CN112773935A - 骨移植组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物及其制备方法。更具体地，一种骨移植组合物及其制备方法，所述骨移植组合物包含提供最佳渗透性质和形状保持性的量的羟丙基甲基纤维素。

Description

骨移植组合物及其制备方法
本申请要求于2020年3月31日提交的第10-2020-0039213号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种骨移植组合物及其制备方法。
背景技术
各种材料和各种方法可以用于对缺损骨重建。例如，对于缺损骨的重建，可以使用诸如骨粉末、骨碎片和骨块的骨移植材料，或者可以使用诸如自体移植、同种异体移植和异种移植的方法。
用于对缺损骨重建的骨移植材料可以用在骨外科、神经外科、整形外科、耳鼻喉科、口腔和颌面外科、兽医科(兽医诊所)、皮肤科和牙科中。例如，这些材料可以用于椎间盘手术期间的骨缺损以诱导骨再生，或者也可以用于口腔和颌面骨缺损的植入手术和重建。
另外，第10-0401941号韩国专利公开了与骨移植材料及其制备方法相关的技术。如其中公开的，当使用由生物陶瓷粉末组成并具有三维连通孔结构的网状骨时，骨移植的效果在生物相容性、机械性能、毒性等方面可能存在限制。
发明内容
本公开的目的在于提供一种适合于骨形成的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物，具体地，与另一种溶液形成最佳渗透压的骨移植组合物和骨移植溶液。
本公开的一个实施例提供了一种骨移植组合物，其中，当将盐水的渗透压设定为100％作为参考值时，盐水在加入骨移植溶液之后在12小时至48小时内达到104％至112％的渗透压。
本公开的一个实施例提供了一种骨移植组合物，其中，骨移植溶液是1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植材料与0.5重量份至2重量份的溶剂的混合物，并且包含羟丙基甲基纤维素的骨移植材料通过将1重量份的骨移植材料与0.3重量份至3重量份的羟丙基甲基纤维素混合来形成。
本公开的一个实施例提供了一种骨移植组合物，其中，骨移植材料是自然骨移植材料。
本公开的一个实施例提供了一种骨移植组合物，其中，溶剂是水。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)通过将溶剂和骨形态发生蛋白混合来制备骨形态发生蛋白溶液；(2)通过将骨形态发生蛋白溶液与移植材料粉末混合而使骨形态发生蛋白吸附到移植材料粉末上；(3)混合并搅拌具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末以及羟丙基甲基纤维素粉末，以形成具有渗透性质的凝胶；以及(4)通过在真空下冷冻-干燥凝胶来形成包含多个孔的结构。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，其中，骨形态发生蛋白是选自于由BMP-2、BMP-3、BMP-3b、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9、BMP-10、BMP-11、BMP-12、BMP-13、BMP-14、BMP-15、BMP-16、BMP-17、BMP-18、它们的重组骨形态发生蛋白以及与它们等同的骨形态发生蛋白组成的组中的至少一种。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，其中，骨形态发生蛋白溶液中的骨形态发生蛋白的浓度为0.05mg/mL至0.15mg/mL。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，其中，使用磷酸盐缓冲盐水将骨形态发生蛋白溶液的pH调节为4.6至5。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，其中，步骤(3)中的具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素粉末之间的体积比为1:0.2至1:0.6。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，其中，所述方法还包括通过氧化乙烯气体或伽玛射线照射对骨移植组合物进行灭菌的步骤。
