CN116194162A - 使用铁质赋形剂进行骨移植的方法和组合物 - Google Patents

使用铁质赋形剂进行骨移植的方法和组合物 Download PDF

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Abstract

提供了一种包含磷酸钙腻子的骨移植组合物。还提供了一种通过应用所述骨移植组合物来修复患者骨缺损的方法。所述骨移植组合物包含磷酸钙腻子和以下至少一种：硬化剂、控制固化速率的药剂、酸化剂、铁质赋形剂、胶原蛋白和稀释剂溶液。

Description

使用铁质赋形剂进行骨移植的方法和组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求获得2020年7月17日提交的美国临时申请第63/053,277号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
骨移植是一种外科手术，用于修复对患者构成重大健康风险或未能正常愈合的骨折。一些小型或急性骨折可以治愈，但像复合骨折这样的大型骨折风险较大。一般来说，骨有完全再生的能力，但需要非常小的骨折空间或某种支架才能做到这一点。成功的骨移植会产生：骨传导，其是指骨移植材料被动地使骨生长的能力；骨诱导，即骨移植物促进未分化的细胞成为活性成骨细胞，形成新的骨组织；和/或骨生成，其结果是所述移植材料中的活骨细胞促成骨重塑。骨生成只发生在自体移植组织和异体移植细胞骨基质中。
骨移植物可以是自体的，即骨移植材料是从患者自身采集的，通常是从髂嵴上采集。然而，使用自体骨会加剧患者的疼痛和不适，并提高感染的风险，因为它需要患者接受另外的手术来修复用于移植手术的自体骨。
骨移植物可以是异体移植物，即所述骨移植材料来自于尸体骨，通常从骨库中获得。异体移植骨也会使患者面临疾病和移植排斥的风险。
骨移植材料可以是合成的，合成的骨移植材料通常由羟基磷灰石或其他天然存在的、具有生物相容性的物质制成，机械性能与骨相似。随着天然骨在几个月的时间内愈合，大多数骨移植物预计会被重新吸收和替换。然而，与自体移植材料和异体移植材料相比，合成骨移植材料的骨传导性和/或骨诱导性可能更低。合成材料还可能使供体受到微生物感染。因此，医学上迫切需要性能改进的合成骨移植材料，以愈合骨损伤。
发明内容
在一个方面，提供了一种骨移植组合物，其包含磷酸钙腻子和以下至少一种：硬化剂、控制固化速率的药剂、酸化剂、铁质赋形剂、胶原蛋白和稀释剂溶液。
在一些实施方案中，所述磷酸钙腻子包含双相磷酸钙颗粒。在一些实施方案中，所述双相磷酸钙颗粒包含羟基磷灰石和磷酸三钙。在一些实施方案中，所述双相磷酸钙颗粒包含约20-60％的羟基磷灰石和约40-80％的磷酸三钙。在一些实施方案中，所述双相磷酸钙颗粒具有相互连接的大孔隙和微孔隙。在一些实施方案中，所述双相磷酸钙颗粒的形状为球形颗粒、纤维或不规则细粒。在一些实施方案中，所述磷酸钙腻子包含双相磷酸钙颗粒，其中所述双相磷酸钙颗粒包含羟基磷灰石和磷酸三钙，并且其中所述骨移植组合物还包含胶原蛋白和纳洛酮。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物还包含生物可吸收聚合物。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物混合后的密度为1-6g/mL。在一些实施方案中，通过插管、导管或注射器挤出所述骨移植组合物所需的力小于80-N/m。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物没有活性剂。在一些实施方案中，所述骨移植组合物还包含活性剂。在一些实施方案中，所述骨移植组合物被配置和设置成将所述活性剂或其他药剂递送到患者的所需部位。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含用于储存和递送所述活性剂的贮槽和微通道的网络。在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含用于储存和递送所述活性剂的多个贮槽、微管和/或纳米管。在一些实施方案中，所述活性剂以受控的速率递送。
在一些实施方案中，所述活性剂溶解在药学上合适的载体中。在一些实施方案中，溶解在药学上合适的载体中的所述活性剂被喷洒或涂覆在合成骨移植物上。
在一些实施方案中，所述活性剂是阿片类生长因子受体(OGFR)拮抗剂。在一些实施方案中，所述OGFR拮抗剂选自由纳洛酮、纳曲酮和它们的盐组成的组。在一些实施方案中，所述OGFR拮抗剂与稀释剂一起施用。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含硬化剂，其中所述硬化剂包含碳酸钠(NaCO3)或硫酸铁(FeSO4)。在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含硬化剂，其中所述硬化剂包含来自由以下组成的组的一种或更多种化合物：半水硫酸钙、二水硫酸钙、无水硫酸钙、磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、羟基磷灰石、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶和磷酸氢二钠。
在一些实施方案中，所述硬化剂与所述磷酸钙盐类化合物的重量比在1:2(硬化剂∶钙盐)和3:4(硬化剂∶钙盐)之间。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含酸化剂，其中所述酸化剂包含抗坏血酸、柠檬酸镁、柠檬酸钾、柠檬酸钠、一水柠檬酸和醋酸的组的一种或更多种。
在一些实施方案中，所述酸化剂提高所述骨移植组合物中活性剂的生物利用度。在一些实施方案中，所述酸化剂促进骨形成。在一些实施方案中，所述酸化剂提高所述骨移植材料的粘着性。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含显色剂。在一些实施方案中，所述显色剂包含可激活的显色剂。在一些实施方案中，所述显色剂将所述骨移植组合物染成红色、蓝色、橙色、绿色、氖绿色、紫色、棕色、黑色、灰色或军舰灰。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含抗微生物剂。在一些实施方案中，所述抗微生物剂包含来自抗生素剂或抗真菌剂的组中的一种或更多种。
在一些实施方案中，所述抗生素剂包含万古霉素(vancamycin)、庆大霉素、妥布霉素、卡那霉素、新霉素、氨苄西林、甲氧西林、萘夫西林、苯唑西林、青霉素、替卡西林、环丙沙星、万古霉素(vancomycin)、头孢唑啉、头孢吡肟、头孢曲松、克林霉素、氨曲南(aztreonam)、亚胺培南、奎奴普丁/达福普汀、氯霉素(chloramphenicol)、强力霉素、甲硝唑、呋喃妥因、多链霉素B、四环素、金霉素、氯霉素(chloromycetin)、链霉素、氨曲南(azactam)和其任何药学上可接受的盐，以及其组合。
在一些实施方案中，所述抗真菌剂包含来自多烯抗真菌剂、咪唑、三唑、烯丙胺和棘球白素的组的一种或更多种。在一些实施方案中，所述骨移植组合物表现出抗微生物功效和/或抗真菌功效。在一些实施方案中，所述骨移植组合物不是牙用树脂。
在另一个方面，提供了一种修复有需要患者的骨缺损的方法，所述方法包含将本文公开的骨移植组合物应用于所述骨缺损。
在一些实施方案中，所述骨缺损是由人类疾病或病况引起的，并且其中所述骨移植组合物包含用于治疗所述人类疾病或病况的活性剂。在一些实施方案中，所述骨缺损是由所述人类疾病或病况引起的，其中所述骨移植组合物不含用于治疗所述人类疾病或病况的活性剂。在一些实施方案中，所述人类疾病或病况是需要手术干预将脊椎骨融合在一起的几种脊椎骨病症之一。在一些实施方案中，所述人类疾病或病况是附肢骨的几种病症之一，其中所述附肢骨需要手术干预，将骨融合在一起或修复缺损。在一些实施方案中，所述人类疾病或病况是对于骨结构稳定性并非固有的骨空隙或缺损，其中所述骨空隙或缺损是由手术或创伤造成的，并且其中所述骨移植组合物填充了所述骨空隙或缺损。在一些实施方案中，所述骨缺损包含受试者骨质骨骼系统(bony skeletal system)的空隙或间隙，其中所述空隙或间隙对于骨质骨骼结构(bony skeletal structure)稳定性并非固有的，并且其中所述骨移植组合物被装入所述空隙或间隙。
在一些实施方案中，所述手术干预包含腰椎椎体间盘融合术(LIF)手术。在一些实施方案中，所述LIF手术包含前路LIF、侧路LIF、经椎间孔LIF和后路LIF。在一些实施方案中，所述LIF手术通过手术干预产生骨缺损来缓解相关病状，如通过射线照相术确定的受试者退变性椎间盘疾病。在一些实施方案中，所述LIF手术缓解了受试者相关的神经肌肉缺陷或身体缺陷，这些缺陷由所述受试者的奥斯威斯特里残疾指数(Oswestry DisabilityIndex,ODI)、对所述受试者进行神经学评估或对所述受试者进行射线照相术确定。
在一些实施方案中，所述人类疾病或病况是癌症。在一些实施方案中，所述骨缺损是由癌症引起的。癌症的具体类型包括皮肤癌(如黑色素瘤)、结缔组织癌(如肉瘤、骨肉瘤、骨尤文氏肉瘤、巨细胞瘤)、乳腺癌、头颈部癌、肺癌(如非小细胞肺癌)、胃癌、胰腺癌、卵巢癌、宫颈癌、子宫癌、肛门与生殖器癌(如睾丸癌)、肾癌、膀胱癌、结肠癌、前列腺癌、中枢神经系统(CNS)癌症(如神经母细胞瘤)、视网膜癌、血液癌症(如多发性骨髓瘤)和淋巴系统癌症(如，霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤)，但不限于这些癌症。
