[發(fā)明專利]納米珍珠粉改性納米羥基磷灰石的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110398749.2
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102416199A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 申玉田
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: A61L27/42
• 分類號: A61L27/42;A61L27/12;A61L27/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料制備技術(shù)領域，具體是涉及一種納米珍珠粉改性納米羥基磷灰石的制備方法。

背景技術(shù)

骨的老化和意外損傷往往不可避免，病變骨骼最終要被替換，骨植入修復是一種僅次于輸血的人體組織移植。目前各種人工骨修復替代材料層出不窮，但主要起骨支架作用，不具有骨生長因子所特有的骨誘導活性。劉志強，周東風，周磊等在“廣東牙病防治，2004，12(1)：73-75”上的“骨缺損修復的研究及進展”中報導，實際上人們所期望的骨修復過程是：多種生長因子和激活物在待修復部位受控釋放，誘導鄰近組織間充質(zhì)細胞分化為成骨細胞或刺激成骨細胞加速增殖，并向待修復部位聚集，從而表現(xiàn)出明顯的靶向誘導成骨活性，最終完成特定部位的骨修復。近年來，人們開始逐漸認識到生長因子在骨修復中不可替代的決定性調(diào)控作用，于是在骨修復臨床中開始引入骨生長因子。但是骨生長因子極為昂貴，售價甚至高達8萬元/克。

珍珠、蚌殼、骨同為生物礦化產(chǎn)物，三者在形成本質(zhì)上極為相近，其生物礦化都是受其所含有的有機組分調(diào)控。蚌殼由棱柱層和珍珠層組成，蚌殼珍珠層是軟體動物在正常的生理條件下生物礦化的產(chǎn)物，約含有1.2～3.3wt.％的有機組分，其余為碳酸鈣，已有的研究表明這些少量的有機質(zhì)內(nèi)含有多種與骨生長相關(guān)的信號因子。Gerard?Atlan和Evelyne?Lopez等人在“Sci?Paris/Life?Sci，1997；320：253-8”.中自信地進行了蚌殼珍珠層粉的人體實驗，顯示了很強的成骨活性。目前，國內(nèi)張榮慶等人張榮慶等在專利CN?1476906A“一種含有珍珠質(zhì)的骨修復材料及其制備方法”中利用蚌殼珍珠層開發(fā)了一種含有珍珠質(zhì)的骨修復材料，也獲得了很好的成骨活性和劉金標等人在“珍珠層/聚乳酸組合人工骨體外相容性及降解實驗研究.第一軍醫(yī)大學學報，2003，23(2)：130-133”中制備了適于用作骨缺損修復的可降解(蚌殼)珍珠層/聚乳酸復合材料，體外成骨細胞培養(yǎng)試驗顯示了材料具有很強的骨誘導能力。

與蚌殼珍珠層不同，珍珠是軟體動物在抵抗外界損傷的積極生理條件下形成的特殊礦化產(chǎn)物。迄今為止，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了24例人體珍珠，因此珍珠與人體內(nèi)環(huán)境是完全相容的。珍珠富含多種生物活性物質(zhì)，自古以來就是一種具有神奇的美容保健抗衰功效的天然藥物。珍珠的主要成分為碳酸鈣(含少量的磷酸鈣、硅酸鈣)、蛋白質(zhì)、水分和多種微量元素包括：Fe、Al、Mg、Zn、Se、Cu、Mn、Ge、K、Sr等。珍珠中的蛋白質(zhì)是一種含有20余種氨基酸的殼角蛋白(或稱角質(zhì)蛋白)，含量高達8wt.％，被稱為珍珠活性物質(zhì)，近年來的研究表明珍珠富含：獨特的抗衰老因子-卟啉類化合物(PEG)、牛磺酸(2-氨基乙磺酸)、類胡蘿卜素、光基歐磷氨基酸、幾丁質(zhì)等等。因此，珍珠可能含有多種骨生長所需要的生長因子、激活物和營養(yǎng)組分，預期具有更強的誘導成骨活性。

當前，國內(nèi)外均有通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白(rhBMP)，其中rhBMP2的活性最強。然而單純的BMP植入人體后很快降解，起不到應有的效果，如果有合適的載體使其在體內(nèi)實現(xiàn)控制釋放，就能有效發(fā)揮作用，但是載體的篩選不僅難度大，而且載體與生長因子復合后又具有很多不確定性，尤其是幾乎不可能找到一種同時適合多種生長因子的全能載體。另一方面，實際上骨的形成是多種生長因子網(wǎng)絡協(xié)同作用下實現(xiàn)的，已知參與骨形成的生長因子有：骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone?morphogenetic?proteins，BMP)、轉(zhuǎn)化生長因子、類胰島素生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、血小板衍生因子、血管內(nèi)皮細胞生長因子等。在任何時候，骨細胞的微環(huán)境中都存在不止一種生長因子，因此用單一生長因子刺激骨形成，不一定能獲得有意義的結(jié)果。

因此，骨修復過程中理想的生長因子運作過程是：生長因子在整個骨修復過程中緩慢控制釋放，且多種生長因子協(xié)同作用。而珍珠作為多種已知和未知類骨生長因子的天然載體，其本身就是一個相互協(xié)調(diào)共同作用的有機整體，因此用珍珠內(nèi)所特有的活性物質(zhì)替代骨生長因子，進行人骨修復極具潛力。尤其是當前淡水珍珠的規(guī)模化養(yǎng)殖使得珍珠代替骨生長因子用于人骨修復在成本上成為可能，且具有優(yōu)勢。