本公开的一个实施例提供了一种用于制备骨移植组合物的方法，其中，氧化乙烯气体的浓度为450mg/L至1,200mg/L，或者伽玛射线照射的剂量为10kGy至25kGy。
本公开的一个实施例提供了一种通过上述用于制备骨移植组合物的方法制备的骨移植组合物。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开的一个实施例的用于制备骨移植组合物的方法的流程图。
图2示出了本公开的实验示例的结果数据，结果数据是通过将盐水与使用不同量(重量份)的溶剂形成的骨移植溶液混合并且将混合的盐水的渗透压与纯盐水的渗透压相比随时间的变化表示为渗透率而获得的。
具体实施方式
本公开的实施例涉及一种骨移植组合物，该骨移植组合物通过包含多孔骨移植材料和羟丙基甲基纤维素而可以在使骨形成激活、生物相容性和易于使用方面具有优异的效果。
然而，为了更清楚和更简洁的说明，将省略与其它实施例的描述重复的特定实施例的部分的描述。即使省略了对该部分的描述，该部分也不被排除在本公开之外，并且应该以与其它实施例的方式相同的方式承认其权利范围。
在以下描述中，当与本公开相关的公知技术的详细描述可能不必要地使本公开的主题模糊时，将省略其详细描述。另外，在以下描述中使用的术语是考虑到它们在本公开中的功能而定义的术语，并且可以根据用户或操作员的意图或者根据实践而改变。因此，这些术语的定义应该基于整个说明书中的内容来确定。
本公开的技术精神由权利要求确定，并且以下实施例仅是用于向本公开所属领域的技术人员有效地解释本公开的技术精神的手段。
在本公开中，当由式表示的重复单元、化合物或树脂包括其异构体时，表示重复单元、化合物或树脂的相应式意味着也表示异构体的代表性式。
在下文中，将描述本公开的具体实施例。然而，这些实施例仅是示例，并且本公开不限于此。
骨移植组合物可以植入骨缺损中，并且可以用于通过填充骨缺损来使骨缺损修复。在下文中，“植入”包括在不具有刚性的状态下或在具有刚性的状态下施用到骨缺损中。在具有刚性的状态下施用到骨缺损中可以在通过形状形成装置(例如，三维打印机)在具有刚性的状态下形成与骨缺损的形状对应的形状之后植入到骨缺损中。
本公开的骨移植组合物包含骨移植材料和羟丙基甲基纤维素。骨移植组合物可以植入骨缺损中，并且可以用于通过填充骨缺损来使骨缺损修复。
骨移植材料可以是自然骨，例如自体骨、同种异体骨或异种骨。当使用自然骨时，因为自然骨具有优异的生物相容性并且还由于其中包含的大量孔而具有良好的润湿性和吸湿性，所以自然骨可以表现出优异的骨形成效果。另外，自然骨还可以用于骨外科、神经外科、整形外科、耳鼻喉科、口腔和颌面外科、兽医科(兽医诊所)、皮肤科和牙科中的缺损骨的重建。
另外，骨移植材料还可以用于人或动物的缺损骨的重建。在下文中，主要描述对牙科的用途，然而，用途不限于此。
由于骨移植组合物包括羟丙基甲基纤维素，因此骨移植组合物可以对骨缺损具有粘附性。当骨移植组合物具有优异的粘附性时，即使将骨移植组合物施用于上颌，其也不会向下流动，并且即使由于咀嚼运动而存在冲击，也可以防止骨移植组合物从骨缺损脱落。
另外，由于骨移植组合物包含羟丙基甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素会影响组合物与另一种溶液之间渗透压的形成。取决于羟丙基甲基纤维素在溶剂中的溶解程度，在组合物与另一种溶液之间发生的渗透压变化。在形成最佳渗透压的条件下，当将骨移植组合物施用于骨缺损时，通过使外部条件的影响最小化，可以更容易地执行用于施用组合物的医疗程序。
根据本公开的一个实施例，基于1重量份的骨移植材料，在医疗程序期间表现出最佳骨移植性质的骨移植组合物可以包含0.15重量份至6重量份(更优选地，0.3重量份至3重量份)的量的羟丙基甲基纤维素。如果基于1重量份的骨移植材料，羟丙基甲基纤维素的含量小于0.3重量份，则组合物对骨缺损的粘附性不足，并因此在使用期间极有可能从骨缺损脱落，并且因为羟丙基甲基纤维素的含量不显著，所以羟丙基甲基纤维素对骨移植组合物的渗透性质影响很小或没有影响。如果羟丙基甲基纤维素的含量相对于每重量份骨移植材料大于3重量份，则羟丙基甲基纤维素可能通过干扰异种骨的润湿性、吸湿性等而干扰骨形成，并且羟丙基甲基纤维素可能由于其固化而不容易溶解，并且可能由于其向外流动而对组合物的渗透压具有极大影响，因此组合物可能不适合用作骨移植材料。