在一些实施方案中，所述骨缺损是由恶性肿瘤或通过切除手术对所述恶性肿瘤进行手术去除造成的。在一些实施方案中，所述恶性肿瘤包含乳腺癌转移性肿瘤。在一些实施方案中，本文公开的方法使用所公开的骨移植组合物，在切除恶性肿瘤(如恶性乳腺癌转移性肿瘤)后，通过使用节段型异体移植(Intercalary Allograft)和钢板固定来重建受试者的肱骨干骺端-骨干。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物具有骨传导性。在一些实施方案中，所述骨移植组合物具有骨诱导性。在一些实施方案中，所述骨移植组合物是促进骨形成的。
附图说明
图1：将衍生自MC3T3-E1亚克隆4小鼠颅盖的骨祖细胞培养成球状体(微团)，成为成骨细胞(osteoblast bone cells)。培养物未经处理(阴性对照)、经化学处理诱导分化为成骨细胞(阳性对照)，或与含有硫酸铁(III)赋形剂的骨移植材料一起培养(硫酸铁(III)骨移植物)。在加入骨移植材料或化学诱导试剂之前，培养物生长7天。再过12天后，用茜素红染色剂(深色染色)对培养物进行矿物沉积染色(图1A)。硫酸铁(III)培养物的染色明显多于任何一个对照组。然后评估培养物中包含在球状体的矿物质的量，以确定矿物质是否增多(图1B)。与阴性对照培养物相比，硫酸铁(III)骨移植物培养物的球状体中的矿物质明显增多(*＝p<0.0001)。阳性对照培养物中的矿物质与阴性对照培养物中的矿物质没有明显区别(ns＝不显著)。
具体实施方式
本文描述了用于骨移植和修复和/或填充骨空隙或间隙的组合物、材料、方法和试剂盒。本公开提供了材料性质改善且材料中所含药剂的生物利用度提高的骨移植组合物。本公开还提供了包括显色剂的骨移植组合物，这些显色剂可以简单方便地检测所移植的材料。此外，本文还包括抗微生物特征改善的骨移植组合物。最后，本公开提供了含具有治疗特性的活性剂的骨移植组合物，用于治疗期望或需要通过刺激骨形成或防止骨破坏来促进骨生长的疾病和病况。
I.定义
提供以下定义是为了便于理解本说明书中使用的某些术语。
除非另有限定，本文使用的技术术语和科学术语具有本领域普通技术人员通常理解的含义。本领域普通技术人员已知任何合适的材料和/或方法都可用于实施本文所述的方法。
如在本发明的描述和所附权利要求中所使用的，单数形式的“a”、“an”和“the”可互换使用，并且也包括复数形式，并在各自含义范围内，除非上下文明确指出。另外，如本文所用，“和/或”是指并涵盖一个或更多个所列项目任一个和所有可能的组合，以及在替代方案(“或”)中理解为不包括组合。
所有的数字表示(例如pH、温度、时间、浓度、数量和分子量)，包括范围，都是近似值，根据情况在正(+)或负(-)10％、1％，或0.1％范围内变化。应当理解，尽管并非总是明确指明，但所有的数字表示前面都可以加上术语“约”。还应当理解，尽管并非是总明确指出，本文所描述的试剂只是示例性的，其等效试剂在本领域是已知的。
术语“包含(comprising,comprises)”旨在表示所述组合物和方法包括所列举的要素，但不排除其他要素。当用于限定组合物和方法时，“基本上由……组成”表示排除对组合具有任何必要意义的其他要素。例如，基本上由本文所限定要素组成的组合物，不排除对所要求保护发明的基本特征和新颖特征没有实质性影响的其他元素。“由……组成”应表示排除超出痕量其他成分和所列举的实质性方法步骤的要素。由这些过渡术语中的每一个限定的实施方案都在本发明的范围内。
如本文所用，术语“骨移植组合物”是指适合于修复骨缺损的任何有延展性的组合物。所述骨移植组合物可以是“磷酸钙腻子”。在一些实施方案中，所述磷酸钙腻子是骨空隙填充物。
如本文所用，术语“活性剂”是指已被监管机构(如USFDA)批准用于治疗特定适应症的任何药剂，包括化学药剂或生物药剂。
术语“不包括活性剂”在组合物或配方的语境中指不包括本文定义的任何活性剂的组合物或配方。
如本文所用，术语“生物相容性”是指在特定应用中使宿主反应适当，或至少不会对宿主生物系统产生局部或全身性毒性或其他有害影响的能力(例如，组合物或材料的能力)。
如本文所用，术语“骨传导性”是指被动地允许骨生长(如在材料上和/或材料内)的能力(如组合物或材料的能力)。因此，骨传导可以表征为被动的过程。骨传导性材料或组合物只能在已经存在活性骨的区域促进新骨生长。
例如，一种材料(如移植物或植入物)具有骨传导性可以是因为其被配置为被动地允许骨在所述材料的表面生长。在另一实例中，一种材料具有骨引导性可以是因为其被配置为被动地允许骨生长至所述材料的开口(例如，孔隙)中。
如本文所用，术语“骨诱导性”是指主动刺激诱导骨形成的生物反应的性能(例如，组合物或材料的性能)。因此，骨诱导可以表征为主动的过程。骨诱导性材料或组合物诱导骨重新生长，并能促进新骨在没有活性骨的区域中生长。
骨诱导可以包括骨祖细胞，例如移植物或植入物周围或近旁的身体组织中的骨祖细胞。
如本文所用，术语“促进骨形成”是指通过增强骨诱导性材料的骨诱导性来促进重新形成骨的能力(例如，组合物或材料的能力)。促进骨形成的组合物或材料增强骨诱导，但并不是固有地具有骨诱导性。
如本文所用，术语“生物活性”是指当浸入模拟体液(SBF)时，形成羟基磷灰石(HA)表面层的性能(例如组合物或材料的性能)。
如本文所用，术语“骨刺激性”是指增强或主动刺激成骨细胞增殖和间充质干细胞分化的性能(例如组合物、材料或其提取物的性能)。
如本文所用，术语“抗细菌”或“抗微生物”是指基于USP<51>中描述的方法抑制微生物生长的性能(例如，组合物、材料或其提取物的性能)。
如本文所用，术语“可生物降解”是指材料在生物环境的作用(包括生物体的作用，如患者身体)下和/或作为对生理pH或温度变化的反应，随着时间的推移被降解、分解和/或消化的性能。在人体环境的语境下，可生物降解意味着所述材料在正常生理条件下被降解、分解和/或消化。
如本文所用，术语“可吸收”和“生物可吸收”是指材料在一段时间内被分解并被同化到生物环境中的性能。在人体环境的语境下，可吸收和生物可吸收意味着所述材料在正常的生理条件下于一段时间内被分解，并被同化到体内。
如本文所用，术语“可塑性”是指以下特性：具有柔韧性，能够用手的力量压缩、塑形和操控，同时保持组合物的完整性和均匀性、物理特性和性能特性。
如本文所用，提及本文所述骨移植组合物或材料的组分重量时，如短语“按重量计”，是指在被添加到所述骨移植组合物的另一不同组分或与之混合之前，适用组分的重量。例如，所述重量可以指在进一步将所述组分加工成所述骨移植组合物之前，所测量的所述组分的初始重量。
如本文所用，短语“非承重应用”是指修复骨或其他骨质结构中空隙或间隙的应用，其中，要修复的空隙或间隙对于所述骨或骨质结构稳定性并非固有的。
如本文所用，术语“拮抗剂”可与“抑制剂”互换使用，是指一种作用物(substrate)，其阻断或抑制靶标的活性、功能、效果或表达。在一些实施方案中，所述靶标是化合物、蛋白质、基因、细胞，或药剂。如本文所用，术语“表达”是指活细胞产生靶标的数量。在一些实施方案中，所述抑制剂抑制了靶标基因或蛋白质的表达。在一些实施方案中，所述抑制剂包括阻止另一分子与酶或分子泵结合的化合物。在一些实施方案中，所述抑制剂是使得酶下调的化合物。在一些实施方案中，所述抑制剂可以是竞争性或非竞争性的抑制剂。
如本文所用，术语“施用”包括开具施用处方以及实际施用，并包括由接受治疗的受试者或由他人进行物理施用。
如本文所用，“受试者”、“患者”或“个人”是指任何受试者、患者或个人，而且这些术语在本文中可以互换使用。在这方面，术语“受试者”、“患者”和“个体”包括哺乳动物，具体是人、狗和猫。当与“有需要”一起使用时，术语“受试者”、“患者”或“个体”是指患有特定症状或病症或具有其患病风险的任何受试者、患者或个体。
如本文所用，短语“治疗有效”或“有效”在“剂量”或“量”的语境中是指提供特定药理效果的剂量或量，其中一种或更多种化合物被施用以提供该特定药理效果。需要强调的是，治疗有效量并不总是能在给定受试者身上达到预期效果，即使这种剂量被本领域技术人员认为是治疗有效量。仅为方便起见，本文提供了示例性剂量。本领域技术人员可以根据本文公开的方法调整此类数量，以治疗患有特定症状或病症的特定受试者。治疗有效量可根据施用途径和剂型而变化。
术语“治疗(treating,treatment)”涵盖了对引起骨缺损或与之相关的病况(例如癌症)的治疗。受试者(例如人类患者或动物患者)的此类治疗包括(i)抑制癌症，即阻止其发展；(ii)缓解癌症或病症，即使得癌症消退；(iii)减缓癌症进展；和/或(iv)抑制、缓解或减缓癌症一种或更多种症状的进展。例如，癌症的治疗包括但不限于消除癌症或由癌症引起的病况、缓解肿瘤、抑制癌症，或减少或消除肿瘤至少一种症状。引起骨缺损或与之相关病况的其他实例包括，例如，糖尿病、骨质疏松症、狼疮、类风湿性关节炎、甲状腺机能亢进、乳糜泻、哮喘和多发性硬化症。用于治疗任何上述病况的活性剂是本领域技术人员所熟知的，并属于本公开的范围。
术语“治疗(treating,treatment)”也可以涵盖通过手术干预来治疗由于骨骼的生物力学不稳定、与老化有关的退行性病况或由于创伤而引起骨缺损或与之相关的病况。患者可以是人类患者或动物患者。例如，由于退变性椎间盘疾病导致的脊柱融合。对于受试者(如人类)，此类治疗包括移除退变性椎间盘，在治疗段的两个椎体节段之间放置椎体间间隔物或‘融合器(cage)’，将所述骨移植材料放入间隔物/融合器，然后用金属棒和螺钉机械地稳定脊柱。几个月后，所述椎体节段的骨融合，形成机械性稳定的椎体节段。其他情况包括骨折、截骨、关节置换、重建手术、口腔提升(oral augmentation)(即任何牙科修复，包括牙槽嵴增高、鼻窦提升或牙槽修复)，以及缺损(如空隙填充物)修复。在一些实施方案中，所述骨缺损包含受试者骨质骨骼系统的空隙或间隙，其中所述空隙或间隙对于骨质骨骼结构稳定性并非固有的。所述受试者骨质骨骼系统的空隙或间隙可以通过将所述骨移植组合物轻轻地装入所述空隙或间隙中来治疗。
