯)、聚(D-丙交酯)、聚(L-丙交酯)、聚(酯酰胺)或其组合。在一些实施例中，氧固醇被包封在可生物降解聚合物中。

在一些实施例中，所述基质包括MW是约15,000至约150,000Da或约25,000至约100,000Da的一种或多种聚合物(例如PLA、PLGA等)。

在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，所述植入物包括以wt％计从约99.5％、99％、98％、97％、96％、95％、94％、93％、92％、91％、90％、89％,88％、87％、86％、85％、84％、83％、82％、81％、80％、79％、78％、76％、75％、74％、73％、72％,71％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、35％、25％、20％、15％、10％或至约5％的至少一种可生物降解材料。在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，可生物降解聚合物占从约0.1％至约20％的范围。在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，可生物降解聚合物占从约0.1％至约15％的范围。在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，可生物降解聚合物占从约14％、13％、12％、11％、9％、8％、7％、6％或至约5％。

在一些实施例中，基质中可生物降解聚合物的存在量占所述基质从约0.01wt％至约50wt％或从约8.0wt％至约50wt％。在一些实施例中，可生物降解聚合物的存在量是约0.1wt％至约10wt％、约10wt％至约20wt％、约20wt％约30wt％、约30wt％至约40wt％，或约40wt％至约50wt％。

甘露糖醇、海藻糖、葡聚糖、mPEG和/或PEG可以用作所述聚合物的塑化剂。在一些实施例中，也可以将所述聚合物和/或塑化剂涂布于植入物上以提供所希望的释放特征。在一些实施例中，涂层厚度可能较薄，例如从约5微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、45微米或50微米至较厚涂层60微米、65微米、70微米、75微米、80微米、85微米、90微米、95微米、100微米，以延迟氧固醇从植入物的释放。在一些实施例中，植入物上的涂层范围在约5微米至约250微米或5微米至约200微米范围内以延迟从植入物的释放。

对于许多组织工程应用，如胫骨坪骨折、髋臼缺损、长骨粉碎性骨折、口腔颌面部缺损、脊柱融合及软骨-软骨下骨缺损来说，可能需要抗压缩性。抗压缩性基质将帮助促进新形成的骨的适当体积。

在一些实施例中，所述基质具有抗压缩性，在此情况下，当施加力时，相较于其中未安置矿物质颗粒的基质，所述基质不会出现大小减小或密度增加。在各种实施例中，当对基质施加力时，所述基质在一个或所有方向上抵抗10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更高的压缩。

矿物质颗粒

在一些实施例中，基质包括矿物质颗粒，例如陶瓷。在一些实施例中，所述基质中的颗粒包括：再吸收陶瓷、骨、合成的可降解聚合物、透明质酸、壳聚糖或其组合。在一些实施例中，所述颗粒包括皮质、松质骨和/或皮质松质骨、同种异体、异种或转基因骨组织。骨组分可以包括完全矿化、部分去矿物质、完全去矿物质的组分或其组合，主要由其组成或由其组成。在一些实施例中，矿物质颗粒包括、主要由以下组成或由以下组成：骨粉、去矿物质骨粉、多孔磷酸钙陶瓷、羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃或其组合。

在一些实施例中，所述基质可以包括再吸收陶瓷(例如，羟基磷灰石、磷酸三钙、生物玻璃、硫酸钙等)酪氨酸衍生的聚碳酸酯聚(DTE-共-DT碳酸酯)，其中侧基通过酪氨酸(一种氨基酸)连接乙酯(DTE)或游离羧酸酯(DT)或其组合。

在一些实施例中，基质可以含有无机材料，如无机陶瓷和/或骨替代材料。示例性无机材料或骨替代材料包含但不限于，霰石、碳磷灰石、方解石、透钙磷石、非晶型碳酸钙、球霰石、草酸钙石、水草酸钙石、鸟粪石、尿酸盐、水合针铁矿、碳氟磷灰石、单水碳钙石、磁铁矿、针铁矿、牙质、碳酸钙、硫酸钙、磷硅酸钙、磷酸钠、铝酸钙、磷酸钙、羟基磷灰石、α-磷酸三钙、磷酸二钙、β-磷酸三钙、磷酸四钙、无定形磷酸钙、磷酸八钙、BIOGLASS^TM氟磷灰石、氯磷灰石、镁取代的磷酸三钙、碳酸盐羟基磷灰石、羟基磷灰石的被取代形式(例如来源于骨的羟基磷灰石可以被其它离子如氟离子、氯离子、镁钠、钾等取代)，或其组合或衍生物。

在一些实施例中，通过在基质中包含无机陶瓷，如磷酸钙，此将用作试图沉积新骨的细胞中钙和磷酸盐的局部来源。无机陶瓷还向所述基质提供抗压缩性及承重特征。

在一些实施例中，基质中的矿物质颗粒包括约80:20至约90:10比率的磷酸三钙和羟基磷灰石。在一些实施例中，基质中的矿物质颗粒包括约70:30至约95:5比率的磷酸三钙和羟基磷灰石。在一些实施例中，基质中的矿物质颗粒包括约85:15比率的磷酸三钙和羟基磷灰石。

在一些实施例中，植入物可以含有去矿物质骨材料布置于其中。去矿物质骨材料可以包括去矿物质骨、粉末、薄片、三角形棱柱、球体、方块、圆柱形、碎片、纤维或具有不规则或任意几何结构的其它形状。这些可以包含例如“大体上去矿物质”、“部分去矿物质”或“完全去矿物质”的皮质和松质骨。这些还包含表面去矿物质，其中骨构造的表面大体上去矿物质、部分去矿物质或完全去矿物质，而骨构造的主体是完全矿化的。在一些实施例中，覆盖物可以包括一些完全矿化的骨材料。骨材料的构造可以如例如美国专利第5,899,939号中所描述，通过碾磨、剃刮、切割或机械加工完整骨获得。完整公开内容在此以引用的方式并入本公开中。