包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物作为通过将其溶解在溶剂中而获得的溶液使用。可以适当地选择并使用本领域中可以使用的任何溶剂作为溶剂，例如，使用水作为溶剂。由于骨移植组合物的物理性质(诸如溶解率、浓度、渗透性质和形状保持性)根据溶剂的条件而变化，因此选择合适的溶剂条件对于本公开的实践是重要的。
根据本公开的一个实施例，为了使骨移植溶液在医疗程序期间表现出最佳性质(具体地，为了使骨移植溶液与另一种溶液形成最佳渗透压)，可以通过将1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物与0.5重量份至2重量份的溶剂(水)混合来制备骨移植溶液。如通过稍后将描述的实验示例可以看出，溶剂的含量应在一定范围内，以使骨移植溶液可以与另一种溶液形成适当的渗透现象。如图2中所示，可以看出的是，为了形成适当的渗透现象，应该将0.5重量份至2重量份的溶剂(水)与1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物混合。
如果基于1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物，溶剂(水)的含量小于0.5重量份，则由于溶剂(水)的量过小，所以可能不容易发生溶解，因此羟丙基甲基纤维素可能不容易与骨移植材料结合并且可能不充分地表现出其功能。通常，组合物可能太硬以至于其不能适合于骨形成。另外，它可能与另一种溶液形成强渗透压，因此骨移植材料不会保持其形状并且其功能会受损。
如果基于1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物，溶剂(水)的含量大于2重量份，则溶剂(水)的量太大，从而溶液具有流动性质而不具有合适的粘度，因此组合物可能不具有形状保持性。另外，由于高含量的溶剂(水)，羟丙基甲基纤维素的溶解会快速进行，因此羟丙基甲基纤维素可能向外流动，从而其不能表现出其功能。另外，它可能与另一种溶液形成强渗透压，因此骨移植材料不会保持其形状并且其功能会受损。
因此，作为使包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物充分表现出羟丙基甲基纤维素的功能并保持骨移植材料的形状的溶剂条件，将0.5重量份至2重量份的溶剂(水)与1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植组合物混合，以制备骨移植溶液。
根据本公开的另一实施例的骨移植组合物试剂盒包括上述骨移植组合物和容纳该组合物的注射器。通过提供直接容纳骨移植组合物的注射器，可以确保易于使用并且显著降低在使用期间可能发生的污染的可能性。
然而，在本实施例的描述中，为了更清楚和更简洁的说明，省略了与其它实施例的部分重复的部分的描述。即使省略了对该部分的描述，该部分也不被排除在本公开之外，并且应该以与其它实施例的方式相同的方式承认其权利范围。
根据本公开的又一实施例的用于制备骨移植组合物的方法包括以下步骤：
1、将骨形态发生蛋白溶解以制备骨形态发生蛋白溶液；
2、使移植材料粉末落入通过步骤1制备的骨形态发生蛋白溶液中以浸渍；或者
3、在将步骤1中制备的骨形态发生蛋白溶液加入移植材料粉末中之后进行搅拌以使骨形态发生蛋白吸附；
4、混合并搅拌步骤2或步骤3中制备的骨形态发生蛋白溶液和移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素(粉末形态)，以形成凝胶形状；以及
5、通过在真空下以低温冷冻-干燥通过混合和搅拌工艺而获得的移植材料粉末和羟丙基甲基纤维素粉末的混合物来形成包含多个孔的海绵状结构。通过这些步骤制备的骨移植组合物可以在使骨形成激活、生物相容性和易于使用方面具有优异的效果。
然而，在该实施例的描述中，为了更清楚和更简洁的说明，省略了与上述实施例的部分重复的部分的描述。即使省略了对该部分的描述，该部分也不被排除在本公开之外，并且应该以与上述实施例的方式相同的方式承认其权利范围。