所述病况也可以是附肢骨的病症，其中所述附肢骨需要手术干预，将骨融合在一起或修复缺损。在一些实施方案中，所述人类疾病或病况是对于骨结构稳定性并非固有的骨空隙或缺损，其中所述骨空隙或缺损是由手术或创伤造成的，其中所述骨移植组合物填充所述骨空隙或缺损。在一些实施方案中，所述人类疾病或病况是对于骨结构稳定性并非固有的骨空隙或缺损，其中所述骨空隙或缺损是由手术或创伤造成的。在一些实施方案中，所述手术干预包含腰椎椎体间融合术(LIF)手术。在一些实施方案中，所述LIF手术包含前路LIF、侧路LIF、经椎间孔LIF和后路LIF。在一些实施方案中，所述LIF手术通过手术干预产生骨缺损来缓解相关病状，如通过射线照相术所确定的受试者的退变性椎间盘疾病。在一些实施方案中，所述LIF手术缓解受试者的相关神经肌肉缺陷或身体缺陷，这通过所述受试者的奥斯威斯特里残疾指数(ODI)、对所述受试者进行神经学评估或对所述受试者进行射线照相术确定。
术语“类似物”是指一种化合物，其中一个或更多个单独的原子或官能团被不同原子或不同官能团替换，通常会产生性质类似的化合物。在某些方面，所述类似物是指与另一结构相似但在一种或两种组分上有差异的结构。
术语“衍生物”是指由类似起始化合物通过将另一分子或原子连接到其上而形成的化合物。此外，根据本发明，衍生物涵盖由前体化合物通过加入一个或更多个原子或分子或通过结合两种或更多种前体化合物形成的一种或更多种化合物。
Ⅱ.磷酸钙骨移植组合物
根据一个实施方案，骨移植组合物或材料有助于在靶标修复部位修复骨或使其再生。例如，在一些实施方案中，所述骨移植组合物可以具有骨传导性、骨诱导性、生物活性、骨刺激性、抗菌性或它们的任何组合。所述靶标修复部位可以是，例如，患者体内骨或其他骨质结构中的空隙、间隙或其他缺损。例如，如下文更详细描述，所述骨移植组合物有助于患者体内脊柱、骨盆、四肢、颅骨或其他骨或骨质结构中靶标修复部位处的骨生长。所述骨移植组合物可以被植入、挤压、塑形或以其他方式放置在所述靶标修复部位。例如，在一些实施方案中，所述骨移植组合物可以在非承重应用中被植入、挤压、塑形或放置在所述靶标修复部位。在其他实施方案中，在承重应用中，可以将所述骨移植组合物与适当的骨科“硬件”(即螺钉、钢板、棒、融合器/间隔物、假体、髋关节植入物、膝关节植入物、髋臼植入物等)一起植入、挤压、塑形或放置在所述靶标修复部位。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物是磷酸钙组合物。
在一些实施方案中，所述磷酸钙选自以下物质：羟基磷灰石(Ca5(OH)(PO4)3)、β-磷酸三钙(β-Ca3(PO4)2)、磷酸氢钙(calcium phosphate dibasic)(CaHPO4)，或三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)(Ca5(OH)(PO4)3)、一水磷酸一钙(Ca(H2PO4)2·H2O)、二水磷酸二钙(CaHPO4·2H2O)、磷酸八钙(Ca8H2(PO4)6·5H2O)、磷酸一钙(Ca(H2PO4)2)、α-磷酸三钙(α-Ca3(PO4)2)、烧结羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)、氧基磷灰石(Ca10(PO4)6O)，或者磷酸四钙(Ca4(PO4)2O)。
在一些实施方案中，羟基磷灰石是沉淀的羟基磷灰石材料，化学式为Ca10-x(HPO4)x(PO4)6-x(OH)2-x，其中‘x’可在0和2之间变化。
在一些实施方案中，磷酸三钙是沉淀的无定形磷酸钙，化学式为Ca3(PO4)2·nH2O，其中‘n’＝3-4.5，H2O含量为15％-20％。
在一些实施方案中，羟基磷灰石材料单个晶粒(或颗粒)的尺寸范围为1nm至5nm。
在一些优选的实施方案中，羟基磷灰石的晶粒尺寸选自以下尺寸：10微米、75微米、86.4微米、125微米、147微米、212微米、368微米或740微米。在这些实施方案中，晶粒尺寸被理解为表示最大尺寸，并且存在可能更小的材料颗粒的范围。
在一些实施方案中，β-磷酸三钙材料单个晶粒(或颗粒)的尺寸范围为1-nm至5-mm。
在一些优选的实施方案中，β-磷酸三钙的晶粒尺寸选自以下尺寸：100微米、125微米、212微米、304微米、645微米、500微米，或1000微米。在这些实施方案中，晶粒尺寸被理解为表示最大尺寸，并且存在可能更小的材料颗粒的范围。
在一些实施方案中，磷酸三钙是β-磷酸三钙和α-磷酸三钙的混合物。
在一些实施方案中，磷酸钙盐可以是无水物、一水物、二水物或任何xH2O水合物的异构体。
在优选的实施方案中，骨移植材料的优选配方中含有的磷酸钙盐是烧结的羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)、β-磷酸三钙(β-Ca3(PO4)2)、磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)(CaHPO4)和三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)(Ca5(OH)(PO4)3)。
III.硬化剂
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含硬化剂。硬化剂可改善所述骨移植组合物的硬化程度。
在一些实施方案中，硬化剂可以是碳酸钠(Na2CO3)。
在一些实施方案中，硬化剂也可以是无水硫酸钙(CaSO4)、半水硫酸钙(CaSO4·0.5H2O)、二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸锶(SrCO3)，以及生物玻璃。
在一些实施方案中，硬化剂盐可以是无水物、一水物、二水物或任何xH2O水合物的异构体。
在一个优选的实施方案中，所述骨移植材料的优选配方中含有的硬化剂是碳酸钠(Na2CO3)。
IV.控制固化速率的药剂
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含固化剂。固化剂提高所述骨移植组合物的固化速率。
在一些实施方案中，固化剂可包含氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、焦磷酸四钠(Sodium pyrophosphate tetrabasic)(Na4P2O7)、正磷酸钠(Na3PO4)，或磷酸二氢钠(NaH2PO4)。
在一些实施方案中，磷酸钠盐可以包含无水物、一水物、二水物或任何xH2O水合物的异构体。
在优选的实施方案中，所述控制固化速率的药剂包含氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)和磷酸氢二钠(Na2HPO4)。
V.酸化剂
本发明人发现，在骨移植组合物中加入酸化剂可以改善材料性质、溶解作用、小分子的生物利用度，促进骨形成，并改善处理性质。酸化剂被定义为能够提供质子(氢离子H+；被称为布朗斯特-劳里酸)或者能够与电子对形成共价键(被称为路易斯酸)的化学试剂、分子或离子。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含酸化剂，其中所述酸化剂包含L-抗坏血酸(C6H8O6)、抗坏血酸盐2-磷酸盐倍半镁盐水合物(C12H12O10(PO4)2Mg3·xH2O)、二水柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O)、柠檬酸镁(MgC6H6O7)、一水柠檬酸钾(K3C6H5O7·H2O)、一水柠檬酸(C6H8O7·H2O)和醋酸(C2H4O2)。
在一些实施方案中，所述酸化剂可以是无水物、一水物、二水物或任何xH2O水合物的异构体。
在一些实施方案中，所述酸化剂是所述骨移植材料的组分，并且是盐或酯类化学物质，其产生在溶液中形成的多原子阴离子，并且在溶液中时也符合将化学物质定义为酸的惯例。
在优选的实施方案中，所述酸化剂包含L-抗坏血酸(C6H8O6)、一水柠檬酸(C6H8O7·H2O)和醋酸(C2H4O2)中的一种或更多种。
VI.铁质赋形剂
本发明人发现，在所述骨移植组合物中加入铁质赋形剂(以铁盐、铁氧化物、铁化合物、铁合金和铁元素形式)，可以实现以下效果：1)作为显色剂，铁质赋形剂可以方便地检测出所述腻子相对于邻近骨的位置。此外，铁质赋形剂作为显色剂，能够基于评估所述骨移植组合物的液体和固体前体混合后颜色的均匀性来观察到充分的混合。2)铁质赋形剂通过作为控制固化速率的药剂和有助于硬化的药剂来调节所述骨移植材料的材料特性。3)铁质赋形剂在X射线成像(X射线照片和计算机断层扫描)过程中充当造影剂。4)铁质赋形剂有助于骨生成。
在一些实施方案中，显色剂包含也是一种铁质赋形剂的色原。如本文所用，术语“色原”是指作为铁质赋形剂的任何化学物质，所述铁质赋形剂在溶解于溶剂时也会改变颜色。
在一些实施方案中，显色剂包含可激活的显色剂。
在一些实施方案中，所述显色剂将所述骨移植组合物染成红色、橙色、棕色、黑色或灰色。在一些优选的实施方案中，所述显色剂将所述骨移植组合物染成橙色、红色、棕色或灰色。