在一些实施例中，植入物包括伸长的去矿物质骨纤维，所述纤维的平均长度与平均厚度比率或纵横比是约50:1至约1000:1。就整体外观来说，伸长的去矿物质骨纤维可以呈螺纹、窄条带或薄片形式。伸长的去矿物质骨纤维可以大体上呈线性外观或者这些纤维可以卷曲而类似弹簧。在一些实施例中，伸长的去矿物质骨纤维具有不规则形状，包含例如线性、蛇形或弯曲形状。伸长的骨纤维可以是去矿物质的，不过，当特定实施例需要时，可以保持部分初始矿物质含量。

在一些实施例中，植入物包括伸长的去矿物质骨纤维和薄片。在一些实施例中，植入物包括完全去矿物质的纤维和表面去矿物质的薄片。在一些实施例中，纤维与薄片或粉末的比率是约5、10、15、20、25、30、35、40或45个纤维比约30、35、40、45、50、55、60、65或70个薄片。

在一些实施例中，生物相容性材料包括30:60比率的去矿物质骨基质纤维和去矿物质骨基质薄片。在一些实施例中，生物相容性材料包括25:75至约75:25纤维比薄片比率的去矿物质骨基质纤维和去矿物质骨基质薄片。

在一些实施例中，基质包括矿物质颗粒以提供抗压缩性。在一些实施例中，矿物质颗粒(例如陶瓷)占基质重量至少从约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、81％、85％、90％或至约95％。在一些实施例中，这些颗粒主要呈任何形状(例如圆形、球状、细长形、粉末、薄片、纤维、圆柱形等)。在一些实施例中，所述基质包括占所述基质约0.1wt％至约95wt％的量的矿物质颗粒。在一些实施例中，所述基质包括占所述基质约50wt％至约80wt％的量的矿物质颗粒。在一些实施例中，所述基质按基质重量计包括从约51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％或至约79％。

在一些实施例中，矿物质颗粒的存在量占所述基质约0.1wt％至约30wt％。在一些实施例中，矿物质颗粒的存在量占所述基质在约0.01wt％至约50wt％之间。在一些实施例中，矿物质颗粒的存在量占所述基质在约7.0wt％至约50wt％之间。在一些实施例中，矿物质颗粒的存在量是约0.1wt％至约10wt％、约10wt％至约20wt％、约20wt％至约30wt％、约30wt％至约40wt％，或约40wt％至约50wt％。

在一些实施例中，颗粒的孔隙率包括0至50％，在一些实施例中，颗粒的孔隙率包括5％至25％。在一些实施例中，颗粒未彼此缠结但彼此接触，并且每个颗粒的多个部分在基质中重叠以提供抗压缩性。在一些实施例中，所述颗粒的至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多在基质中彼此重叠。

在一些实施例中，这些颗粒在整个基质中随机地分布。在其它实施例中，这些颗粒均一地或均匀地分布于整个基质中。在一些实施例中，可以使用分散剂将这些颗粒分散于基质中。在其它实施例中，可以在聚合物中搅拌颗粒并且机械搅动将这些颗粒分布于基质中，直至达到所希望的分布(例如，随机或均一分布)。

在一些实施例中，可以用收集的骨细胞和/或骨组织，如皮质骨、自体骨、同种异体骨和/或异种骨接种基质。在一些实施例中，可以用收集的软骨细胞和/或软骨组织(例如，自体、同种异体和/或异种软骨组织)接种基质。举例来说，在插入目标组织部位中之前，基质可以用约3:1、2:1、1:1、1:3或1:2体积比率的移植骨组织/细胞，通常是从患者抽吸的骨组织/细胞润湿。将骨组织/细胞浸泡于所提供的基质中，并且可以用手或用机器捏合基质，由此获得可弯曲并且粘结的连结，随后可以将其填充至骨缺损中。在一些实施例中，基质提供允许准确放置并保持在植入部位处的有延展性、非水溶性的载体。在一些实施例中，收集的骨和/或软骨细胞可以与Oxy133混合并接种于基质内部中。

在一些实施例中，组织将在植入基质之后约1个月至约6个月内浸润基质达到约至少50％的程度。在一些实施例中，在植入基质之后约2至3个月内，约75％的基质将被组织浸润。在一些实施例中，在植入基质之后约6个月内，基质将大体上约90％或更高百分比浸没于组织中或被组织包封。在一些实施例中，在植入之后约9至12个月内，基质将完全浸没于组织中或被组织包封。

可扩张相

在一些实施例中，植入物可以包括有助于使植入物膨胀的材料，例如可扩张相。可扩张相包括在溶于流体(例如生理盐水、水、体液等)中时膨胀并因此增加植入物的体积，并且随时间将植入物进一步保持在适当位置中的聚合物。

在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，可扩张相占在约0.1％至约20％范围内。在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，可扩张相占在约0.1％至约10％范围内。在一些实施例中，以基质或植入物的总重量计，可扩张相占约0.1％、0.25％、0.5％、0.75％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或至约10％。

在一些实施例中，可扩张相包括当与流体(水、生理盐水、体液等)接触时膨胀的聚合物、单体、淀粉、树胶、聚(氨基酸)或其组合。在各种实施例中，膨胀量可以在约5％至约100％、约5％至约40％，或约5％至约20％范围内。达到最大膨胀的时间可以取决于植入物的位置及所希望的特性而变化。实际上，达到最大膨胀的时间可以在5天、3天、2天时间内或在24小时的时间内发生。

适合的可膨胀材料可以包含例如羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素及其盐、卡波莫(Carbopol)、聚(甲基丙烯酸羟基乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲氧基乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲氧基乙氧基-乙酯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、明胶、聚乙烯醇、丙二醇、PEG 200、PEG 300、PEG 400、PEG500、PEG 550、PEG 600、PEG 700、PEG800、PEG 900、PEG 1000、PEG 1450、PEG 3350、PEG4500、PEG 8000或其组合。在一些实施例中，可扩张相包含胶凝聚合物，包含但不限于纤维素聚合物；乙烯基聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮；丙烯酸类聚合物和共聚物，如丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等；或其混合物。