图1是示意性地示出根据本公开的一个实施例的用于制备骨移植组合物的方法的流程图。
图2示出了本公开的实验示例的结果数据，结果数据是通过将盐水与使用不同量(重量份)的溶剂形成的骨移植溶液混合，然后将混合的盐水的渗透压与纯盐水的渗透压相比随时间的变化表示为渗透率而获得的。
首先，通过将骨形态发生蛋白溶解在溶剂中来制备骨形态发生蛋白溶液。可以通过将骨形态发生蛋白加入溶剂或者将骨形态发生蛋白加入溶剂并使骨形态发生蛋白溶解在溶剂中来制备骨形态发生蛋白溶液。
骨形态发生蛋白可以是选自于由BMP-2、BMP-3、BMP-3b、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9、BMP-10、BMP-11、BMP-12、BMP-13、BMP-14、BMP-15、BMP-16、BMP-17、BMP-18、它们的重组骨形态发生蛋白以及与它们等同的骨形态发生蛋白组成的组中的至少一种。就本公开的骨形成效果而言，优选地，骨形态发生蛋白可以是rhBMP-2。
根据本公开的一个实施例，骨形态发生蛋白溶液中的骨形态发生蛋白的浓度可以为0.05mg/mL至0.15mg/mL，优选地，可以为0.08mg/mL至0.12mg/mL。当骨形态发生蛋白的浓度在上述范围内时，可以使通过骨形态发生蛋白的骨形成激活。如果骨形态发生蛋白的浓度小于0.05mg/mL，则会降低骨形态发生蛋白形成新骨的能力，并且如果骨形态发生蛋白的浓度大于0.15mg/mL，则其会引起不利影响。
另外，根据本公开的一个实施例，骨形态发生蛋白溶液的pH可以为例如4.6至5。当pH在上述范围内时，可以使通过骨形态发生蛋白的骨形成激活。如果骨形态发生蛋白溶液的pH小于4.6，则会降低形成新骨的能力，并且如果骨形态发生蛋白溶液的pH大于5，则会降低形成新骨的能力。例如，可以使用磷酸盐缓冲盐水来调节pH。当使用磷酸盐缓冲盐水调节pH时，骨形态发生蛋白可以具有形成新骨的效果。
此后，通过用骨形态发生蛋白溶液浸泡移植材料粉末来使骨形态发生蛋白吸附到移植材料粉末上。可以通过用骨形态发生蛋白溶液冲洗先前准备的移植材料粉末或使移植材料粉末落入骨形态发生蛋白溶液中来用骨形态发生蛋白溶液浸泡移植材料粉末，由此可以使骨形态发生蛋白吸附到移植材料粉末上。
移植材料粉末可以是自体骨、同种异体骨或异种骨。例如，可以通过将移植材料粉末置于搭接(snap，或称为咬合或卡扣)管中来准备移植材料粉末。
移植材料粉末的平均粒径(D50)可以为200μm至5,000μm，优选地，可以为250μm至1,000μm。如果移植材料粉末的平均粒径小于200μm，则移植材料可能被快速吸收，因此骨形成所需的骨传导可能不足，并且如果移植材料粉末的平均粒径大于5,000μm，则在向患者施用期间移植材料粉末的精确处理会是困难的。
根据本公开的一个实施例，使骨形态发生蛋白吸附到移植材料粉末上的步骤可以包括使用冷冻离心机使骨形态发生蛋白吸附的步骤。
在一些情况下，骨形态发生蛋白也可能悬浮在溶液中。然而，当在使用离心机高速下旋转骨形态发生蛋白的同时使骨形态发生蛋白被吸附时，可以防止骨形态发生蛋白悬浮在溶液中，并且因此骨形态发生蛋白可以容易地吸附到移植材料粉末的表面上或移植材料粉末的孔中。只有当在以高速旋转骨形态发生蛋白的同时使骨形态发生蛋白被吸附时，才可以防止骨形态发生蛋白在从移植材料粉末脱落后再次悬浮。如果以低速旋转骨形态发生蛋白，则骨形态发生蛋白可能悬浮，并因此不容易被吸附。在高速旋转下，骨形态发生蛋白可以快速地吸附到移植材料粉末的表面上或移植材料粉末的孔中。
根据本公开的一个实施例，冷冻离心机的转速可以为4,000rpm或更大。当使用离心机使骨形态发生蛋白吸附时，转速越高，吸附越好。例如，离心机的转速可以为4,000rpm或更大，并且当满足该转速范围时，可以防止骨形态发生蛋白悬浮于溶液中。
根据本公开的一个实施例，可以在5℃或更低的冷温度下执行使用冷冻离心机使骨形态发生蛋白吸附的步骤。由于在5℃或更低的冷温度下执行使用冷冻离心机使骨形态发生蛋白吸附的步骤，因此可以使通过旋转使骨形态发生蛋白吸附到移植材料粉末的表面上或移植材料粉末的孔中的效果最大化，同时通过防止溶液的温度由于旋转而升高来防止不耐热的骨形态发生蛋白的变性。冷温度可以是溶液不冻结的温度。例如，冷温度可以为5℃或更低，优选地，可以为0.5℃至1.5℃。
