CN1431024A - 一种植骨材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植骨材料的制备方法，将纳米银微粉加入明胶水溶液制成纳米银明胶溶液，再将骨生长因子和纳米银明胶溶液分别与骨载体进行复合，形成缓释膜，该抗感染植骨材料具有广谱、无耐药性、不受酸碱值影响等多种性能，并且基本不吸收入血液；有良好成骨活性和抗感染效力。
Description
技术领域
本发明涉及骨骼修复材料，尤其涉及一种骨骼修复材料的制备方法。
背景技术
对于开放性骨折和严重的骨缺损的治疗，一直成为医学界难以解决的问题。难度在于如果早期不进行手术植骨修复骨缺损，可能会造成骨折延迟愈合、难以形成连接的问题；而手术植骨又存在发生感染的可能。所以常规解决方法是在骨折后的感染、慢性骨髓炎遗留的大段骨缺损伤口愈合至少十个月后才进行手术植骨，尽管如此，骨移植还常常因为感染的复发而失败。
为此学者们开展了载有抗菌药物的植骨材料的研究。比较具有代表性的有：一、复合抗菌素的聚乙基丙烯酸甲酯(简称骨水泥)，其缺点是没有骨修复作用。二、复合抗菌素的羟基磷灰石(HA)，其缺点是难以发生新骨替代，容易在体内形成新的异物。三、复合抗菌素的脱钙骨基质明胶，虽有一定抗菌和成骨作用，但强度很差。四、用异体骨作为抗菌素的载体能具有一定强度，但新骨替代慢又是其明显缺点之一，而且有传播疾病的风险。
现有技术在对植骨材料进行载有抗菌药物的处理时，通常采用庆大霉素、头孢类的抗菌素。导致的问题是：一、许多致病菌对抗菌素可以快速产生抗药性。二、许多抗菌素具有毒副作用，植骨材料中如果载药量少则抗感染效果不好，加大载药量又会在初始阶段造成血液中药物浓度过高，加剧毒副作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种制备高强度、抗感染和提高成骨活性的植骨材料的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种植骨材料的制备方法，包括以下步骤：
A、制备作为植骨材料的骨载体；
B、将纳米银微粉加入明胶水溶液制成纳米银明胶溶液；
C、将骨生长因子与骨载体进行复合；
D、将纳米银明胶溶液与骨载体进行复合。
由于在本发明方法中，采用纳米银微粉作为抗菌成份，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，与以往常用的抗感染药物相比，具有广谱、无耐药性、不受酸碱值影响等多种性能，并且基本不吸收入血液；本发明将纳米银明胶溶液和骨生长因子分别与骨载体进行复合，形成缓释膜，有效提高成骨活性和抗感染效力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步详细描述。
本发明的植骨材料的制备方法，包括以下步骤：
A、制备作为植骨材料的骨载体；所述骨载体可以是脱抗原的异种骨、同种异体骨或脱钙骨基质、骨基质明胶、胶原等生物材料骨载体；也可以是包括羟基磷灰石、磷酸盐类、壳聚糖类、生物活性玻璃、合成高分子可降解材料如聚酯类等人工材料。
B、将纳米银微粉加入明胶水溶液制成纳米银明胶溶液；
C、将骨生长因子与骨载体进行复合；所述骨生长因子包括动物骨、人骨或基因重组骨形态发生蛋白(BMP)，如：猪骨、牛骨BMP、基因重组人骨形态发生蛋白(rhBMP-2)、基因重组人骨形态发生蛋白-7(rhBMP-7)、成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子-β(TGF-β)等。
D、将纳米银明胶溶液与骨载体进行复合。
作为本发明采用的重要药物成份，纳米银微粉是直径在10至100纳米的银颗粒和直径在1至5纳米的灯草粉的混合物，其中的银含量在5％至8％。银颗粒的平均直径约25纳米、银含量为6.28％是较为理想的取值。
将纳米银微粉加入明胶水溶液制成纳米银明胶溶液的步骤B可以包括以下步骤：
B1、将明胶、无水甘油、蒸馏水按2克∶1毫升∶5毫升的比例混合后，80℃水浴45分钟溶解成明胶水溶液；
B2、按1毫升明胶水溶液∶纳米银微粉3至8毫克的比例，将纳米银微粉加入明胶水溶液，搅拌混合。
由于异种骨是生物材料骨载体，且取材方便，适于实际应用，在制备过程中应包括以下步骤：
A1、将骨块置入蒸馏水洗涤去除表面杂物；
A2、对骨块做超声洗涤，去除表面及骨孔内的杂物；
A3、对骨块做脱脂洗涤并进行干燥处理；
A4、将骨块浸泡于戊二醛溶液进行交联处理，以提高强度。
为了减少异种骨植入人体后的排异反应，异种骨的处理可进一步包括用含十二烷基苯磺酸钠和聚氧乙烯甲基蓖麻油醚成份的溶液对异种骨进行脱抗原洗涤。
本发明方法中将骨生长因子与骨载体进行复合的步骤C可包括以下步骤：
C1、将骨载体置于装有骨生长因子溶液的容器中；
C2、对容器内进行真空排气；
C3、将骨载体取出并进行冷冻干燥处理。
将纳米银明胶溶液与骨载体进行复合的步骤D可包括以下步骤：
D1、(按照1毫升纳米银明胶溶液∶1.0克骨载体的比例，)将骨载体置入纳米银明胶溶液，在37℃至45℃条件下，保持约60分钟后取出风干；
D2、将骨载体浸入每升四氢呋喃含30克至70克聚己内酯的溶液约10秒后取出风干；本步骤的作用在于使骨载体表层形成缓释层，使抗菌成份和骨生长因子稳定释放，为药物缓释方法的优选方案。
D3、重复步骤D1、D2三次；
D4、对经上述处理的骨载体进行冷冻干燥和密封包装；
D5、对骨载体进行强度约250万拉德的钴60照射。
下面以采用异种骨作为骨载体为例，详细叙述制备植骨材料的实施过程：