可扩张相可以包括的可膨胀材料的非限制性清单包含聚乙烯醇(PVA)、经亲水性共聚单体改性的PVA(例如AMPS)、经快速交联基团改性的PVA(例如NAAADA)、经聚乙烯吡咯啉(PVP)改性的PVA、羧甲基纤维素、聚乙二醇(PEG)、聚(乙烯醚)、PVA与PEG的共聚物、聚丙二醇(PPG)、PEG与PPG的共聚物、PVA或PPG的共聚物、聚丙烯腈、亲水胶体，例如琼脂、海藻酸盐、胶原蛋白、弹性蛋白、几丁质、壳聚糖、明胶、糖、甘露糖醇等。在各种实施例中，可膨胀材料包含例如聚(N-异丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸)-聚(L-乳酸)(NAL)；移植至其它聚合物，如羧甲基纤维素(CMC)共聚物或聚合物，包含嵌段共聚物和末端官能化的聚合物上的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)，含有热敏感性聚(2-乙氧基乙基乙烯基醚)和/或聚(羟乙基乙烯基醚)和/或(EOVE200-HOVE400)的复合材料或共聚物，其溶胶-凝胶转变温度是20.5℃。在各种实施例中，可膨胀材料可以用于控制组织和/或滑膜间隙中氧固醇的释放。

在一些实施例中，可扩张相包含透明质酸。在一些实施例中，可扩张相包含葡糖胺聚糖。葡糖胺聚糖的非限制性实例包含硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角蛋白、肝素、硫酸肝素及透明质酸。在一些实施例中，可扩张相包含甘露糖醇、PEG、海藻酸镁或甘油。

所述聚合物可以是交联或轻度交联的亲水性聚合物。尽管这些聚合物可以是非离子性、阳离子性、两性离子性或阴离子性的，但在各种实施例中，可膨胀的聚合物是阳离子性或阴离子性的。在各种实施例中，可膨胀聚合物可以含有多个酸官能团，如羧酸基，或其盐。适用于本文中的此类聚合物的实例包含由可聚合含酸单体，或含有在聚合反应之后能转化成酸基的官能团的单体制备的聚合物。此类聚合物的实例还包含多糖类聚合物，羧甲基淀粉和纤维素，及聚(氨基酸)聚合物，如聚(天冬氨酸)。在吸收剂聚合物的制备中还可以包含通常微量的一些非酸单体。此类非酸单体包含例如含有以下类型官能团的单体：羧酸酯或磺酸酯、羟基、酰胺基、氨基、腈基、季铵盐基团，及芳基(例如苯基，如衍生自苯乙烯单体的那些)。其它可能的非酸单体包含不饱和烃，如乙烯、丙烯、1-丁烯、丁二烯或异戊二烯。

在一些实施例中，可扩张相包括在水性流体中水合之后能够变得自由可渗透的物质。此类物质包含多糖，如明胶、蔗糖、山梨糖醇、甘露聚糖、透明质酸(jaluronic acid)、聚氨基酸、多元醇、聚二醇等。除前述外，可膨胀聚合物还可以包含额外赋形剂，如润滑剂、流动促进剂、塑化剂及防粘剂。举例来说，可扩张相还可以包含聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、滑石、硬脂酸镁、山嵛酸甘油酯、硬脂酸或二氧化钛。

在各种实施例中，可扩张相材料的粒度分布可以是约10微米、13微米、85微米、100微米、151微米、200微米及其间所有子范围。在一些实施例中，至少75％的颗粒具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，至少85％的颗粒具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，至少95％的颗粒具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，所有的颗粒都具有从约10微米至约200微米的大小。在一些实施例中，至少75％的颗粒具有从约20微米至约180微米的大小。在一些实施例中，至少85％的颗粒具有从约20微米至约180微米的大小。在一些实施例中，至少95％的颗粒具有从约20微米至约180微米的大小。在一些实施例中，所有的颗粒都具有从约20微米至约180微米的大小。

冻干

在一些实施例中，提供了一种包括固醇，例如有效量的Oxy133的冻干植入物。将含有可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇的浆液冷冻干燥或冻干。任何适合的液体都可以用于所述浆液中以将可生物降解聚合物、矿物质颗粒及氧固醇混合在一起，形成浆液。适合液体包含例如水性制剂，如水、生理盐水溶液(例如生理盐水)、糖溶液、或其组合。

更确切地说，冻干配制物典型地先被制备成浆液形式，接着被放入盘中，冷冻并冻干。冻干前所需的总液体体积可以等于或大于冻干后所需的液体量。

冻干方法典型地包含在控制条件下使水从冷冻的配制物升华。冻干可以使用冻干或真空干燥所用的标准设备进行。周期可以取决于用于填充和最终加工的设备和设施而变化。

起初，在一些实施例中，将含有植入物组分的浆液放入处于一定温度范围的冻干室中的具有所希望形状的模具中且接着使其经历刚好低于浆液凝固点的温度，一般保持数小时。优选地，温度将处于或低于约-40℃，保持至少2小时。在冷冻完成之后，通过真空泵抽空冻干室和冷凝器，所述冷凝器的表面预先通过循环制冷剂冷却。冷凝器将被冷却至低于浆液的凝固点，达到约-40℃，更优选达到约-50℃或更低，甚至更优选达到约-60℃或更低。此外，应当继续抽空腔室，直至获得约50毫托至约600毫托，优选约50至约150毫托的压力。

接着，在所述腔室和冷凝器中，在真空下使冻干的植入物升温。这通常将通过使在冻干程序期间冻干器内上面放有含冻干植入物的模具的搁板在约50毫托至约600毫托范围内的压力下升温来进行。升温程序最佳地是经数小时过程逐渐发生。举例来说，温度起初应当从约-30℃增加至约-10℃并且保持约10至70小时。此外，冻干的植入物可以经30至192小时的时间从冷冻温度增加到约25℃至-40℃。完全干燥可以通过使真空、冷凝器温度及冻干植入物搁板温度稳定来实现。在初始干燥之后，可以使冻干植入物的温度增加到约25℃至-40℃并且保持约5至40小时。一旦完成干燥循环，就可以用无菌的干燥氮气(或等效气体)将腔室中的压力缓慢释放至大气压(或略微较低)。

在一些实施例中，冻干之后，植入物约95％至约99.5％不含水分。在各种实施例中，植入物约95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％或约99.5％不含水分。在一些实施例中，植入物在冻干之后具有约0.5％至约5％的残留水分含量。在各种实施例中，植入物在冻干之后具有约0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％的残留水分含量。冻干植入物是稳定的并且可以在较宽温度范围内储存。冻干植入物可以在或低于30℃下储存，例如在4℃或在室温(例如约25℃)下冷藏。

