CN109432498B - 一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法 - Google Patents

一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109432498B
CN109432498B CN201811633711.7A CN201811633711A CN109432498B CN 109432498 B CN109432498 B CN 109432498B CN 201811633711 A CN201811633711 A CN 201811633711A CN 109432498 B CN109432498 B CN 109432498B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bone
solution
bone repair
sodium alginate
strontium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811633711.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109432498A (zh
Inventor
蓝咏
刘玉
郭瑞
邓立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Chuangseed Biomaterials Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Chuangseed Biomaterials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Chuangseed Biomaterials Co ltd filed Critical Guangzhou Chuangseed Biomaterials Co ltd
Priority to CN201811633711.7A priority Critical patent/CN109432498B/zh
Publication of CN109432498A publication Critical patent/CN109432498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109432498B publication Critical patent/CN109432498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/222—Gelatin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/204—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with nitrogen-containing functional groups, e.g. aminoxides, nitriles, guanidines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/602—Type of release, e.g. controlled, sustained, slow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/62—Encapsulated active agents, e.g. emulsified droplets

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法，属于生物医学工程技术领域。本发明的骨修复支架包含掺锶纳米羟基磷灰石、明胶和海藻酸钠载药微球。本发明的骨修复支架具有三维多孔支架结构的抗结核药物缓释系统，相比其他形式植入体更有利于细胞和血管的长入，促进新骨再生，并能在结核病灶局部较长时间有效释放抗结核药物，为骨缺损的愈合提供良好的局部环境；本发明的载药抗骨结核骨修复支架具有良好的力学性能和生物相容性，可以持续释放抗结核药物，且具有良好的骨诱导能力和骨传导能力，能诱导骨组织缺损部位的再生。

Description

一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法，属于生物医学工程技术领域。
背景技术
骨关节结核发病率，约占结核总发病率的3～5％，是发病率最高的肺外结核。其中90％侵犯椎体、膝、髋关节等负重部位。感染灶内，结核菌通过脂类、蛋白质和多糖等致病成分引起超敏反应，导致局部骨质破坏，死骨形成。发病晚期，随细菌感染扩散，骨量严重丢失，导致慢性结核性骨髓炎、病理性骨折和瘫痪等，致残率极高。
目前，临床上治疗骨关节结核的主流手段是将全身药物化疗和手术治疗相结合。但是，这种治疗方式主要存在着两方面的问题：(1)术后全身系统给药效率过低，时间过长，一般是至少6～9个月的多药联合化疗。由于感染结核杆菌的骨组织部位处于血循环末梢且存在大量菌栓，血供较差，全身给药效率低下，长时间用药不仅加速细菌的耐药，也增加了对病人肝肾的毒副作用。(2)病灶清除术容易导致局部骨缺损，需要进行修复重建，而结核杆菌难以根除的特点导致病灶局部处于炎症环境，极不利于新骨的形成。所以，一种能在病灶部位有效持续释放抗结核药物，并能修复骨缺损的载药支架材料在骨结核的治疗中尤为重要。