此后，混合并搅拌具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末以及羟丙基甲基纤维素粉末以形成粘性凝胶。由此形成的粘性凝胶可以改善移植材料粉末的粘附性。例如，可以使用混合器进行搅拌。当搅拌移植材料粉末与以粉末形式的羟丙基甲基纤维素时，可以获得具有均匀质量的产品。
根据本公开的一个实施例，具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素粉末之间的体积比可以为1:0.2至1:0.6。如果具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素粉末的体积比大于1:0.2，则可能难以形成凝胶，并且如果具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素粉末的体积比小于1:0.6，则可能因为凝胶的体积大于移植材料粉末的体积而难以形成有效的骨移植组合物。就本公开的效果而言，具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素粉末之间的体积比可以优选地为1:0.25至1:0.35。
此后，在真空下冷冻-干燥通过混合和搅拌工艺而获得的移植材料粉末和羟丙基甲基纤维素粉末的混合物以形成包含多个孔的海绵状结构。也可以通过在真空下以低温冷冻-干燥通过混合和搅拌工艺而获得的移植材料粉末和羟丙基甲基纤维素粉末的混合物来形成包含多个孔的海绵状结构。
可以通过在真空下的冷冻-干燥处理形成包括多孔结构的海绵状结构。可以使凝胶吸收到移植材料粉末中以形成包括多孔结构的海绵状结构，并且相信的是，真空下的处理主要有助于包括多孔结构的海绵状结构的形成。
根据本公开的一个实施例，用于制备骨移植组合物的方法还可以包括封装步骤。
根据本公开的一个实施例，用于制备骨移植组合物的方法还可以包括将制备的包括包含多个孔的海绵状结构的骨移植组合物置于尺寸适于插入注射器中的搭接管中的步骤。当该方法还包括将组合物置于尺寸适于插入注射器中的搭接管中的步骤时，该组合物的尺寸可以适于插入到注射器中，并且因此可以直接插入到注射器中而无需单独的工艺，使得可以促进用于制备骨移植组合物的工艺的操作。
根据本公开的实施例，用于制备骨移植组合物的方法还可以包括将置于搭接管中的包括包含多个孔的海绵状结构的骨移植组合物置于注射器中并密封的步骤。当将骨移植组合物设置在注射器中时，可以确保易于使用并且显著降低在使用期间可能发生的污染的可能性。
根据本公开的一个实施例，用于制备骨移植组合物的方法还可以包括对组合物进行灭菌的步骤。
在本公开的一个实施例中，可以通过氧化乙烯气体对包括包含多个孔的海绵状结构的骨移植组合物进行灭菌。例如，氧化乙烯气体的浓度可以为450mg/L至1,200mg/L。
如果氧化乙烯气体的浓度小于450mg/L，则灭菌会不充分，并且如果氧化乙烯气体的浓度大于1,200mg/L，则会发生骨形态发生蛋白的变性。
根据本公开的一个实施例，可以通过伽玛射线照射对包括包含多个孔的海绵状结构的骨移植组合物进行灭菌。例如，伽玛射线照射的剂量可以为10kGy至25kGy。如果伽玛射线照射的剂量小于10kGy，则灭菌会不充分，并且如果伽玛射线照射的剂量大于25kGy，则会发生骨形态发生蛋白的变性。
根据上述方法制备的骨移植组合物应该具有确保的水合能力，以将组合物施用于人体，例如将组合物施用于牙齿。换言之，骨移植组合物应该具有临界渗透性质。使骨移植组合物在与另一种溶液(例如，盐水)混合时具有一定的渗透率是骨移植材料将以恒定浓度保持从而保持其形状和功能的能力的重要因素。该性质可以根据骨移植组合物中包含的HPMC等的含量以及用于形成溶液的溶剂的条件来确定。
例如，在将骨移植组合物施用于牙齿的情况下，牙科操作者在使作为粉末等提供的骨移植组合物水合之后将组合物施用于缺失的牙齿。如果在该水合过程期间包含在骨移植组合物中的HPMC大量向外流(即，水合后的组合物的渗透压增加)，则HPMC不会保留在骨移植材料内部，因此骨移植材料不会保持其形状并且也不会结块，使得不可能进行医疗程序。为此，骨移植组合物应该具有在预定范围内的渗透性质，使得其能够保持其形状而不受外部条件的影响。此外，如果在将骨移植组合物施用于缺失的牙齿之后形成诸如水或唾液的外部环境，则会发生骨移植组合物流向周围或脱落的现象，因此会出现外部物质流入缺失的牙齿中的问题。为此，骨移植组合物应该具有在预定范围内的渗透性质，此外，骨移植组合物不仅应该具有内部物理性质，而且应该具有抵抗外部条件的性能。
