[發明專利]一種改性絲素蛋白-磷酸鈣復合型骨水泥及其制備方法

有效

• 申請號: 201610072525.5
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105688283B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 李斌;楊惠林;朱彩虹;胡沐黎
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61L27/42
• 分類號: A61L27/42
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了一種改性絲素蛋白與磷酸鈣復合型骨水泥的制備方法，包括如下步驟：將絲素蛋白水溶液中加入堿溶液，使其最終pH值在7.4?11，然后將溶液處理1～48小時，得到經堿預處理改性的絲素蛋白水溶液；按L/P＝0.3～0.45mL/g的液固比，將改性絲素蛋白水溶液加入到磷酸鈣粉末中進行調和，固化得到力學強度增強絲素與羥基磷灰石復合骨水泥。本發明中磷酸鈣骨水泥制備方法中，磷酸鈣骨水泥的轉化率高，從而提高骨水泥的力學強度。

技術領域

本發明設計醫藥技術以及生物材料領域，具體涉及到骨科手術中的可注射型填充材料，特別涉及一種經改性絲素蛋白與磷酸鈣復合型骨水泥及其制備方法。

背景技術

骨質疏松性或創傷性骨折十分常見。椎體壓縮骨折(Vertebral CompressionFractures,VCF)不僅發生率高，而且后果嚴重，椎體壓縮骨折導致的脊柱畸形逐步影響肺、胃腸功能，還可能引起慢性背痛、失眠、活動減少等，導致生活質量急劇下降。

日益盛行的微創治療，如經皮椎體成形術(Percutaneous vertebroplasty,PVP)和經皮椎體后凸成形術(Percutaneous kyphoplasty,PKP)，能迅速緩解患者疼痛，使骨折椎體復位，改善肺功能，顯示出極大的優越性。

目前，臨床上PVP/PKP手術中最常采用的填充材料是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)。然而PMMA存在很多的缺點：聚合用單體有一定的毒性且聚合物生物相容性較差，聚合反應過程大量放熱損傷周圍組織，同時其力學強度遠高于周圍自然骨易形成應力遮擋。這些缺點導致了PMMA在臨床應用時常常會發生一些嚴重的并發癥。

而磷酸鈣骨水泥(Calcium phosphate cement,CPC)固化終產物為羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)，與人體骨組織的無機成分極其相似，表現出優異的生物相容性、良好的骨傳導能力，此外，CPC能自固化且放熱極少，可注射塑形、能緩慢降解，并且能負載各種藥物及生長因子。因此，吸引了越來越多的研究者和骨科醫生的關注。但是，CPC力學強度較低，脆性大，同時存在固化時間長、粘結性差的缺點，這些都限制了其應用范圍，無法滿足PVP/PKP的要求。

目前，解決上述問題的主要方法是將CPC與可降解高分子聚合物進行復合。大量的有機合成高聚物都被嘗試應用于改善CPC的力學性能。現在已有將聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)微顆粒復合到CPC中對固化時間和終產物無明顯影響，PLGA比例達到30wt％時，壓縮強度由12MPa提高到24MPa，彈性模量由2GPa提高到8GPa。但可降解高分子降解產生的酸性化合物對周圍組織有一定的副作用。而諸多天然高聚物所含蛋白、多糖與人體組織相似，因而具備獨特優勢。為解決上述技術問題，本發明由此而來。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是使用改性的絲素蛋白作為固化液與磷酸鈣骨水泥體系復合的制備方法，以滿足臨床對于PVP/PKP的應用要求。

為解決上述問題，本發明第一方面提供的技術方案是：一種改性絲素蛋白-磷酸鈣復合型骨水泥的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將堿溶液加入絲素蛋白水溶液中，然后將混合后溶液置于20～50℃的密閉環境中處理1～48小時，得到經堿預處理改性的絲素蛋白水溶液；

(2)將前述的改性絲素蛋白水溶液其作為調和液，按L/P＝0.3～0.45mL/g的液固比加入到磷酸鈣粉末中進行調和，固化得到力學強度增強的改性絲素蛋白-磷酸鈣復合型骨水泥。

優選地，磷酸鈣粉末：絲素蛋白重量比＝100～5：1；優選地，磷酸鈣粉末：絲素蛋白重量比＝60～15：1。