现有的载药抗结核骨修复支架，普遍存在着载药单一、药物释放过快，支架的力学性能不理想，降解性能与成骨能力差的缺点。因此，研制一种包埋多种抗结核药，并具有长效缓释的骨修复支架，在骨结核治疗领域上具有极大的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法，本发明的支架具有良好的力学性能和生物相容性，可以持续释放抗结核药物，并且具有良好的骨诱导能力和骨传导能力，能诱导骨组织缺损部位的再生。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于骨结核治疗的骨修复支架，所述骨修复支架包含如下材料：掺锶纳米羟基磷灰石、明胶和海藻酸钠载药微球。
本发明的骨修复支架以海藻酸钠为壳层材料，通过离子交联法，将抗结核药异烟肼、利福平包埋在海藻酸钠中，制备成海藻酸钠载药微球，然后和明胶、掺锶羟基磷灰石混合，通过冷冻干燥制备出一种载药抗骨结核修复支架。该种载药抗骨结核骨修复支架具有良好的力学性能和生物相容性，可以持续释放抗结核药物，且该种骨修复支架有良好的骨诱导能力和骨传导能力，能诱导骨组织缺损部位的再生。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述骨修复支架包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石20～50份、明胶40～70份、海藻酸钠载药微球1～10份。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述骨修复支架包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石20份、明胶40份、海藻酸钠载药微球10份。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述骨修复支架为多孔柱状结构。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述掺锶纳米羟基磷灰石的粒径为100～200nm。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述海藻酸钠载药微球所载的药物为异烟肼、利福平中的至少一种。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述掺锶纳米羟基磷灰石的制备方法为：
(1)将四水合硝酸钙、硝酸锶、磷酸氢二铵分别加去离子水溶解，配置硝酸钙水溶液、硝酸锶水溶液、磷酸氢二铵水溶液；
(2)将硝酸锶水溶液加入到硝酸钙水溶液中，加入氨水调节pH，然后加入十二烷基硫酸钠搅拌，得混合溶液；
(3)将磷酸氢二铵水溶液滴加入步骤(2)的混合溶液中反应，反应完成后，将反应液离心、抽滤，洗涤沉淀，干燥并研磨，得掺锶纳米羟基磷灰石。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述掺锶纳米羟基磷灰石的制备方法为：
(1)称取四水合硝酸钙置于烧杯中，加入去离子水溶解，浓度为2mol/L的硝酸钙水溶液，备用；称取硝酸锶置于烧杯中，加入去离子水溶解，浓度为2mol/L的硝酸锶水溶液，备用；称取磷酸氢二铵置于烧杯中，加入去离子水溶解，浓度为2mol/L的磷酸氢二铵水溶液，备用；
(2)将等体积的硝酸锶水溶液加入到硝酸钙水溶液中，加入NH3·H2O调节pH至11～11.5，并添加十二烷基硫酸钠，机械搅拌30～60min，得混合溶液；
(3)按磷酸氢二铵水溶液和混合溶液按体积比(1.2～2)：1，40分钟内逐滴滴加磷酸氢二铵水溶液，滴加完后将混合物转移到高压反应器中并在120～200℃反应4～10小时，再冷却至25℃左右；接着，将溶液以10,000rpm离心10分钟后进行抽滤，沉淀用去离子水和乙醇重复洗涤；最后，将沉淀在80℃的烘箱中干燥12小时并研磨，获得掺锶纳米羟基磷灰石。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述海藻酸钠载药微球的制备方法为：
(1)将海藻酸钠溶解于蒸馏水中，配置成海藻酸钠溶液；将异烟肼溶解于二甲基亚砜中，配制成异烟肼溶液；将利福平溶解于二甲基亚砜中，配制成利福平溶液；
(2)将山梨醇酐单油酸酯加入橄榄油中，配置成有机相溶液，搅拌备用；
(3)将异烟肼溶液、利福平溶液滴加到海藻酸钠溶液中，滴加后超声，配制成海藻酸钠载药分散液；
(4)将海藻酸钠载药分散液加入到有机相溶液中，搅拌；然后加入氯化钙溶液，搅拌；然后加入异丙醇，搅拌，离心，保留沉淀；
(5)将沉淀用异丙酮分散，离心，然后用蒸馏水洗涤沉淀，将沉淀冷冻干燥，即得海藻酸钠载药微球。
作为本发明所述骨修复支架的优选实施方式，所述海藻酸钠载药微球的制备方法为：
(1)称取海藻酸钠溶解于蒸馏水中，配置成质量浓度为1～3％的海藻酸钠溶液，备用；称取异烟肼溶解于二甲基亚砜中，配制成浓度为10mg/mL的异烟肼溶液，备用；称取利福平溶解于二甲基亚砜中，配制成浓度为10mg/mL的利福平溶液，备用；
(2)向橄榄油中添加司班80，配制成含有1％(w/v)司班80的有机相溶液，500rpm机械搅拌15～30min，备用；
(3)按重量份量取90～95份海藻酸钠溶液、5～10份异烟肼溶液和5～10份利福平溶液，将异烟肼溶液和利福平溶液边超声边滴加到海藻酸钠溶液中，滴加后，超声处理30～60min，配制成海藻酸钠载药分散液，备用；
(4)在500～1000rpm的机械搅拌下，按体积比海藻酸钠载药分散液：有机相溶液＝1：5，将海藻酸钠载药分散液加入到有机相溶液中，搅拌30～60min，然后加入与海藻酸钠载药分散液同等体积的氯化钙溶液(5％wt)，500～800rpm搅拌15～30min；然后加入与氯化钙溶液等体积的异丙醇，250～500rpm搅拌10～20min，6000rpm离心10min，保留沉淀；