在一些实施方案中，所述铁质赋形剂是水合硫酸铁(III)(Fe2(SO4)3)、氯化铁(III)(FeCl3)、柠檬酸铁(III)(FeC6H5O7)、氧化铁(III)(Fe2O3)、水合氧化铁(III)(Fe(OH)O)、磷酸铁(III)(FePO4)、柠檬酸铁(III)铵(C6H8O7·xFe3+·yNH3)、元素铁颗粒(Fe)、氟化铁(III)(FeF3)、七水硫酸铁(II)(FeSO4·7H2O)、六水硫酸铁(II)铵(Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O)、氯化铁(II)(FeCl2)、二硫化铁(II)(FeS2)、七水硫酸铁(II)(FeSO4·7H2O)和水合乳酸铁(Fe(CH3CH(OH)COO)2·xH2O)、L-抗坏血酸铁(II)(FeC12H14O12)，以及氟化铁(II)(FeF2)。
在优选的实施方案中，所述铁质赋形剂是水合硫酸铁(III)(Fe2(SO4)3)。
VII.胶原蛋白
本发明人发现，胶原蛋白粉和液体胶原蛋白制剂可用于制造骨移植材料。I型胶原蛋白是白色、吸湿性的材料，通常用作骨移植物的组分。
胶原蛋白粉是胶原蛋白材料的制剂，其中胶原蛋白聚合物通过化学方法或酶法或任何常规方法裂解，产生特定尺寸或尺寸范围的胶原蛋白碎片。在这种制备物中，胶原蛋白可以是1nm到100μm，通过反向透析产生的。在另一种制备物中，胶原蛋白可以通过酶法裂解以产生100微米到300微米的碎片。在另一种制备物中，胶原蛋白可以被机械地研磨或磨碎，然后通过过滤器产生200μm至5mm的碎片。在另一个实施方案中，胶原蛋白的粒径为25微米到750微米。在另一个实施方案中，胶原蛋白的粒径为1μm到1.5mm。在另一种制备物中，胶原蛋白在低温下被研磨或磨碎(低温研磨)，产生1μm到5mm的碎片。
液体胶原蛋白是一种胶原蛋白制剂，含有胶原蛋白溶解在溶液中的可溶部分。在这种制备物中，胶原蛋白被浸泡在酸溶液中，并且/或者在100摄氏度和300摄氏度之间加热，并且/或者在加压环境中加热，并且/或者过滤以产生特定尺寸的碎片。在另一种制备物中，液体胶原蛋白通过使用转子定子研磨或碾磨悬浮在溶液中的胶原蛋白来产生1μm至1mm的胶原蛋白碎片。
在一种优选的制备物中，所述胶原蛋白被碾磨以产生具有以下尺寸碎片中的一种的粉末：10微米、15微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、50微米、55微米、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、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、400微米、450微米、500微米、750微米，或1000微米的碎片。在另一种制备物中，胶原蛋白粉末由上述一些碎片尺寸的组成。
VIII.抗菌剂
如本文所用，术语“抗微生物剂”是指杀死微生物或阻止其生长的药剂。抗生素是杀死细菌的抗微生物剂，而抗真菌剂是杀死真菌的药剂。
因此，在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含抗微生物剂。在一些实施方案中，所述抗微生物剂包含抗生素剂，或抗真菌剂。
在一些实施方案中，所述抗生素剂包含万古霉素(vancamycin)、庆大霉素、妥布霉素、卡那霉素、新霉素、氨苄西林、甲氧西林、萘夫西林、苯唑西林、青霉素、替卡西林、环丙沙星、万古霉素(vancomycin)、头孢唑林、头孢吡肟、头孢曲松、克林霉素、氨曲南(aztreonam)、亚胺培南、奎奴普丁/达福普汀、氯霉素(chloramphenicol)、强力霉素、甲硝唑、呋喃妥因、多链霉素B、四环素、金霉素、氯霉素(chloromycetin)、链霉素、氯曲南(azactam)、其任何药学上可接受的盐和其组合。
在一些实施方案中，所述抗真菌剂包含多烯抗真菌剂、咪唑、三唑、烯丙胺或棘球白素。在一些实施方案中，所述多烯抗真菌剂包含两性霉素B、杀假丝菌素、菲律宾菌素、哈霉素、纳他霉素、制霉菌素、龟菌素、咪唑、三唑，和噻唑。在一些实施方案中，所述咪唑包含联苯苄唑、布康唑、克霉唑、益康唑、芬替康唑、异康唑、酮康唑、卢立康唑、咪康唑、奥美康唑、奥昔康唑、舍他康唑、硫康唑、噻康唑和三唑。在一些实施方案中，所述三唑类药物包含阿巴康唑、艾氟康唑、氟环唑、氟康唑、艾沙康唑、伊曲康唑、泊沙康唑、丙环唑、雷夫康唑、特康唑和伏立康唑。在一些实施方案中，所述烯丙胺包含阿莫罗芬、布替萘芬、萘替芬和特比萘芬。在一些实施方案中，所述棘球白素包含阿尼芬净、卡泊芬净和米卡芬净。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物表现出抗微生物功效或抗真菌功效。
IX.稀释剂溶液
稀释剂溶液是由水和其他赋形剂组成的水性介质，能够使骨移植复合材料的粉末或干浆组分易于溶解。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含稀释剂或溶液，其被添加到所述骨移植材料的其他组分中，以便产生有延展性、可塑的腻子。
在一些实施方案中，所述稀释剂是盐水或水。
在一个优选的实施方案中，所述稀释剂是通常用于一些医疗和科学应用中的0.9％的盐水溶液。
在另一个优选的实施方案中，所述稀释剂是含有酸化剂的0.9％盐水溶液。
在另一个优选的实施方案中，所述稀释剂是含有醋酸的0.9％盐水溶液。
在另一个优选的实施方案中，所述稀释剂是含有醋酸和任一种所述酸化剂的0.9％盐水溶液，所述酸化剂含有柠檬酸分子，如一水柠檬酸或柠檬酸镁、柠檬酸钾或二水柠檬酸钠。
在另一个优选的实施方案中，所述稀释剂是含有酸化剂和胶原蛋白液体制剂的0.9％盐水溶液。
X.骨移植组合物的制备
如本文所用，术语“共混”是指将非水性材料合并或放在一起以形成一种物质或物料的物理过程，这种物质或物料是粉末，或在此称为“粉末-干浆”的干浆。制备骨移植复合材料的一部分需要将以下成分共混成单一粉末-干浆复合材料：具有硬化剂的磷酸钙、铁质赋形剂、控制固化速率的药剂、酸化剂和粉状胶原蛋白。
如本文所用，术语“混合”是指将粉末-干浆与稀释剂溶液合并，形成糊状物、腻子或其他无定形固体的物理过程。
在一些实施方案中，将0.1mL至15mL的稀释剂加入到0.1克至20克的所述粉末-干浆中。在一些实施方案中，将0.5mL的稀释剂加入到0.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将0.765mL的稀释剂加入到1克的所述粉末-干浆中。在一些实施方案中，将1mL稀释剂加入到1克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将1.5mL的稀释剂加入到1.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将2mL的稀释剂加入至2克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将2.5mL的稀释剂加入到2.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将3mL的稀释剂加入至3克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将3.5mL的稀释剂加入到3.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将4mL的稀释剂加入到4克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将4.5mL的稀释剂加入到4.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将5mL的稀释剂加入5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将5.5mL的稀释剂加入到5.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将6mL的稀释剂加入到6克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将6.5mL的稀释剂加入到6.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将7mL的稀释剂加入7克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将7.5mL的稀释剂加入到7.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将8mL的稀释剂加入到8克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将8.5mL的稀释剂加入到8.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将9mL的稀释剂加入9克的粉末-干浆。在一些实施方案中，将9.5mL的稀释剂加入到9.5克的粉末-干浆中。在一些实施方案中，将10mL的稀释剂加入10克的粉末-干浆。在一些实施方案中，将10.5mL的稀释剂加入到10.5克的粉末-干浆中。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物混合后的密度为1.6g/mL、1.65g/mL、1.7g/mL、1.75g/mL、1.76g/mL、1.77g/mL、1.78g/mL、1.79g/mL、1.8g/mL、1.85g/mL、1.9g/mL，或在1g/mL到6g/mL之间。在一些实施方案中，所述骨移植组合物混合后的密度为2-6g/mL。在一些实施方案中，所述骨移植组合物混合后的密度为2-5g/mL。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物混合后的密度为3.33-4.2g/mL。