实际上，当将盐水的渗透压设定为100％作为参考值时，在将盐水加入骨移植溶液之后，盐水应该在12小时至48小时内达到104％至112％的渗透压。如果渗透压大于112％，则HPMC会在水合过程期间向外流，因此骨移植组合物的形状保持性及其对骨缺损的粘附会显著降低，使得不可能施用骨移植组合物。另一方面，如果渗透压小于104％，则骨移植组合物会不容易被水合，并因此会难以塑性变形至骨缺损，因此不利地影响骨再生。
在下文中，将给出优选示例以帮助理解本公开。然而，这些示例仅用于说明本公开，并且不意图限制如所附权利要求中限定的本公开的范围。另外，对本领域技术人员将明显的是，在不脱离本公开的范围和技术精神的情况下，这些示例的各种改变和修改是可能的。另外，将理解的是，这些改变和修改也落入所附权利要求内。
实验示例
1、盐水的渗透压的测量
渗透压指当发生渗透现象时施加到半透膜的压力，并且渗透压与溶液浓度的差成比例。在对照实验中，测量了盐水的渗透压，并且如下面的表1中所示，还测量了渗透压是否随时间变化。可以通过引入溶液并且由与出口连接的压力传感器测量渗透压值来获得渗透压。在该对照实验中测量的盐水的渗透压值为286，将其设定为100％作为参考值。
2、包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)的水合的骨移植材料的制备
通过将水添加到1重量份(0.5g)骨移植材料和0.6重量份羟丙基甲基纤维素(HPMC)来制备包含HPMC的水合的骨移植材料。相对于每重量份的骨移植材料和HPMC的混合物，添加的水的量为0.4重量份至6重量份。
3、添加到包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)的水合的骨移植材料的盐水的渗透压的测量
将上述部分2中制备的水合的骨移植材料中的每种置于15mL锥形管中，并向其添加5mL盐水。在下面的表1中所示的每个时间点，取0.5mL盐水并测量渗透压。测量的渗透压值表示为相对于在上述部分1的对照实验中获得的参考值的百分比(％)。
表1
1小时 3小时 6小时 12小时 24小时 48小时
对照 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％
0.4 100％ 108％ 112％ 113％ 115％ 117％
0.5 100％ 104％ 109％ 110％ 111％ 112％
0.6 100％ 103％ 107％ 109％ 110％ 111％
0.8 100％ 103％ 106％ 107％ 108％ 109％
1.0 100％ 102％ 103％ 106％ 107％ 108％
1.2 100％ 103％ 104％ 105％ 106％ 108％
1.5 100％ 101％ 102％ 105％ 107％ 108％
2.0 100％ 102％ 102％ 104％ 106％ 107％
3.0 100％ 109％ 115％ 116％ 117％ 117％
4.0 100％ 109％ 116％ 117％ 118％ 118％
6.0 100％ 110％ 114％ 116％ 118％ 118％
如上面的表1中所示，将对照实验中获得的值设定为100％作为参考值。该值是通过使在每个时间点测量的纯盐水的渗透压标准化而获得的值。
如上面的表1中所示，可以确认的是，当添加的水的量(重量份)恒定时，渗透压随时间增加。这表明盐水与包含溶解的HPMC的水合的骨移植材料之间的接触时间和量随着时间增加，因此增加了渗透压。
如上面的表1中所示，可以确认的是，在同一时间点，渗透压随着添加的水的量(重量份)增加而增加。这表明随着添加的水量增加，包含溶解的HPMC的水合的骨移植材料中的HPMC溶解得更快，因此增加了渗透压。
如图2中所示，可以确认的是，当添加的水的量为0.4重量份或更少时，渗透压在短时间内大大增加，因此渗透率大大改变，并且甚至当添加的水的量为3重量份或更多时，渗透压在短时间内大大增加，因此渗透率大大改变。渗透压在短时间内大大增加意味着HPMC没有与骨移植材料融合而是流出，因此渗透压随着浓度的增加而增加，导致形状保持性下降。因此，为了优化形状保持性，基于1重量份的包含HPMC的骨移植组合物，添加的水的量优选地设定为0.5重量份至2重量份。