(5)将沉淀用异丙酮分散，然后6000rpm离心10min，重复3～5次，然后用蒸馏水洗涤沉淀，然后将沉淀置于-80℃冷冻干燥24～36h，即得海藻酸钠载药微球。
本发明还提供了上述骨修复支架的制备方法，包括以下步骤：
(1)将明胶溶解在蒸馏水中，配制成明胶溶液，按配比加入海藻酸钠载药微球，搅拌分散；然后按配比加入掺锶纳米羟基磷灰石，搅拌；然后将所得的海藻酸钠载药微球/掺锶纳米羟基磷灰石/明胶溶液注入磨具，冷冻干燥；
(2)将冻干后的骨修复支架脱模后，浸泡于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺的乙醇溶液中，用蒸馏水洗涤，冷冻干燥，即得用于骨结核治疗的骨修复支架。
作为本发明所述骨修复支架的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，明胶溶液的质量浓度为5～10％；加入海藻酸钠载药微球后，搅拌转速为150～300rpm，搅拌时间为10～20min；加入掺锶纳米羟基磷灰石后，搅拌转速为200～500rpm，搅拌时间为15～20min；冷冻干燥的温度为-80℃，冷冻干燥的时间为24～36h；所述步骤(2)中，浸泡时间为30～60min，洗涤次数为2～3次，冷冻干燥的温度为-80℃，冷冻干燥的时间为24～36h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的骨修复支架具有三维多孔支架结构的抗结核药物缓释系统，相比其他形式植入体更有利于细胞和血管的长入，促进新骨再生，并能在结核病灶局部较长时间有效释放抗结核药物，为骨缺损的愈合提供良好的局部环境；本发明的载药抗骨结核骨修复支架具有良好的力学性能和生物相容性，可以持续释放抗结核药物，且具有良好的骨诱导能力和骨传导能力，能诱导骨组织缺损部位的再生。
附图说明
图1为效果例1中碱性磷酸酶试验结果的统计图。
图2为效果例2中细胞毒性检测结果的统计图。
图3为效果例4中药物体外缓释结果图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于骨结核治疗的骨修复支架，包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石20份、明胶40份、海藻酸钠载药微球10份。
本实施例骨修复支架的制备方法为：
(1)掺锶纳米羟基磷灰石支架的制备
称取四水合硝酸钙置于烧杯中，加入去离子水溶解，浓度为2mol/L的溶液A，备用；称取硝酸锶置于烧杯中，加入去离子水溶解，浓度为2mol/L的溶液B，备用；称取磷酸氢二铵置于烧杯中，加入去离子水溶解，浓度为2mol/L的溶液C，备用；
将等体积的B液加入到A液中，加入NH3·H2O调节pH至11，并添加十二烷基硫酸钠，机械搅拌30min；
按C液和A+B的混合液体积比1.4:1，40分钟内逐滴滴加溶液C，滴加完后，将混合物转移到高压反应器中并在130℃温育4～10小时，再冷却至25℃左右；接着，将溶液以10,000rpm离心10分钟后进行抽滤，沉淀用去离子水和乙醇重复洗涤；最后，将沉淀在80℃的烘箱中干燥12小时并研磨，获得掺锶纳米羟基磷灰石。
(2)载药海藻酸钠微球的制备
称取海藻酸钠，溶解于蒸馏水中，配置成质量浓度为1％的海藻酸钠溶液，备用；称取异烟肼，溶解于二甲基亚砜中，配制成浓度为10mg/mL的异烟肼溶液，备用；称取利福平，溶解于二甲基亚砜中，配制成浓度为10mg/mL的利福平溶液，备用；
向橄榄油中添加司班80，配制成含有1％(w/v)司班80的有机相溶液，500rpm机械搅拌20min，备用；
按重量份量取95份海藻酸钠溶液、5.5份异烟肼溶液和5.5份利福平溶液，将异烟肼溶液和利福平溶液边超声边滴加到海藻酸钠溶液中，滴加完后，超声处理60min，配制成海藻酸钠载药分散液，备用；
在500～1000rpm的机械搅拌下，按体积比海藻酸钠载药分散液：有机相溶液＝1：5，将海藻酸钠载药分散液加入到有机相溶液中，搅拌30min，然后加入与海藻酸钠载药分散液同等体积的氯化钙溶液(5％wt)，750rpm搅拌20min；然后加入与氯化钙溶液等体积的异丙醇，300rpm搅拌15min，6000rpm离心10min，保留沉淀；
将沉淀用异丙酮分散，然后6000rpm离心10min，重复3次，然后用蒸馏水洗涤沉淀，然后将沉淀置于-80℃冷冻干燥24h，即得海藻酸钠载药微球。
(3)用于骨结核治疗的骨修复支架的制备
称取明胶溶解在蒸馏水中，配制成质量浓度为5～10％的明胶溶液，按配比加入海藻酸钠载药微球，150～300rpm搅拌分散10～20min，然后按配比加入掺锶纳米羟基磷灰石，200～500rpm机械搅拌15～20min，然后将所得的海藻酸钠载药微球/掺锶纳米羟基磷灰石/明胶溶液注入磨具，置于-80℃冷冻干燥机干燥24～36h；
将冻干后的骨修复支架脱模后，浸泡于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)的乙醇溶液中60min，然后用蒸馏水洗涤3次，再置于-80℃冷冻干燥机干燥24h，即得一种用于骨结核治疗的骨修复支架。
实施例2
一种用于骨结核治疗的骨修复支架，包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石45份、明胶50份、海藻酸钠载药微球5份。
本实施例骨修复支架的制备方法同实施例1。
实施例3