在一些实施方案中，通过插管、导管或注射器挤出所述骨移植组合物所需的力小于100N/m。在一些实施方案中，通过插管、导管或注射器挤出所述骨移植组合物所需的力小于90N/m。在一些实施方案中，通过插管、导管或注射器挤出所述骨移植组合物所需的力小于80N/m。在一些实施方案中，通过插管、导管或注射器挤出所述骨移植组合物所需的力小于70N/m。在一些实施方案中，通过插管、导管或注射器挤出所述骨移植组合物所需的力小于60N/m。
XI.活性剂的递送
A.小分子活性剂
本发明人发现，可以将骨移植材料设计成更有效地溶解、包封和递送小分子活性剂。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含小分子活性剂。小分子活性剂是影响某些细胞功能且被包含或包封在所述骨移植复合材料中的化学物质。
所述小分子活性剂是衍生自蛋白质的化学物质、合成衍生的化学品，或衍生自植物或动物来源的化学品。所述化学物质在纳入所述骨移植复合材料之前可以被化学改变，或者所述化学物质在纳入所述骨移植复合材料之前可以处于其天然状态。
可以设计骨移植物稀释剂溶液成分的化学性质，如pH和渗透压，以便在与骨移植组合物的粉状或干浆组分混合之前提高小分子活性剂在所述稀释剂溶液中的溶解度。
可以设计骨移植物粉末-干浆组分的化学性质，以便当所述粉末-干浆组分与稀释剂混合时，所述小分子活性剂的溶解度变低，并被包封在材料中。此外，这一性质可用于控制小分子活性剂的洗脱和生物利用度。
在一些实施方案中，所述小分子活性剂可以是所述稀释剂溶液的组分。
在一些实施方案中，所述小分子活性剂可以是所述粉末-干浆组分的组分。
在一些实施方案中，所述小分子活性剂可以是单独的制剂，可以是液体形式或冻干固体，其被加入到稀释剂中。
在一些实施方案中，所述小分子活性剂可以是单独的制剂，可以是液体或冻干固体，其被加入到粉末-干浆组分中。
在一些实施方案中，所述小分子是一种阿片类生长因子拮抗剂。
B.其他生物衍生的活性剂
本发明人发现，可以将骨移植材料设计成更有效地溶解、包封和递送生物衍生的活性剂。
在一些实施方案中，所述骨移植组合物包含生物衍生的活性剂。生物衍生的活性剂是影响某些细胞功能且被包含或包封在所述骨移植复合材料中的生物物质。
所述生物衍生的活性剂是衍生自蛋白质的化学物质、合成衍生的化学品，或衍生自植物或动物来源的化学品。所述生物衍生的物质可以在纳入所述骨移植复合材料之前被化学改变，或者所述生物衍生的物质在纳入所述骨移植复合材料之前可以处于其天然状态。
可以设计骨移植物的稀释剂溶液组分的化学性质，如pH和渗透压，以便在与骨移植组合物的粉状或干浆组分混合之前提高生物衍生的活性剂在所述稀释剂溶液中的溶解度。
可以设计骨移植物粉末-干浆组分的化学性质，以便当所述粉末-干浆组分与稀释剂混合时，所述生物衍生的活性剂的溶解度变低，并且被包封在材料中。此外，这一性质可用于控制生物衍生的活性剂的洗脱和生物利用度。
在一些实施方案中，所述生物衍生的活性剂可以是所述稀释剂溶液的组分。
在一些实施方案中，所述生物衍生的活性剂可以是所述粉末-干浆组分的组分。
在一些实施方案中，所述生物衍生的活性剂可以是单独制剂，可以是液体形式或冻干固体，其被加入到稀释剂中。
在一些实施方案中，所述生物衍生的活性剂可以是单独制剂，可以是液体或冻干固体，其被加入到粉末-干浆组分中。
其他生物衍生的活性剂可以是骨形成蛋白(即BMP2、BMP4、BMP7)、血小板衍生生长因子(PDGF)蛋白(即PDGF-α或PDGF-β)、转化生长因子(TGF)β蛋白、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白、环巴胺、purmorphamine、白藜芦醇、netrin蛋白(即netrin-1或netrin-4)、slit蛋白(即slit-1、slit-2、slit-3)、排斥性导向分子(RGM)蛋白或WNT蛋白(即WNT1、WNT5、WNT10、WNT11)。
C.阿片类生长因子受体(OGFR)拮抗剂
“OGFR拮抗剂”是指任何抑制、遏制至少一种OGFR介导的生物活性或使其停止的小分子活性剂。
在一些实施方案中，OGFR拮抗剂是OGFR结合拮抗剂，即干扰、阻止或以其他方式防止met5-配体(OGF)与OGFR的相互作用或结合的分子。
OGFR结合拮抗剂可以以两种方式发挥作用。首先，所述OGFR拮抗剂可以与met5-配体竞争结合核膜表面上的OGFR，从而干扰、阻断或以其他方式防止met5-配体与OGFR的结合，而不触发下游信号传导，否则将由met5-配体与OGFR的结合诱发。或者，OGFR结合拮抗剂可以与PENK或met5-配体结合或将其包封，其亲和力和特异性足以实质性地干扰、阻断或以其他方式防止met5-配体与OGFR的结合，从而抑制、遏制至少一种OGFR介导的生物活性或使其停止。一般来说，OGFR结合拮抗剂可以是大分子(如抗体)或小分子(如分子量小于15kD、12kD、10kD甚至8kD的化合物)，可以是多肽、核酸或合成小分子化合物。OGFR结合拮抗剂可以用本领域技术人员容易选择的任何体外测定来确定。例如，OGFR拮抗剂可以用美国专利第5,882,944号、第6,007,986号，或第6,270,979号描述的方法确定。
在一个实施方案中，所述OGFR结合拮抗剂是纳洛酮或其功能性衍生物、纳曲酮或其功能性衍生物，或它们的组合。
如本文所用，“功能性衍生物”是指在结构和功能上与原始分子相似的衍生物或类似物(例如，保持纳曲酮或纳洛酮作为OGFR拮抗剂的功能)。纳洛酮和纳曲酮类似物可以用标准的合成程序合成，如March J.,Advanced Organic Chemistry,3rd Ed.(1985)中所述的合成程序。纳曲酮和纳洛酮功能性衍生物的实例包括盐的形式，例如，二水盐酸纳洛酮或盐酸纳曲酮。适合用于本方法的纳曲酮和纳洛酮功能性衍生物的其他实例包括例如美国专利申请公开第2007/0197573A1号、美国专利申请公开第6,713,488号中公开的纳曲酮和纳洛酮类似物。
在另一个实施方案中，OGFR结合拮抗剂衍生自羟吗啡酮并与所述OGFR结合，其包括纳洛酮、纳曲酮、纳洛芬、纳洛肼、左洛啡烷、纳美芬、cyprodime、赛克罗酚、环佐辛、奥昔啡烷、LY113878、MR2266、二丙诺啡、WIN 44,441-3、纳曲吲哚(naltindole)或去甲双纳托啡亚胺(norbinaltorphimine)。
在另一个实施方案中，OGFR结合拮抗剂衍生自反式-3,4-二甲基-4-苯基哌啶并与所述OGFR结合，包括LY99335、LY25506、LY117413或LY255582。
在另一个实施方案中，OGFR结合拮抗剂衍生自met5-脑啡肽或leu-脑啡肽，与OGFR结合，并至少包括以下氨基酸序列，作为靶向OGFR的手段：Tyr-Gly-Gly-Phe-Met(SEQ IDNO:1)，用于衍生自met5-脑啡肽的OGFR结合拮抗剂；或Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu(SEQ ID NO:2)，用于衍生自leu-脑啡肽的OGFR结合拮抗剂。
在另一个实施方案中，OGFR结合拮抗剂衍生自肽拮抗剂101174864(N,N-二烯丙基-Tyr-Aib-Aib-Phe-Leu-OH，SEQ ID NO:3；Aib＝氨基异丁酸)或生长抑素类似物CTP(D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Pen-Thr-NH.sub.2，SEQ ID NO:4)。
在其他实施方案中，所述OGFR拮抗剂不是OGFR结合拮抗剂，而是破坏OGFR内的核定位序列的分子：251QSALDYFMFAVRCRHQRRQLVHFAWEHFRPRCKFVWGPQDKLRRFKPSSL(SEQ IDNO:5)。
在另一些实施方案中，本方法中所采用的OGFR拮抗剂是针对OGFR基因并能有效破坏OGFR基因表达的小发卡(sh)-RNA或小干扰(si)-RNA。
本文所述的OGFR拮抗剂可以单独或组合施用。合适的组合包括，例如，纳洛酮和纳曲酮；与另一种OGFR结合拮抗剂或另一种OGFR拮抗剂组合的纳洛酮和/或纳曲酮。
D.局部施用的递送系统和载体
在本公开的一个方面，所述骨移植复合材料是通过将含有活性剂的适当稀释剂与粉末-干浆混合而产生的，然后将所述粉末-干浆直接和局部施用到骨损伤或手术干预的部位，在此处通常放置骨移植材料以刺激骨形成。
本发明人发现，可以实现所述稀释剂组分和粉末-干浆组分的特定配方以优化OGFR拮抗剂的洗脱、包封和生物利用度，所述OGFR拮抗剂与纳洛酮、纳曲酮、纳洛酮和纳曲酮的组合或它们的盐具有相同的化学性质。
在一些实施方案中，所述OGFR拮抗剂被纳入所述骨移植复合材料中，使其在所述材料中的浓度为每立方厘米约1纳摩尔(nM)(1nM/cc)至每立方厘米约100mM(100mM/cc)。在一些实施方案中，浓度为1mM/cc、1.25mM/cc、1.5mM/cc、1.75mM/cc、2.0mM/cc、3.0mM/cc、4.0mM/cc、5.0mM/cc、6.0mM/cc、7.0mM/cc、8.0mM/cc、9.0mM/cc，和/或10.0mM/cc、20.0mM/cc、30.0mM/cc、40.0mM/cc、50.0mM/cc、60.0mM/cc、70.0mM/cc、80.0mM/cc、90.0mM/cc、100mM/cc。