实施例1 取新宰杀的牛、猪、羊四肢长骨干和骺端，去除骨膜骨髓。骨松质锯成6.0CM×4.0CM×1.0CM块状；骨皮质锯成8.0CM×4.0CM×0.80CM骨板；也可以加工成0.5CM×0.5CM×0.5CM小块状。
将骨块置入塑料容器，以4℃蒸馏水持续搅拌洗涤30分钟，换水反复洗涤5次，洗除骨表面的血液和杂物。再进行超声洗涤：将骨块用超声波清洗机洗涤10分钟，换水反复洗涤10次，以水中澄清，不见血色为止，通过上述洗涤去除骨表面以及骨孔内的血液和杂物。
将十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯甲基蓖麻油醚和蒸馏水配置的洗涤剂在37℃温度下浸没骨块，超声洗涤30分钟，反复洗涤10次，直至用显微镜观察骨的微孔结构，无油滴为止。后将骨块放入40℃鼓风烤箱中，1小时烘干。
用0.03％戊二醛在4℃环境下浸泡异种骨骨材8小时，促进骨材中胶原成分的交联，提高骨材的强度和韧性。
将骨生长因子与骨载体进行复合，如果采用不溶性骨形态发生蛋白(BMP)，将其溶于适量的6摩尔/L脲溶液中，放入骨载体，混匀，真空排气15分钟，装透析袋在4℃下对水透析24小时。如果采用可溶性BMP，则将其溶于适量的蒸馏水中，真空排气15分钟，后将复合BMP的骨块平摊于金属筛网，置入冷冻干燥机中冻干。
按1毫升明胶水溶液∶纳米银微粉3毫克的比例，将纳米银微粉加入明胶水溶液，搅拌混合。按照1毫升纳米银微粉明胶溶液∶1.0克骨块的比例，将骨块置入纳米银明胶溶液，45℃，60分钟，风干。再浸入每升四氢呋喃含50g聚己内酯的溶液中10秒，取出风干，重复三次，使其外周包裹3层聚己内酯缓释膜。将骨块取出后，置入冷冻干燥机中冻干，装入双层聚乙烯塑料袋，封口。经强度约250万拉德的钴60照射后，在4℃保存以备手术中使用。
实施例2 按1毫升明胶水溶液∶纳米银微粉5毫克的比例，制成纳米银明胶溶液，其余步骤同实施例1。
实施例3 按1毫升明胶水溶液∶纳米银微粉8毫克的比例，制成纳米银明胶溶液，其余步骤同实施例1。
Claims (8)
1、一种植骨材料的制备方法，包括以下步骤：
A、制备作为植骨材料的骨载体；
B、将纳米银微粉加入明胶水溶液制成纳米银明胶溶液；
C、将骨生长因子与骨载体进行复合；
D、将纳米银明胶溶液与骨载体进行复合。
2、如权利要求1所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：所述纳米银微粉是直径在10至100纳米的银颗粒和直径在1至5纳米的灯草粉的混合物，其中的银含量在5％至8％。
3、如权利要求1所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤B包括以下步骤：
B1、将明胶、无水甘油、蒸馏水按2克∶1毫升∶5毫升的比例混合后，80℃水浴45分钟溶解成明胶水溶液；
B2、按1毫升明胶水溶液∶纳米银微粉3至8毫克的比例，将纳米银微粉加入明胶水溶液，搅拌混合。
4、如权利要求1所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：所述骨载体为异种骨。
5、如权利要求4所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：作为骨载体的异种骨的制备
包括以下步骤：
A1、将骨块置入蒸馏水洗涤去除表面杂物；
A2、对骨块做超声洗涤，去除表面及骨孔内的杂物；
A3、对骨块做脱脂洗涤并进行干燥处理；
A4、将骨块浸泡于戊二醛溶液进行交联处理。
6、如权利要求4所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：所述异种骨的处理包括以含十二烷基苯磺酸钠和聚氧乙烯甲基蓖麻油醚成份的溶液对异种骨进行脱抗原洗涤。
7、如权利要求1所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：所述将骨生长因子与骨载体进行复合的步骤C包括以下步骤：
C1、将骨载体置于装有骨生长因子溶液的容器中；
C2、对容器内进行真空排气；
C3、将骨载体取出并进行冷冻干燥处理。
8、如权利要求1所述的植骨材料的制备方法，其特征在于：所述将纳米银明胶溶液与骨载体进行复合的步骤D包括以下步骤：
D1、按照1毫升纳米银明胶溶液∶1.0克骨载体的比例，将骨载体置入纳米银明胶溶液，在37℃至45℃条件下，保持约60分钟后取出风干；
D2、将骨载体浸入每升四氢呋喃含30克至70克聚己内酯的溶液约10秒后取出风干；
D3、重复步骤D1、D2三次；
D4、对经上述处理的骨载体进行冷冻干燥和密封包装；
D5、对骨载体进行强度约250万拉德的钴60照射。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101371925B (zh) * | 2007-12-21 | 2010-12-22 | 周建大 | 一种纳米银-细胞生长因子缓释物及其制备方法与用途 |
| CN101380488B (zh) * | 2008-10-27 | 2013-08-14 | 胡懿郃 | 牛皮质骨植骨材料的制备方法 |
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2002
- 2002-12-02 CN CN 02153595 patent/CN1431024A/zh active Pending
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