一种用于骨结核治疗的骨修复支架，包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石45份、明胶45份、海藻酸钠载药微球10份。
本实施例骨修复支架的制备方法同实施例1。
实施例4
一种用于骨结核治疗的骨修复支架，包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石20份、明胶70份、海藻酸钠载药微球1份。
本实施例骨修复支架的制备方法同实施例1。
实施例5
一种用于骨结核治疗的骨修复支架，包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石50份、明胶40份、海藻酸钠载药微球10份。
本实施例骨修复支架的制备方法同实施例1。
效果例1本发明实施例1～5骨修复支架的碱性磷酸酶测试
将实施例1～5所制备的用于骨结核治疗的骨修复支架与MG-63(人成骨肉瘤细胞)进行共培养7天后对其碱性磷酸酶进行检测，实验组1～5使用实施例1～5的骨修复支架，检测实验组的骨诱导能力。实验结果如图1所示，其中，横坐标为培养天数，纵坐标为ALP值。
碱性磷酸酶(alkaline phosphate ALP)是分化成骨细胞的标志物，能促进骨基质的矿化。由图1可知，实施例1～5的ALP值均大于5，说明本发明所制备的用于骨结核治疗的骨修复支架，具有较高的骨诱导能力，可以促进骨组织的诱导再生。并且，实施例1的骨修复支架促进骨组织诱导再生的效果最好。即当掺锶纳米羟基磷灰石为20重量份、明胶为40重量份、海藻酸钠载药微球为10重量份时，骨修复支架具有最佳的促进骨组织诱导再生的效果。
效果例2本发明实施例1～5骨修复支架的细胞毒性检测
将实施例1～5的骨修复支架进行细胞毒性评价实验(按国标GB/T16886.5-2003进行实验)，实验组1～5使用实施例1～5的骨修复支架，对照组为市面销售的羟基磷灰石骨修复材料。实验组1～5和对照组的实验结果如图2所示。
由图2可知，实施例1～5在与成骨细胞共培养3、7、14天后其对应的细胞相对增殖率均在80％以上，细胞毒性评级为0级，证明其具有良好的细胞形容性。
效果例3本发明实施例1～5骨修复支架的急性毒性检测
按GB/T 16886.11-2011《医疗器械生物学评价第11部分：全身毒性试验》中的急性毒性检测方法进行检测。实施例1～5的急性毒性检测结果如表1所示。
表1
Figure BDA0001929506090000081
由表1可知，实施例1～5所制得的用于骨结核治疗的骨修复支架均无急性毒性，溶血率均符合合格标准，证明本发明所制备的用于骨结核治疗的骨修复支架具有良好的生物安全性。
效果例4本发明实施例1～5骨修复支架的药物体外释放试验
精密称取实施例1～5所制备的骨修复支架，放入到事先软化好的透析袋里，再用夹子把透析袋袋口封好，加入PBS缓冲液(磷酸缓冲溶液)至总体积为10mL，密封。然后置于温度保持在37±1℃，速度在100rpm的摇床中振摇。隔一段时间，停止振摇，取出1mL溶液后，再相应的加入1mL新鲜的PBS缓冲液。按照紫外分光光度法测定取出样品液中的药物浓度，根据初始投药量及10mL总体积便可计算出相应时间点药物释放的百分率。实施例1～5的药物体外缓释结果如图3所示，实验组1～5使用本发明实施例1～5的骨修复支架。
由图3可知，本发明所制备的实施例1～5，在前7天的释放实验中累积释放率均在40％以下，释放速率均衡，没有明显的突释现象，而且实施例1～5在实验的第42天仍在释放，证明通过本发明所制备的用于骨结核治疗的骨修复支架具有长效释放抗结核药物的能力。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种用于骨结核治疗的骨修复支架，其特征在于，所述骨修复支架包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石20~50份、明胶40~70份和海藻酸钠载药微球1~10份；
所述掺锶纳米羟基磷灰石的制备方法为：
（1）将四水合硝酸钙、硝酸锶、磷酸氢二铵分别加去离子水溶解，配置硝酸钙水溶液、硝酸锶水溶液、磷酸氢二铵水溶液；
（2）将硝酸锶水溶液加入到硝酸钙水溶液中，加入氨水调节pH，然后加入十二烷基硫酸钠搅拌，得混合溶液；
（3）将磷酸氢二铵水溶液滴加入步骤（2）的混合溶液中反应，反应完成后，将反应液离心、抽滤，洗涤沉淀，干燥并研磨，得掺锶纳米羟基磷灰石；
所述海藻酸钠载药微球的制备方法为：
（1）将海藻酸钠溶解于蒸馏水中，配置成海藻酸钠溶液；将异烟肼溶解于二甲基亚砜中，配制成异烟肼溶液；将利福平溶解于二甲基亚砜中，配制成利福平溶液；
（2）将山梨醇酐单油酸酯加入橄榄油中，配置成有机相溶液，搅拌备用；
（3）将异烟肼溶液、利福平溶液滴加到海藻酸钠溶液中，滴加后超声，配制成海藻酸钠载药分散液；
（4）将海藻酸钠载药分散液加入到有机相溶液中，搅拌；然后加入氯化钙溶液，搅拌；然后加入异丙醇，搅拌，离心，保留沉淀；
（5）将沉淀用异丙醇分散，离心，然后用蒸馏水洗涤沉淀，将沉淀冷冻干燥，即得海藻酸钠载药微球。
2.如权利要求1所述的骨修复支架，其特征在于，所述骨修复支架包含如下重量份的材料：掺锶纳米羟基磷灰石20份、明胶40份、海藻酸钠载药微球10份。
3.如权利要求1~2任一项所述的骨修复支架，其特征在于，所述骨修复支架为多孔柱状结构。
4.如权利要求1~2任一项所述的骨修复支架，其特征在于，所述掺锶纳米羟基磷灰石的粒径为100~200nm。
5.如权利要求1~4任一项所述的骨修复支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将明胶溶解在蒸馏水中，配制成明胶溶液，按配比加入海藻酸钠载药微球，搅拌分散；然后按配比加入掺锶纳米羟基磷灰石，搅拌；然后将所得的海藻酸钠载药微球/掺锶纳米羟基磷灰石/明胶溶液注入模具，冷冻干燥；