在一些实施方案中，OGFR拮抗剂在所述骨移植材料中的浓度使所述材料的洗脱率在每秒0.001pM到每天10mM之间。
在一些实施方案中，在所述小分子通过扩散或其他物理效应从所述骨移植材料中释放(是所述骨移植材料植入后正常降解的结果)期间，由OGFR激动剂洗脱产生的累积剂量是0.8mM、1mM、1.1mM、1.15mM、1.2mM、1.25mM、1.3mM、1.35mM、1.4mM、1.45mM、1.5mM、1.55mM、1.6mM、1.65mM、1.7mM、1.75mM、1.8mM、1.9mM、2mM、2.7mM、3mM、3.6mM、4mM、4.5mM、5mM、5.4mM、6mM、6.3mM、7mM、7.2mM、8mM、8.1mM、9mM，或者10mM。
在优选的实施方案中，所述OGFR拮抗剂是盐酸纳洛酮，浓度为0.2mg/cc(0.5mM/cc)、0.25mg/cc(0.625mM/cc)、0.3mg/cc(0.75mM/cc)、0.35mg/cc(0.875mM/cc)、0.4mg/cc(1mM/cc)、0.45mg/cc(1.125mM/cc)、0.5mg/cc(1.25mM/cc)、0.55mg/cc(1.375mM/cc)、0.6mg/cc(1.5mM/cc)、0.65mg/cc(1.625mM/cc)、0.7mg/cc(1.75mM/cc)、0.75mg/cc(1.875mM/cc)、0.8mg/cc(2mM/cc)、0.85mg/cc(2.125mM/cc)、0.9mg/cc(2.25mM/cc)、0.95mg/cc(2.375mM/cc)，或1mg/cc(2.5mM/cc)。
E.组合物和施用
本文中所述方法和组合物可以以试剂盒的形式提供。“试剂盒”在本文限定为成套试剂(package)，其包含几个单独的部分，这些部分在一起应用时表现出互补的效果。在这一方面，试剂盒和所述药物组合物所达到的效果是相似的。所述试剂盒任选地包括所述药物组合物的使用说明。
本发明通过以下实施例进一步说明，尽管绝不限于此。
实施例
工作实例1：骨移植材料
在第一具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)1％至7％的氯化铁(III)，2)8.5％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9.5％至12.5％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)15％至17％的羟基磷灰石，5)3％至6％的β-磷酸三钙，6)5％至7.5％的磷酸氢二钠，7)12％至16％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)19％至23％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，3)0.1％至2％的一水柠檬酸，和4)0.01％至2％的盐酸纳洛酮。混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在3分钟后变得可塑，凝固后变成浅棕色，并在混合2分钟后达到29.7摄氏度的峰值温度。
在第二具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)5％至10％的柠檬酸铁(III)，2)8％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9％至12.5％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)13％至17％的羟基磷灰石，5)3％至6％的β-磷酸三钙，6)4％至7.5％的磷酸氢二钠，7)11％至15％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)19％至23％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，3)0.1％至2％的一水柠檬酸，和4)0.01％至2％的盐酸纳洛酮。混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在5分钟后变得可塑，凝固后变成深巧克力棕色，并在混合30秒后达到28.6摄氏度的峰值温度。
在第三具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)1％至5％的氧化铁(III)，2)8％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9％至13％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)14％至18％的羟基磷灰石，5)3％至6.5％的β-磷酸三钙，6)4％至8％的磷酸氢二钠，7)12％至16％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)20％至24％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，3)0.1％至2％的一水柠檬酸，和4)0.01％至2％的盐酸纳洛酮。在混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在3.5分钟后变得可塑，在凝固时变成白色，有铁灰色的内含物，在混合30秒后达到29.8摄氏度的峰值温度。
在第四具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)5％至10％的磷酸铁(III)，2)8％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9％至12.5％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)13％至17％的羟基磷灰石，5)3％至6％的β-磷酸三钙，6)4％至7.5％的磷酸氢二钠，7)12％至16％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)19％至23％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，3)0.1％至2％的一水柠檬酸，和4)0.01％至2％的盐酸纳洛酮。混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在3.5分钟后变得可塑，凝固后变成浅棕褐色，并在混合1.5分钟后达到33.5摄氏度的峰值温度。
在第五具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)5％至10％的柠檬酸铁(III)铵，2)8％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9％至12.5％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)13％至17％的羟基磷灰石，5)3％至6％的β-磷酸三钙，6)4％至7.5％的磷酸氢二钠，7)11％至15％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)19％至23％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，3)0.1％至2％的一水柠檬酸，和4)0.01％至2％的盐酸纳洛酮。混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在3分钟后变得可塑，凝固后变成棕色，并在混合1.5分钟后达到30.3摄氏度的峰值温度。
在第六具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)5％至12％的硫酸铁(III)，2)8％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9％至12.5％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)13％至17％的羟基磷灰石，5)3％至6％的β-磷酸三钙，6)4％至7.5％的磷酸氢二钠，7)11％至15％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)18％至23％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，以及3)0.1％至2％的一水柠檬酸。在这个实施方案中，不加入活性剂。混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在大约2.5分钟后变得可塑，凝固后变成深棕色，并在混合1.5分钟后达到38摄氏度的峰值温度。
在第七具体实例中，骨移植材料干浆组分的优选实施方案含有以下重量百分比的物质：1)5％至12％的硫酸铁(III)，2)8％至11％的磷酸氢钙(calcium phosphatedibasic)，3)9％至12.5％的三碱式磷酸钙(calcium phosphate tribasic)，4)13％至17％的羟基磷灰石，5)3％至6％的β-磷酸三钙，6)4％至7.5％的磷酸氢二钠，7)11％至15％的碳酸钠，8)2％至6％的氧化钙，9)4％至6％的氧化镁，10)0.5％至2.5％的L-抗坏血酸，和11)18％至23％的I型胶原蛋白粉。稀释剂组分的优选实施方案是体积在0.5-mL和12.5-mL之间的溶液，由以下物质组成：1)0.9％的盐水溶液，2)2％至6％的醋酸，3)0.1％至2％的一水柠檬酸，和4)0.01％至2％的盐酸纳洛酮。混合所述干浆组分和所述稀释剂后，所述骨移植材料在大约2.5分钟后变得可塑，凝固后变成深棕色，并在混合1.5分钟后达到38摄氏度的峰值温度。