所述冻干植入物是一种稳定植入物，由此成为在复原之后制备可模塑植入物并将其植入骨缺损处或附近的一种适宜方式。含Oxy133的冻干植入物典型地通过添加水溶液使冻干植入物复水进行复原以供使用。可以使用多种水溶液使冻干植入物复原，例如生理学上可接受的水、生理盐水、氯化钠、右旋糖、乳酸林格氏溶液、PBS、血液、骨髓抽吸物、骨髓成分或其组合。

制备方法

在一些实施例中，植入物是通过以下方式制备：将约20wt％至约90wt％的量的氧固醇添加至可生物降解聚合物中以形成混合物，所述可生物降解聚合物的量以植入物的总重量计是约0.1wt％至约20wt％。将多孔陶瓷颗粒添加至所述混合物中以形成植入物，所述多孔陶瓷颗粒的量以所述植入物的总重量计是约30wt％至约99.5wt％。在一些实施例中，所述混合物形成浆液、油灰或糊浆，被冻干。

在一些实施例中，在制造植入物时，将基质材料(例如胶原蛋白和氧固醇)的混合物与矿物质颗粒和液体组合以使所述材料润湿，形成浆液、油灰或糊浆。可以使用任何适合的液体，包含例如水性制剂，如水、生理盐水溶液(例如生理盐水)、糖溶液、质子性有机溶剂，或液体多羟基化合物如甘油和甘油酯，或其混合物。在冻干之前，所述液体可以例如占混合组合物约5重量％至约70重量％。在润湿后，植入物变成可模塑或可流动的浆液形式，并且接着可以被冻干。

在一个制造实施例中，可以将胶原蛋白混合物与矿物质颗粒、氧固醇(例如Oxy133)和液体，合意地水性制剂组合以形成可模塑粘结块。过量液体可以通过任何适合的手段去除，包含例如通过将所述粘结块施加至液体可渗透模具或形式中并排掉过量液体。

在一些实施例中，通过将矿物质颗粒、聚合物及氧固醇混合直至形成粘结块，来形成植入物。在一些实施例中，将矿物质颗粒、聚合物及氧固醇润湿并在混合注射器或装置中混合。

在一些实施例中，将聚合物、矿物质颗粒和/或氧固醇的混合物模塑成植入物的形式。在模塑(在一些情况下包含对基质施加压缩力)之前、期间或之后，可生物降解聚合物可以经历一个或多个额外操作，如加热、冻干和/或交联。就这一点而言，可以使用交联改善形成的基质的强度。或者，可以使基质表面交联以减小多孔内部各孔的大小并由此形成不如多孔内部易渗透和/或多孔的基质外部。交联可以例如通过化学反应；施加能量，如辐射能(例如紫外光或微波能)；干燥和/或加热和染料介导的光氧化；脱水热处理；酶处理等实现。

在一些实施例中，使用了化学交联剂。适合交联剂的实例包括含有双官能或多官能反应性基团并且与所述基质反应的那些。化学交联可以通过使基质材料接触化学交联剂溶液或暴露于化学交联剂的蒸气，使所述基质材料暴露于化学交联剂来引入。这一接触或暴露可以在模塑操作之前、期间或之后发生。在任何情况下，如果最终可植入基质的性能或可接受性需要或希望，可以接着洗涤所得材料以去除基本上所有残留量的化学交联剂。

适合化学交联剂包含单醛和二醛，包含戊二醛和甲醛；聚环氧化合物，如甘油聚缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚及其它聚环氧基和二环氧基缩水甘油醚；鞣剂，包含多价金属氧化物，如二氧化钛、二氧化铬、二氧化铝、锆盐，以及有机单宁(tannin)和衍生自植物的其它酚类氧化物；用于酯化或羧基随后在胶原蛋白中与酰肼反应形成活化的酰基叠氮基官能团的化学试剂；二环己基碳化二亚胺和其衍生物以及其它异双官能交联剂；六亚甲基二异氰酸酯；和/或糖，包含葡萄糖，也会交联基质材料。

在一些实施例中，通过将氧固醇与聚合物浆液，如胶原蛋白混合并将其倒入成形模具中，来形成基质。将复合物混合物冷冻干燥并且可能以化学方式交联，并切割成最终所希望的形状。

在一些实施例中，将氧固醇溶解并与可生物降解聚合物混合。在一些实施例中，将氧固醇溶解于有机溶剂(即，乙醇)中或任选存在共溶剂(即，PEG)。有机溶剂的适合实例包含四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜、氨、叔丁醇、正丙醇、乙醇、甲醇、乙酸或其组合。在一些实施例中，氧固醇可以与溶剂以25:75至75:25比率混合。在一些实施例中，氧固醇与溶剂以50:50比率混合以形成氧固醇的溶液或悬浮液，接着可以将其添加至聚合物基质或陶瓷颗粒中。

举例来说，如果氧固醇是Oxy133，那么它典型地仅略微溶解或不溶解于水中。Oxy133可以溶解于非水性溶剂，如乙醇中并混合成溶液或悬浮液。在一些实施例中，可以通过使Oxy133和溶剂穿过过滤器(例如0.22微米)来过滤Oxy133。这将会从组合物中去除细菌和其它大小较大的微粒。组合物中使用的Oxy133在与溶剂和其它赋形剂混合之前可以微粉化。在各种实施例中，Oxy133的粒度可以在约1微米至250微米范围内。在一些实施例中，Oxy133的粒度可以是约5微米至约100微米或约20微米至50微米。可以将呈溶液或悬浮液形式的Oxy133添加至可生物降解聚合物和/或陶瓷颗粒的浆液中，混合并且接着干燥。

所述植入物可以用于修复目标组织部位，例如由损伤、手术过程期间产生的缺损、感染、恶性疾病或发育畸形引起的目标组织部位的骨和/或软骨。植入物可以用于多种矫形外科、牙周、神经外科、口腔及颌面外科手术，如修复单纯性和/或有创骨折和/或不愈合；外固定和/或内固定；关节重建，如关节融合术；全身关节成形术；髋关节杯状关节成形术；股骨和人工肱骨头置换；股骨头表面置换和/或全关节置换；修复脊柱，包含脊柱融合和内固定；肿瘤手术，例如缺损填充；椎间盘切除术；椎板切除术；脊髓肿瘤切除；颈椎前路和胸部手术；修复脊柱损伤；脊柱侧凸、脊柱前凸及脊柱后凸治疗；骨折的颌间固定；颏成形术；颞下颌关节置换；齿槽嵴增高术和重建；嵌体可植入基质；植入物放置和修改术；窦提升术；美容术；等等。可以用本文中的可植入基质修复或置换的特定骨包含筛骨、额骨、鼻骨、枕骨、顶骨、颞骨、下颌骨、上颌骨、颧骨、颈椎骨、胸椎骨、腰椎骨、骶骨、肋骨、胸骨、锁骨、肩胛骨、肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨、骼骨、坐骨、耻骨、股骨、胫骨、腓骨、髌骨、跟骨、跗骨和/或跖骨。

将氧固醇施加至基质

在一些实施例中，可以通过用手、混合、喷射、浸渍、注射、刷拭和/或倾倒以注入植入物，将治疗剂(氧固醇，具有或不具有一种或多种生长因子等)布置于植入物上或植入物中。

在一些实施例中，可以在组合各材料并使其成形成最终植入物形状之前，将氧固醇施加至基质中。实际上，可以将氧固醇掺混至天然或合成聚合物(即，胶原蛋白)中并倒入具有最终植入物形状的模具中。或者，可以在多孔装载基质成形为最终形状之后，通过混合、浸泡、滴注、注射、喷射等将氧固醇，如Oxy133，施加至所述多孔装载基质上和/或其中。

在一些实施例中，在植入物的内部装载氧固醇充当骨诱导因子。氧固醇的量足以引起骨和/或软骨生长。在一些实施例中，氧固醇是Oxy133并且是以每立方厘米基质1至2mg的量包含在一种或多种基质中。

额外治疗剂

在一些实施例中，所述植入物还包括氧固醇及一种或多种额外治疗剂，包含一种或多种生长因子、他汀(statins)等。被包含在基质内的分离的骨诱导剂典型地是无菌的。在一种非限制性方法中，易于例如通过经无菌滤膜(例如0.2微米膜或过滤器)过滤来实现无菌。在一个实施例中，所述基质包含骨诱导剂，包括骨形态发生蛋白质(“BMP”)家族的一个或多个成员。BMP是被认为对内源性骨组织具有骨诱导或生长促进活性，或充当前胶原蛋白前驱物的一类蛋白质。BMP家族的已知成员包含但不限于：BMP-1、BMP-2、BMP-3、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9、BMP-10、BMP-11、BMP-12、BMP-13、BMP-14(GDF-5)、BMP-15、BMP-16、BMP-17、BMP-18及其多聚核苷酸或多肽，以及成熟多肽或编码其的多聚核苷酸。

用作骨诱导剂的BMP包括以下一种或多种：BMP-1；BMP-2；BMP-3；BMP-4；BMP-5；BMP-6；BMP-7；BMP-8；BMP-9；BMP-10；BMP-11；BMP-12；BMP-13；BMP-15；BMP-16；BMP-17；或BMP-18；以及这些BMP中一种或多种的任何组合，包含全长BMP或其片段，或其组合，可呈多肽形式或编码所有所述BMP的多肽片段的多聚核苷酸形式。施用的这些分离的BMP骨诱导剂可以呈多聚核苷酸、多肽、全长蛋白质或其组合形式。

实际上，骨诱导因子是重组人类骨形态发生蛋白质(rhBMP)，因为这些蛋白质可以无限供应并且不传播传染病。在一些实施例中，骨形态生成蛋白是rhBMP-2、rhBMP-4、rhBMP-7或其异二聚体。

重组BMP-2的使用浓度可以是约0.4mg/mL至约10.0mg/mL，优选是约1.5mg/mL。然而，涵盖任何骨形态生成蛋白，包含指定为BMP-1至BMP-18的骨形态发生蛋白质。BMP可购自马萨诸塞州剑桥(Cambridge,Mass.)的Wyeth并且BMP和其编码基因也可以如以下中所描述，由本领域技术人员制备：颁予Wozney等人的美国专利第5,187,076号；颁予Wozney等人的美国专利第5,366,875号；颁予Wang等人的美国专利第4,877,864号；颁予Wang等人的美国专利第5,108,922号；颁予Wang等人的美国专利第5,116,738号；颁予Wang等人的美国专利第5,013,649号；颁予Wozney等人的美国专利第5,106,748号；及颁予Wozney等人的PCT专利第WO93/00432号；颁予Celeste等人的第WO94/26893号；和颁予Celeste等人的第WO94/26892号。涵盖所有骨诱导因子，无论是如上获得的还是从骨中分离的。用于从骨中分离骨形态生成蛋白的方法描述于例如颁予Urist的美国专利第4,294,753号以及Urist等人,81,《美国国家科学院院刊(PNAS)》371,1984中。

除上述外，所述基质还可以包含TGF-β超家族的一个或多个成员。举例来说，所述基质可以包含AMH、ARTN、GDF1、GDF10、GDF11、GDF15、GDF2、GDF3、GDF3A、GDF5、GDF6、GDF7、GDF8、GDF9、GDNF、INHA、INHBA、INHBB、INHBC、INHBE、LEFTY1、LEFTY2、MSTN、NODAL、NRTN、PSPN、TGFB1、TGFB2、TGFB3、FGF、碱性FGF、VEGF、类胰岛素生长因子、EGF、PDGF、神经生长因子或其组合。

本申请的生长因子和氧固醇可以与其它治疗剂一起布置在所述基质上或所述基质中。举例来说，可以通过电喷雾、离子化喷射或浸渍、振动分散(包含超声处理)、喷嘴喷射、压缩空气辅助的喷射、刷拭和/或倾倒将生长因子布置于载体上或载体中。