（2）将冻干后的骨修复支架脱模后，浸泡于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺的乙醇溶液中，用蒸馏水洗涤，冷冻干燥，即得用于骨结核治疗的骨修复支架。
6.如权利要求5所述的骨修复支架的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，明胶溶液的质量浓度为5~10%；加入海藻酸钠载药微球后，搅拌转速为150~300rpm，搅拌时间为10~20min；加入掺锶纳米羟基磷灰石后，搅拌转速为200~500rpm，搅拌时间为15~20min；冷冻干燥的温度为-80℃，冷冻干燥的时间为24~36h；所述步骤（2）中，浸泡时间为30~60min，洗涤次数为2~3次，冷冻干燥的温度为-80℃，冷冻干燥的时间为24~36h。
CN201811633711.7A 2018-12-29 2018-12-29 一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法 Active CN109432498B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811633711.7A CN109432498B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811633711.7A CN109432498B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109432498A CN109432498A (zh) 2019-03-08
CN109432498B true CN109432498B (zh) 2021-06-01

Family

ID=65539495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811633711.7A Active CN109432498B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109432498B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717676C1 (ru) * 2019-08-19 2020-03-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Биоактивное покрытие для восстановления костной ткани
CN110386814B (zh) * 2019-09-03 2020-04-28 长沙华脉新材料有限公司 一种用于3d打印的特种生物陶瓷材料及其制备方法
CN110885070B (zh) * 2019-11-27 2023-03-31 昆明理工大学 一种无水磷酸氢钙/羟基磷灰石双相多孔微球材料及其制备方法与应用
CN114870030B (zh) * 2022-05-13 2023-03-28 上海摩漾生物科技有限公司 一种高吸收率的羟基磷灰石纳米材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008089109A2 (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Rutgers, The State University Of New Jersey Biomimetic hydroxyapatite composite materials and methods for the preparation thereof
CN102390823A (zh) * 2011-08-19 2012-03-28 重庆大学 一种纳米掺锶羟基磷灰石粉体的制备方法
CN102940905A (zh) * 2012-10-19 2013-02-27 华中科技大学 具有抗结核活性的多孔骨修复材料及其制备方法
CN104324032A (zh) * 2011-03-07 2015-02-04 中国人民解放军第三〇九医院 抗结核药物三联复方微球血管靶向栓塞缓释剂及其制备方法和用途

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008089109A2 (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Rutgers, The State University Of New Jersey Biomimetic hydroxyapatite composite materials and methods for the preparation thereof
CN104324032A (zh) * 2011-03-07 2015-02-04 中国人民解放军第三〇九医院 抗结核药物三联复方微球血管靶向栓塞缓释剂及其制备方法和用途
CN102390823A (zh) * 2011-08-19 2012-03-28 重庆大学 一种纳米掺锶羟基磷灰石粉体的制备方法
CN102940905A (zh) * 2012-10-19 2013-02-27 华中科技大学 具有抗结核活性的多孔骨修复材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