此外，在含有硫酸铁(III)的第七优选实施方案中，如前所述将所述骨移植材料混合并置于培养物中，以根据ASTM F3106-14评估成骨细胞分化。将小鼠成骨细胞(骨细胞)祖细胞系(MC3T3-E1(MC3)细胞)以微团(micro-mass)(每微团2.5×105个细胞，悬浮在20微升的Matrigel+DMEM溶液中)接种到培养物中，使其生长120小时，并维持在生长培养基(含有20％胎牛血清的DMEM)中。对照培养物(对照)维持在生长培养基中。诱导对照培养物(诱导)用补充有抗坏血酸、β-甘油磷酸酯和地塞米松的培养基刺激成为骨细胞。在这个实例中，使MC3微团球状体再生长7天，之后实验组用茜素红染色，并使用单因素方差分析(One-wayANOVA)和Bonferonni校正分析矿物质数量，从而评估差异。
结果表明，基于茜素红染色，相对于诱导培养物和对照培养物，含有硫酸铁材料(含有或没有活性剂)的培养物明显增强了骨形成作用(图1A)。对微团球状体的尺寸和每个微团球状体所含的矿物质进行量化，以确定矿物质面积分数(Mineral Area Fraction)。含硫酸铁(III)骨移植材料的微团球状体的矿物质面积分数具有显著更多的矿物质，比对照培养物高4倍(*＝p<0.0046)(图1B)。从这些数据中我们可以得出结论，硫酸铁(III)骨移植材料具有骨传导性并促进骨形成。组间分析表明，不含纳洛酮的骨移植物的骨形成表明，与对照和化学诱导以形成骨的孔相比，培养物中骨移植材料组分的矿物质形成提高了4倍(*＝p<0.0046)。与不含纳洛酮的对照骨移植植入组相比，在骨移植材料中加入0.4-mg纳洛酮使矿物质形成又提高了25％(x＝p<0.0001)。
工作实例2：在脊柱融合手术中使用骨移植植入物
工作实例2显示使用所要求保护的骨移植物进行侧路腰椎椎体间融合(LLIF)手术。具体地，这项研究是用含有骨传导性的、合成的骨移植材料(包括小分子盐酸纳洛酮)的骨移植物进行LIF。所述合成骨移植材料由I型牛胶原蛋白、羟基磷灰石(HA)、β-磷酸三钙和其他钙盐及一些赋形剂组成。含有盐酸纳洛酮的合成骨移植组合物在下文中被称为组合物ZF。
本公开提供了一种修复有需要患者的骨缺损的方法，包含应用诸如组合物ZF所述的骨移植组合物，其中所述方法包含手术干预，例如腰椎椎体间融合术(LIF)。在一些实施方案中，所述LIF手术包含前路LIF(ALIF)、侧路LIF(LLIF)、经椎间孔LIF(TLIF)和后路LIF(PLIF)。在一些实施方案中，所述LIF手术通过手术干预产生骨缺损来缓解相关病状，如通过射线照相术确定的受试者退变性椎间盘疾病。在一些实施方案中，所述LIF手术缓解受试者的相关神经肌肉缺陷或身体缺陷，这些缺陷由所述受试者的奥斯威斯特里残疾指数(ODI)、对所述受试者进行神经学评估或对所述受试者进行射线照相术确定。
LIF手术的背景情况
LIF手术基于其解剖入路和植入的硬件进行区分，包括前路LIF(ALIF)、侧路LIF(LLIF)、经椎间孔LIF(TLIF)和后路LIF(PLIF)。LIF手术涵盖被认为涉及背部或腿部疼痛源的椎间盘材料的去除，以及椎体间融合器或间隔物的更换以促进所涉及的椎间盘和椎体的关节融合。在过去的20年里，由于手术技术、植入物、成像模式和需求的演变，LIF手术的数量显著增加。
由于局部自体移植的潜在挑战，异体移植和骨生物活性材料(orthobiologics)经常与局部骨一起使用，或作为局部骨的替代品，从而满足LIF手术中骨移植的需要。尽管在骨移植材料的开发方面取得了重大进展，但仍然需要一种能在生物力学上进行牢固融合并具有良好安全性的骨移植材料。
骨移植组合物的测试
组合物ZF骨移植物的适应症包括在骨骼成熟的、患有L2-L5级别之一退变性椎间盘疾病(DDD)患者中进行的脊柱融合手术。DDD被定义经患者病史和放射影像评估证实，在所涉及的水平上有椎间盘退变和/或II级脊椎滑脱的椎间盘源性背痛。接受组合物ZF骨移植的患者在用组合物ZF骨移植装置治疗之前，至少有三个月的非手术治疗失败。侧路腰椎椎体间盘融合术(LLIF)手术使用市售的聚醚醚酮(PEEK)、多孔PEEK或羟基磷灰石(HA)PEEK间隔物与辅助固定系统(侧钢板或双侧椎弓根螺钉)来植入所述组合物ZF骨移植物。
试验设计
受试者接受LLIF，并进行由辅助固定系统或侧钢板组成的辅助固定。在实验组中，所述组合物ZF骨移植物装入椎体间间隔物的空隙区域。在对照组中，异体骨移植物(即DBX腻子(DBX Putty)，脱钙骨基质(Demineralized Bone Matrix))+/-骨髓抽吸物装入椎体间间隔物的空隙区域。
手术准入标准包括以下条件：1)患者年龄在22至75岁之间的。2)诊断为退变性椎间盘疾病(DDD)，伴有第二腰椎骨(L2)和第五腰椎骨(L5)之间单脊柱的背痛(存在或不存在腿痛)，通过收集患者病史和放射影像评估(如X线平片、计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI))证实。3)通过屈/伸运动时拍摄的X射线照片确定的脊柱不稳定性，显示受影响的脊椎骨成角≥5度和/或平移≥4mm。4)影像学研究的病理结果显示骨刺形成、椎间盘高度降低、韧带增厚、椎间盘退变/突出、关节突关节退变、MRI显示椎间盘外观变暗、椎间孔变窄或椎间孔高度降低。5)DDD被定义为经患者病史和放射影像评估证实的椎间盘源性背痛，并伴有椎间盘退变。DDD患者在受累脊柱水平上也可能有高达I级的脊椎滑脱。6)患者在手术干预前应至少有六个月的非手术治疗失败。7)侧路腰椎椎体间融合术(LIF)手术将使用PEEK或钛合金间隔物，并配有辅助固定系统(侧钢板或双侧椎弓根螺钉)。
工作实例3：将骨空隙填充物用于对于骨质结构稳定性并非固有的骨空隙或间隙。
本文所公开骨移植组合物的用途包括将所述骨移植组合物作为骨空隙填充物，用于对于骨质结构稳定性并非固有的骨空隙或间隙。具体是，将组合物ZB骨移植物(除了缺少纳洛酮外，与组合物ZF相同的组合物)轻轻地装入骨骼系统(例如，后外侧脊柱、骨盆、髂骨和/或四肢)的骨空隙或间隙。
因此，本公开提供了一种修复有需要患者的骨缺损的方法，包含将本文所公开的骨移植组合物应用于骨缺损，其中所述骨缺损包含骨质骨骼系统(bony skeletal system)的空隙或间隙，其中所述空隙或间隙对于所述骨质骨骼结构(bony skeletal structure)稳定性并非固有的，并且其中所述骨移植组合物被装入所述空隙或间隙。在一些实施方案中，这些缺损是通过手术形成的骨质缺损或由骨创伤形成的骨性缺损。在这些缺损的愈合期间，组合物ZB骨移植物被再吸收并被骨取代
工作实例4：在切除转移性乳腺癌肿瘤后，组合物ZF骨移植物对于接受重建手术以 稳定肱骨的受试者的安全性和有效性。
本研究评估了所述组合物ZF骨移植物在切除恶性肿瘤(如恶性乳腺癌转移性肿瘤)后，通过使用节段型异体移植和钢板固定重建肱骨干骺端-骨干中的安全性和有效性。
研究设计
[181]实验组受试者接受组合物ZF骨移植物，其包含骨传导性合成骨移植材料和小分子盐酸纳洛酮。所述合成骨移植材料由I型牛胶原蛋白、羟基磷灰石(HA)、β-磷酸三钙和其他钙盐及一些赋形剂组成。对照组受试者接受用钢板和螺钉固定的异体移植物，所述异体移植物用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥填充。确立实验组与对照组相比的非劣效性，证实了试验的有效性。
工作实例5：在切除转移性乳腺癌肿瘤后，组合物ZF骨移植对于接受重建手术以稳 定股骨、胫骨或骨盆的受试者的安全性和有效性
本研究评估了所述组合物ZF骨移植物在切除恶性肿瘤(如恶性乳腺癌转移性肿瘤)后，通过使用髓内钉、带锁髓内钉或头髓钉、钢板固定或一些组合骨科固定装置重建股骨近端、股骨远端、胫骨或骨盆中的安全性和有效性。肿瘤切除后，将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥置入缺损处，以提供机械稳定性，并将组合物ZF放置植入物/PMMA骨水泥构建体周围，邻近骨组织。
研究设计
实验组受试者在肿瘤切除后将接受适当的固定装置以及PMMA骨水泥和组合物ZF骨移植物，所述骨移植物含有骨传导性合成骨移植材料和小分子盐酸纳洛酮。所述合成骨移植材料由I型牛胶原蛋白、羟基磷灰石(HA)、β-磷酸三钙和其他钙盐及一些赋形剂组成。对照组受试者在肿瘤切除后将接受适当的固定装置和PMMA骨水泥。确立实验组与对照组相比的非劣效性，证实了试验的有效性。

Claims (57)

1.骨移植组合物，包含磷酸钙腻子和以下至少一种：硬化剂、控制固化速率的药剂、酸化剂、铁质赋形剂、胶原蛋白和稀释剂溶液。
2.根据权利要求1所述的骨移植组合物，其中所述磷酸钙腻子包含双相磷酸钙颗粒。
3.根据权利要求2所述的骨移植组合物，其中所述双相磷酸钙颗粒包含羟基磷灰石和磷酸三钙。