示例性治疗剂包含但不限于IL-1抑制剂，如(阿那白滞素(anakinra))，它是人类介白素-1受体拮抗剂(IL-1Ra)的重组非糖基化形式；或AMG 108，一种阻断IL-1作用的单克隆抗体。治疗剂还包含兴奋性氨基酸如谷氨酸和天冬氨酸，谷氨酸与NMDA受体、AMPA受体和/或海人草酸(kainate)受体结合的拮抗剂或抑制剂。白细胞介素-1受体拮抗剂、沙立度胺(thalidomide)(一种TNF-α释放抑制剂)、沙立度胺类似物(用于减少巨噬细胞产生TNF-α)、喹那普利(quinapril)(一种血管紧张素II抑制剂，所述血管紧张素II上调TNF-α)、干扰素如IL-11(用于调节TNF-α受体表达)及金精-三羧酸(用于抑制TNF-α)也可以用作治疗剂以减少炎症。另外，预期必要时，还可以使用上述的聚乙二醇化形式。又其它治疗剂的实例包含NFκB抑制剂，如抗氧化剂，如二硫代氨基甲酸酯，及其它化合物，例如柳氮磺胺吡啶、他汀等。

适合使用的治疗剂的实例还包含但不限于消炎剂、镇痛剂或骨诱导生长因子，或其组合。

试剂盒

可生物降解聚合物、矿物质颗粒、氧固醇及用于施用所述植入物的装置可以是可灭菌的。在各种实施例中，基质的一种或多种组分，和/或施用所述基质的医疗装置可以通过在最后的灭菌步骤中于最终包装中辐射进行灭菌。相较于需要对个别产物组分进行分别灭菌并在无菌环境中组装最终包装的方法，如无菌方法，最后对产物灭菌提供较高的无菌性保障。

典型地，在各种实施例中，使用γ辐射进行最后的灭菌步骤，这涉及利用来自γ射线的电离能量深入地渗透装置中。γ射线高效地杀灭微生物，无残留，而且不会有足够能量使装置具有放射性。当装置处于包装中时，可以使用γ射线，而且γ灭菌不需要高压或真空条件，因此包装密封和其它组分不会经受应力。此外，γ辐射还消除了对可渗透包装材料的需求。

在一些实施例中，可植入基质可以被包装在防潮包装中并且接着通过γ照射进行最后灭菌。在使用时，外科医生从无菌包装中取出一种或所有组分使用。

在各种实施例中，可以使用电子束(e束)辐射对所述基质的一种或多种组分灭菌。电子束辐射包括电离能形式，一般是以低穿透和高剂量率为特征。电子束照射与γ处理的相似之处在于，它在接触时改变各种化学和分子键，包含微生物的繁殖细胞。所制造的用于电子束灭菌的射束是由电加速和转换所产生的集中的、大量带电的电子流

也可以使用其它方法对可植入基质和/或所述基质的一种或多种组分灭菌，包含但不限于气体灭菌，例如用环氧乙烷灭菌，或蒸汽灭菌。

在各种实施例中，提供了包括氧固醇、基质、矿物质颗粒和/或稀释剂的试剂盒。所述试剂盒可以包含与可植入基质组合到一起，用以植入所述基质的额外部件(例如，拭纸、针、、注射器、混合注射器或其它混合装置等)。试剂盒可以在第一隔室中包含所述基质。第二隔室可以包含容纳稀释剂的小瓶及局部递送所需的任何其它仪器。第三隔室可以包含手套、盖单、伤口敷料及用于保持植入过程的无菌性的其它手术供应品，以及说明书小册子，所述小册子可以包含显示在基质复原之后如何植入的图表。第四隔室可以包含额外的针和/或缝合线。每个工具可以分开包装于辐射灭菌的塑料小袋中。第五隔室可以包含用于放射线照相成像的试剂。所述试剂盒的盖可以包含有关植入程序的说明并且可以将透明塑料盖放在各隔室上以保持无菌性。

在考量以下实例后，将进一步理解本申请的这些和其它方面，这些实例旨在说明本申请的某些特定实施例，而不打算限制由权利要求书所界定的本申请的范围。

实例

实例1

制备具有如表1中所示的组成的可模塑植入物的第一配制物。

表1

％CMC	％胶原蛋白	％陶瓷	％Oxy133
				4	12	80	5
4	13	54	30
				2	12	80	5
2	13	54	30

表1中所列的值是指在用生理学上可接受的生理盐水润湿之前基质中各干燥粉末组分的组成。添加羧甲基纤维素(CMC)以使植入物具有粘着特性。已发现，羧甲基纤维素还会使植入物在润湿后明显扩张。在一些情况下，羧甲基纤维素使植入物在一些维度上扩张至干燥化合物大小的两倍。添加至组合物中的胶原蛋白是猪纤维化I型胶原蛋白。陶瓷包含85:15比率的β磷酸三钙和羟基磷灰石。陶瓷颗粒的粒度是约125μm至约750μm。小颗粒产生较大的表面积比体积比，由此在植入骨缺损中之后实现较快吸收。将相对较高量的陶瓷提供至组合物中以赋予抗压缩特性。添加至组合物中的Oxy133的量是约400mg/cc。添加的Oxy133呈单水合物结晶形式。

实例2

制备具有如表2中所示的组成的可模塑植入物的配制物。

表2

％胶原蛋白	％陶瓷	％Oxy133
			8	51	41.5

表2中所列的值是指在用生理学上可接受的生理盐水润湿之前基质中各粉末组分的组成。在润湿后，发现胶原蛋白将植入物保持在一起，极少或不发生交联。添加至组合物中的胶原蛋白是猪纤维化I型胶原蛋白。陶瓷包含85:15比率的β磷酸三钙和羟基磷灰石。陶瓷颗粒的粒度是约125μm至约750μm。小颗粒产生较大的表面积比体积比，由此在植入骨缺损中之后实现较快吸收。将相对较高量的陶瓷提供至组合物中以赋予抗压缩特性。添加至组合物中的Oxy133的量是约400mg/cc。添加的Oxy133呈单水合物结晶形式。