当基于1重量份的骨移植组合物，添加的水的量为0.5重量份至2重量份时，盐水的渗透压可以在12小时至48小时内达到104％至112％。通过在12小时内达到的渗透压值不足以理解骨移植组合物的功能维持性能，并且当按原样应用该值时，作为骨移植材料的组合物的功能性和稳定性的证明将稍微不足。因此，通过检查在12小时至48小时内达到的渗透压，可以确定骨移植材料的功能性、渗透性质、形状保持性等。如果在48小时内的渗透压超过盐水的初始渗透压的115％，则意味着包含HPMC的骨移植组合物的水合没有良好地发生。在这种情况下，水未充分地用作添加剂，因此组合物难以用作骨移植组合物。如果在48小时内的渗透压接近100％，则其与盐水的渗透压没有不同，因此认为包含羟丙基甲基纤维素(HPMC)的骨移植组合物几乎不具有期望的性质和功能。因此，优选地，制备在添加其之后盐水在12小时至48小时内达到对照实验中获得的渗透压的104％至112％的渗透压的骨移植组合物。
如上所述，骨移植组合物与另一种溶液形成最佳渗透压，并且因此在使骨形成激活、生物相容性和易于使用方面具有优异的效果。

Claims (11)

1.一种骨移植组合物，其中，当将盐水的渗透压设定为100％作为参考值时，盐水在加入骨移植溶液之后在12小时至48小时内达到104％至112％的渗透压。
2.根据权利要求1所述的骨移植组合物，其中，骨移植溶液是1重量份的包含羟丙基甲基纤维素的骨移植材料与0.5重量份至2重量份的溶剂的混合物，并且包含羟丙基甲基纤维素的骨移植材料通过将1重量份的骨移植材料与0.3重量份至3重量份的羟丙基甲基纤维素混合来形成。
3.根据权利要求2所述的骨移植组合物，其中，骨移植材料是自然骨移植材料。
4.根据权利要求2所述的骨移植组合物，其中，溶剂是水。
5.一种用于制备骨移植组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)通过将溶剂和骨形态发生蛋白混合来制备骨形态发生蛋白溶液；
(2)通过将骨形态发生蛋白溶液与移植材料粉末混合而使骨形态发生蛋白吸附到移植材料粉末上；
(3)混合并搅拌具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末以及羟丙基甲基纤维素粉末，以形成具有渗透性质的凝胶；以及
(4)通过在真空下冷冻-干燥凝胶来形成包含多个孔的结构。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，骨形态发生蛋白是选自于由BMP-2、BMP-3、BMP-3b、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9、BMP-10、BMP-11、BMP-12、BMP-13、BMP-14、BMP-15、BMP-16、BMP-17、BMP-18、它们的重组骨形态发生蛋白以及与它们等同的骨形态发生蛋白组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，骨形态发生蛋白溶液中的骨形态发生蛋白的浓度为0.05mg/mL至0.15mg/mL。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，使用磷酸盐缓冲盐水将骨形态发生蛋白溶液的pH调节为4.6至5。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(3)中的具有吸附在其上的骨形态发生蛋白的移植材料粉末与羟丙基甲基纤维素粉末之间的体积比为1:0.2至1:0.6。
10.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括通过氧化乙烯气体或伽玛射线照射对骨移植组合物进行灭菌的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，氧化乙烯气体的浓度为450mg/L至1,200mg/L，或者伽玛射线照射的剂量为10kGy至25kGy。
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