4.根据权利要求3所述的骨移植组合物，其中所述双相磷酸钙颗粒包含约20-60％的羟基磷灰石和约40-80％的磷酸三钙。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的骨移植组合物，其中所述双相磷酸钙颗粒具有相互连接的大孔隙和微孔隙。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的骨移植组合物，其中所述双相磷酸钙颗粒的形状为球形颗粒、纤维或不规则细粒。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的骨移植组合物，还包含生物可溶解聚合物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物的密度在1.68g/mL至1.85g/mL之间。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物的抗挤压力小于约80N/m。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的骨移植组合物，其中弹出所述骨移植组合物所需的力小于80N/m。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的骨移植组合物，还包括活性剂。
12.根据权利要求11所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物被配置和设置成将所述活性剂或其他药剂递送到患者的所需部位。
13.根据权利要求12所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含用于储存和递送所述活性剂的贮槽和微通道的网络。
14.根据权利要求13所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含多个用于储存和递送所述活性剂的贮槽、微管和/或纳米管。
15.根据权利要求13所述的骨移植组合物，其中所述活性剂以受控的速率递送。
16.根据权利要求13所述的骨移植组合物，其中所述活性剂溶解在药学上合适的载体中。
17.根据权利要求13所述的骨移植组合物，其中溶解在药学上合适的载体中的所述活性剂被喷洒或涂覆到骨移植物上。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的骨移植组合物，其中所述活性剂是阿片类生长因子受体(OGFR)拮抗剂。
19.根据权利要求18所述的骨移植组合物，其中所述OGFR拮抗剂选自由以下组成的组：纳洛酮、纳曲酮及它们的盐。
20.根据权利要求18所述的骨移植组合物，其中所述OGFR拮抗剂与稀释剂一起施用。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的骨移植组合物，包含硬化剂，其中所述硬化剂包含碳酸钠(NaCO3)。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含硬化剂，并且其中所述硬化剂包含一种或更多种化合物，其来自由以下组成的组：半水硫酸钙、二水硫酸钙、无水硫酸钙、磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、羟基磷灰石、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶和磷酸氢二钠。
23.根据权利要求21或22所述的骨移植组合物，其中硬化剂与磷酸钙盐类化合物的重量比为3:4。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含酸化剂，其中所述酸化剂包含来自抗坏血酸、柠檬酸镁、柠檬酸钾、柠檬酸钠、一水柠檬酸和醋酸的组的一种或更多种。
25.根据权利要求24所述的骨移植组合物，其中所述酸化剂提高了所述骨移植组合物的生物利用度。
26.根据权利要求24或25所述的骨移植组合物，其中所述酸化剂促进骨形成。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的骨移植组合物，其中所述酸化剂提高粘着性。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含显色剂。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的骨移植组合物，含有水合硫酸铁(III)、氯化铁(III)、柠檬酸铁(III)、氧化铁(III)、水合氧化铁(III)、磷酸铁(III)、柠檬酸铁(III)铵、元素铁颗粒、氟化铁(III)、七水硫酸铁(II)、六水硫酸铁(II)铵、氯化铁(II)、二硫化铁(II)、七水硫酸铁(II)，以及水合乳酸铁(II)、L-抗坏血酸铁(II)或氟化铁(II)。
30.根据权利要求28和29所述的骨移植组合物，其中所述显色剂包含可激活的显色剂。
31.根据权利要求28或29所述的骨移植组合物，其中所述显色剂将所述骨移植组合物染成红色、蓝色、橙色、绿色、氖绿色、紫色、黑色、棕色、灰色或军舰灰。
32.根据权利要求1-31所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含抗菌剂。
33.根据权利要求32所述的骨移植组合物，其中所述抗微生物剂包含来自抗生素剂或抗真菌剂的组的一种或更多种。
34.根据权利要求33所述的骨移植组合物，其中所述抗生素剂包括万古霉素(vancamycin)、庆大霉素、妥布霉素、卡那霉素、新霉素、氨苄西林、甲氧西林、萘夫西林、苯唑西林、青霉素、替卡西林、环丙沙星、万古霉素(vancomycin)、头孢唑啉、头孢吡肟、cefcdrioxone、克林霉素、氨曲南(aztreonom)、亚胺培南、喹努普丁/达福普汀、氯霉素(chloramphenicol)、强力霉素、甲硝唑、呋喃妥因、多链霉素B、四环素、金霉素、氯霉素(chloromycetin)、链霉素、氨曲南(azactam)、其任何药学上可接受的盐以及其组合。
35.根据权利要求33所述的骨移植组合物，其中所述抗真菌剂包含来自多烯抗真菌剂、咪唑、三唑、烯丙胺和棘球白素的组的一种或更多种。
36.根据权利要求32-35中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物表现出抗微生物功效和/或抗真菌功效。
37.根据权利要求1-26中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物包含粉状胶原蛋白或液体胶原蛋白。
38.根据权利要求1-37中任一项所述的骨移植组合物，其中所述骨移植组合物不是牙用树脂。
39.一种修复有需要患者的骨缺损的方法，包含将权利要求1-37中任一项所述的骨移植组合物应用于所述骨缺损。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述骨缺损是由人类疾病或病况引起的，并且其中所述骨移植组合物包含用于治疗所述人类疾病或病况的活性剂。
41.根据权利要求39所述的方法，其中所述骨缺损是由人类疾病或病况引起的，并且其中所述骨移植组合物不含治疗所述人类疾病或病况的活性剂。
42.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述人类疾病或病况是癌症。
43.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述人类疾病或病况是需要手术干预，将所述脊椎骨融合在一起几种脊椎骨病症之一。
44.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述人类疾病或病况是几种附肢骨病症之一，其中所述附肢骨需要手术干预，将所述骨头融合在一起或修复缺损。
45.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述人类疾病或病况是骨空隙或缺损，其对于骨结构稳定性并非固有的，其中所述骨空隙或缺损是由手术或创伤造成的，而其中所述骨移植组合物填充所述骨空隙或缺损。
46.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述骨移植组合物具有骨传导性。
47.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述骨移植组合物具有骨诱导性。
48.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述骨移植组合物是促进骨形成的。
49.根据权利要求43所述的方法，其中所述手术干预包括腰椎椎体间融合术(LIF)手术。
50.根据权利要求49所述的方法，其中LIF手术包括前路LIF、侧路LIF、经椎间孔LIF和后路LIF。
51.根据权利要求49所述的方法，其中所述LIF手术通过手术干预产生骨缺损来缓解相关病状，如通过射线照相术确定的受试者退变性椎间盘疾病。
52.根据权利要求49所述的方法，其中所述LIF手术缓解受试者的相关神经肌肉缺陷或身体缺陷，所述缺陷通过所述受试者奥斯威斯特里残疾指数(ODI)、通过对所述受试者进行神经学评估或通过对所述受试者进行射线照相术确定。
53.根据权利要求39所述的方法，其中所述骨缺损包含所述受试者骨质骨骼系统的空隙或间隙，其中所述空隙或间隙对于所述骨质骨骼结构稳定性并非固有的，并且其中所述骨移植组合物被装入所述空隙或间隙中。
54.根据权利要求39所述的方法，其中所述骨缺损是由恶性肿瘤或恶性肿瘤的切除引起的。
55.根据权利要求53所述的方法，其中所述恶性肿瘤是乳腺癌转移性肿瘤。
56.根据权利要求1-39所述的骨移植组合物，其中所述磷酸钙腻子包含双相磷酸钙颗粒，其中所述双相磷酸钙颗粒包含羟基磷灰石和磷酸三钙，并且其中所述骨移植组合物包含胶原蛋白和纳洛酮。
57.根据权利要求1所述的骨移植组合物，其中所述胶原蛋白的粒径为25微米至750微米。
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