实例3

根据以上实例1或2的组成规格制备可模塑植入物。用流体(例如灭菌水)润湿植入物。在润湿植入物之后，流体被植入物吸收。

实例4

根据以上实例1或2的组成规格制备可模塑植入物。用流体(例如血液)润湿植入物。在润湿植入物之后，流体被植入物吸收。

实例5

根据以上实例1或2的组成规格制备可模塑植入物。用流体(例如骨髓抽吸物)润湿植入物。在润湿植入物之后，流体被植入物吸收。

实例6

制备含有如本文中所描述的Oxy133、胶原蛋白及陶瓷颗粒的基质的干燥组合物并用1.4cc的肝素化兔血润湿。将基质滚成球形和圆柱形。据观察，成形的基质显示少量裂缝，并将额外的0.3cc肝素化兔血添加至基质中。添加的润湿流体使基质成形，无裂缝。

实例7

制备含有如本文中所描述的Oxy133、胶原蛋白、陶瓷颗粒及羧甲基纤维素的基质的干燥组合物。用肝素化兔血递增地润湿干燥基质。发现体积少于约1.3cc的血液无法充分润湿基质。在添加1.43cc血液之后，将基质滚成粘结球形和圆柱形形状，无裂缝。发现羧甲基纤维素使基质具有粘结性和粘着性。

实例8

制备含有如本文中所描述的Oxy133、胶原蛋白及陶瓷颗粒的基质的干燥组合物并用1.46cc生理学上可接受的生理盐水润湿。从兔髂嵴获得新鲜移植骨。将骨薄片渐进地添加至基质中。当添加至多2.0cc的量的移植骨时，将基质粘结地滚成球形和圆柱形形状。

实例9

制备含有如本文中所描述的Oxy133、胶原蛋白及陶瓷的基质的干燥组合物并用无菌水润湿以植入大鼠脊柱中，如图6所示。用剃刀将润湿的基质切成两半，得到两个半部。将这两个植入物模塑成圆柱形形状，随后将其插入并放置在每一测试受试者的后外侧间隙的两侧。每个植入物含有20mg Oxy133。在术后约10分钟、术后4周及术后8周取得放射线照片。如图6所示，在4周和8周的时间点时，植入物促进桥连骨穿过L3-L5横突。在8周处死时，通过用手触诊测试融合。植入物所处脊柱区段在用手触诊评价中显示有限的柔性，指示已发生融合。在本研究中，在5个接受所述配制物的大鼠脊骨中有5个(100％)观察到融合。

实例10

制备含有如本文中所描述的Oxy133、胶原蛋白及陶瓷的基质的干燥组合物并用无菌水润湿以植入大鼠脊骨中，如图6所示。用剃刀将润湿的基质切成两半，得到两个半部。将这两个植入物模塑成圆柱形形状，随后将其插入并放置在每一测试受试者的后外侧间隙的两侧。每个植入物含有125mg Oxy133。在术后约10分钟、术后4周及术后8周取得放射线照片。如图6所示，在4周和8周的时间点时，植入物促进桥连骨穿过L3-L5横突。在8周处死时，通过用手触诊测试融合。植入物所处脊柱区段在用手触诊评价中显示有限的柔性，指示已发生融合。在本研究中，在5个接受所述配制物的大鼠脊骨中有5个(100％)观察到融合。

实例11

制备含有如下表3中所描述的磨碎的交联牛胶原蛋白、陶瓷及羧甲基纤维素(CMC)的干燥基质。添加足够量的Oxy133以使得在冻干后用也列于表3中的量的去离子水处理时，冻干植入物含有约5wt％、30wt％或41.5wt％的Oxy133。表3还列出了在冻干前混合干燥基质所需的0.9％生理盐水溶液的量以及在冻干后冻干植入物所需的去离子水的量。

表3

冷冻干燥之后，如以上表3中所指示，用去离子水使冻干样品复水。含有45mg CMC的样品和F迅速水合，而含有90mg CMC的样品A和C水合较慢，并且水倾向于汇集在这些植入物的表面上。

实例12

制备含有如下表4中所描述的磨碎的交联牛胶原蛋白、陶瓷及羧甲基纤维素(CMC)的干燥基质。添加足够量的Oxy133以使得在冻干后用列于表5中的量的去离子水处理时，冻干植入物含有约5wt％、30wt％或41.5wt％的Oxy133。表4还列出了在冻干前混合干燥基质所需的0.9％生理盐水溶液的量。冷冻干燥之后，切割植入物并称重，并且植入物在用去离子水复水之前的重量列于表5中。表5还列出了在冻干后冻干植入物所需的去离子水的量。

表4

表5

样品	重量(g)	去离子水(冻干后)(μL)
			2	0.59	600
3	0.75	600
			5	0.84	600
6	0.77	600

样品2、3及5立即吸收复水用水，并且流体不会汇集在表面上。样品2具有较硬的团块，在混合几分钟之后消失。在样品3和5中未检测到团块，并且这些样品在混合仅十秒之后就产生粘结性可模塑植入物。表5的样品显示，冻干前流体体积的量会影响样品在复水后必须混合的时间长度。因此，预期冻干前流体体积较高的样品会由于在冻干期间升华的冰晶体数量较多而具有较高孔隙率。

复水用水不会汇集在样品6上，即使它具有90mg CMC。检测到较硬的团块，在混合几分钟之后消失。这些实例进一步显示，CMC的量和冻干前的流体体积会影响在复水之后样品必须混合的时间长度。

实例13

在本实例中，制备较大批料。将表4的样品5按比例扩大10倍。此外，用去离子水替代0.9％生理盐水用于冻干前流体。因此，本实例的批料包含3.6克胶原蛋白、0.45克CMC及作为冻干前液体的100mL去离子水。在200mL玻璃烧杯中，使用搅拌盘混合这些组分约五分钟。随后，如图8中所示，使用移液管将所得浆液填充至矩形模具中。在过夜冻干之后，获得八个矩形冻干条带，如图9中所示。每个条带用0.9％生理盐水溶液复水。从一个植入物切下1.68g小块，并用1.3mL生理盐水复水，如图10所示。植入物立即吸收生理盐水并且在混合十秒之后，即可使用，如图11和12中所示。图13示出被手动模塑成圆柱形形状以植入骨腔中的水合植入物。本实例展示，冻干植入物样品及其制备方法可以按比例放大。本实例还显示，水和生理盐水溶液可互换使用作为冻干前和冻干后水合流体。本实例可以通过采用较小复水体积以使样品更坚硬，或通过采用较大复水体积以使样品更柔软来进行修改。可以基于复水体积改变植入物的所希望的坚实度。

本公开中引用的所有专利非专利出版物都并入本文中，其程度就如同这些专利和非专利出版物各自以全文引用的方式并入本文中一般。另外，即使在本文中已参照特定实例和实施例描述本公开，但应理解这些实例和实施例只是对本公开的原理和应用的说明。因此，应理解，在不脱离如由所附权利要求书所界定的本公开的精神和范围的情况下，可以对说明性实施例作出诸多修改并且可以设计出其它配置。

本领域的技术人员将显而易见，在不脱离本文中教示的精神或范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例进行各种修改和改变。因此，预期各种实施例涵盖在本发明教示范围内的各种实施例的其它修改和改变。

Claims (20)

1.一种被构造成用于安装在骨缺损处或附近以促进骨生长的冻干植入物，所述冻干植入物包括占所述植入物约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物、占所述植入物约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒、以及占所述植入物约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇。

2.根据权利要求1所述的冻干植入物，其中所述氧固醇包括：(3S,5S,6S,8R,9S,10R,13S,14S,17S)17-((S)-2-羟基辛-2-基)-10,13-二甲基十六氢-1H-环戊二烯并[a]菲-3,6-二醇(Oxy133)、Oxy153或其水合物、溶剂化物、非晶形式或药学上可接受的盐。

3.根据权利要求1所述的冻干植入物，其中(i)所述可生物降解聚合物交联并形成冻干的可植入基质或(ii)所述可生物降解聚合物不交联。

4.如权利要求3所述的冻干植入物，其中所述可生物降解聚合物包括：猪源性胶原蛋白、人类源性胶原蛋白、牛源性胶原蛋白、鱼类源性胶原蛋白、羊源性胶原蛋白、重组胶原蛋白、明胶或其组合。

5.根据权利要求1所述的冻干植入物，其中所述矿物质颗粒包括：(i)骨粉、去矿物质骨粉、多孔磷酸钙陶瓷、羟基磷灰石、磷酸三钙、生物活性玻璃或其组合；(ii)在约125μm与约750μm之间的粒度；(iii)约70:75至约90:10比率的磷酸三钙和羟基磷灰石；或(iv)约85:15比率的磷酸三钙和羟基磷灰石。

6.根据权利要求1所述的冻干植入物，其中所述冻干植入物还包括：赋形剂、稀释剂、载体、媒剂、增溶剂、稳定剂、增容剂、抗氧化剂或粘合剂。

7.根据权利要求6所述的冻干植入物，其中所述赋形剂包括：甘露糖醇、海藻酸盐、磷酸钠或磷酸钾、柠檬酸、酒石酸、明胶、甘氨酸、乳糖、蔗糖、麦芽糖、甘油、右旋糖、葡聚糖、海藻糖、羟乙基淀粉、抗坏血酸、乙酰半胱氨酸、半胱氨酸、亚硫酸氢钠、丁基-羟基苯甲醚、丁基-羟基甲苯或α-生育酚乙酸酯，或螯合剂。

8.根据权利要求1所述的冻干植入物，其中所述冻干植入物的体积包括约3/4mL至约10mL。

9.根据权利要求1所述的冻干植入物，还包括约2wt％至约4wt％的量的可扩张相材料。

10.根据权利要求9所述的冻干植入物，其中所述可扩张相材料包括：羧甲基纤维素、海藻酸盐、壳聚糖、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素及其盐、卡波莫、聚(甲基丙烯酸羟基乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲氧基乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲氧基乙氧基-乙酯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、明胶、聚乙烯醇、丙二醇、PEG 200、PEG 300、PEG 400、PEG 500、PEG 550、PEG 600、PEG 700、PEG 800、PEG 900、PEG1000、PEG 1450、PEG 3350、PEG 4500、PEG 8000或其组合。

11.根据权利要求2所述的冻干植入物，其中(i)所述冻干植入物能模塑成海绵塞、条带或圆柱形的形状；或(ii)所述冻干植入物被构造成用于植入椎体间融合器、椎体间间隔件或腰椎颈椎椎体间融合器中；并且所述冻干植入物包括自体移植、同种异体移植和/或异种移植骨颗粒。

12.根据权利要求2所述的冻干植入物，其中所述冻干植入物在用包括水、氯化钠、右旋糖、乳酸林格氏溶液、血液、骨髓抽吸物或其组合的流体润湿之后是能模塑的。

13.一种用于制备冻干植入物的方法，所述方法包括：将流体与植入物混合，所述植入物包括以所述植入物的总重量计约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇、约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物和约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒，以及使与所述流体混合的所述植入物经历冻干以形成所述冻干植入物。

14.根据权利要求13所述的用于制备冻干植入物的方法，其中所述流体是约0.25mL至约50mL量的水、氯化钠、右旋糖、乳酸林格氏溶液、PBS、血液、骨髓抽吸物、骨髓成分或其组合。

15.根据权利要求13所述的用于制备冻干植入物的方法，其中所述植入物还包括约2wt％至约4wt％的量的可扩张相材料。

16.根据权利要求15所述的用于制备冻干植入物的方法，其中所述可扩张相材料是羧甲基纤维素、果胶或壳聚糖。

17.根据权利要求13所述的用于制备冻干植入物的方法，还包括在冻干之前，将所述植入物放入模具中。

18.根据权利要求13所述的用于制备冻干植入物的方法，其中所述冻干植入物的体积包括约3/4mL至约10mL。

19.一种治疗有需要患者的骨缺损的方法，所述方法包括在所述骨缺损处或附近植入用流体水合的冻干植入物，所述冻干植入物包括占所述植入物约0.1wt％至约20wt％的量的可生物降解聚合物、占所述植入物约0.1wt％至约75wt％的量的矿物质颗粒、以及占所述植入物约0.01wt％至约90wt％的量的氧固醇。

20.根据权利要求19所述的治疗骨缺损的方法，其中所述冻干植入物还包括约2wt％至约4wt％的量的可扩张相材料。