抗骨结核缓释药物：载体材料的选择;费正奇等;《中国组织工程研究》;20150521;第19卷(第21期);摘要、第3388页左栏第1段至第3390页右栏第1段 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109432498A (zh) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109432498B (zh) 一种用于骨结核治疗的骨修复支架及其制备方法
Tao et al. Chitosan-based drug delivery systems: from synthesis strategy to osteomyelitis treatment–a review
CA2111199C (en) Pharmaceutical formulations of osteogenic proteins
Zhu et al. 3D-printed hierarchical scaffold for localized isoniazid/rifampin drug delivery and osteoarticular tuberculosis therapy
Liu et al. The characteristics of mussel‐inspired nHA/OSA injectable hydrogel and repaired bone defect in rabbit
Shi et al. Gentamicin‐impregnated chitosan/nanohydroxyapatite/ethyl cellulose microspheres granules for chronic osteomyelitis therapy
CZ290755B6 (cs) Způsob přípravy zesí»ovaného biokompatibilního polysacharidového gelového prostředku, tento prostředek a částečně zesí»ovaný tento prostředek
CN110522946B (zh) 一种载rhBMP-2的骨修复材料微球及其制备方法
CN111317709B (zh) 一种可注射载双药物复合壳聚糖水凝胶及其制备方法
WO2022012339A1 (zh) 一种构建骨形态发生蛋白缓释系统的方法
Li et al. Dopamine-assisted fixation of drug-loaded polymeric multilayers to osteoarticular implants for tuberculosis therapy
Li et al. An intelligent vancomycin release system for preventing surgical site infections of bone tissues
Mostafa et al. Bioactive/natural polymeric scaffolds loaded with ciprofloxacin for treatment of osteomyelitis
CN107233318A (zh) 具有多级缓控释效果的羟基磷灰石载药微球的制备方法
Yu et al. Porous HA microspheres as drug delivery: Effects of porosity and pore structure on drug loading and in vitro release
Rodríguez-Évora et al. Bone regeneration induced by an in situ gel-forming poloxamine, bone morphogenetic protein-2 system
Hikmawati et al. Synthesis and characterization of nanohydroxyapatite-gelatin composite with streptomycin as antituberculosis injectable bone substitute
Putra et al. The effect of glutaraldehyde on hydroxyapatite-gelatin composite with addition of alendronate for bone filler application
CN107890585B (zh) 一种复合陶瓷支架及其制备方法
CN109106986B (zh) 一种药物控释磷酸钙骨水泥复合微球、其制备方法及应用
Milivojevic et al. Recent advances in alginates as material for biomedical applications
Lin et al. Tailored biomimetic hydrogel based on a photopolymerised DMP1/MCF/gelatin hybrid system for calvarial bone regeneration
CN111870739A (zh) 一种多功能改性壳聚糖自愈合水凝胶的制备方法及应用
JP2008527033A (ja) 増殖因子組成物
CN102580161A (zh) 一种具有抗结核菌作用的人工骨填充缓释材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant