[發明專利]一種在復合支架表面構建雙膦酸鈣結晶的方法及產品

在審

• 申請號: 201911329999.3
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111068109A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王迎軍;劉磊;施雪濤;鄭志雯;朱光林;張惠琳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61L27/10
• 分類號: A61L27/10;A61L27/12;A61L27/22;A61L27/32;A61L27/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

本發明公開了一種在復合支架表面構建雙膦酸鈣結晶的方法及產品。該方法基于重結晶技術，首先將生物活性陶瓷?生物醫用高分子復合支架浸入雙膦酸鹽水溶液中孵育，在生物活性陶瓷?生物醫用高分子復合支架表面構建雙膦酸鈣結晶。本發明有效解決了生物活性陶瓷?生物醫用高分子復合支架缺少骨誘導性，直接使用高濃度雙膦酸鹽存在細胞毒性的問題，對于生物活性陶瓷?生物醫用高分子復合支架在骨組織工程中的應用有重大的研究意義。

技術領域

本發明屬于生物醫用骨修復材料制備領域，尤其涉及一種在復合支架表面構建雙膦酸鈣結晶的方法及產品。

背景技術

骨是一種天然的含磷復合材料。生物活性陶瓷材料(如磷酸鈣、羥基磷灰石、β-磷酸三鈣和生物玻璃等)和天然骨組織的礦物相具有相似的化學成分，展現出良好的生物活性、骨傳導性和機械強度，是骨損傷修復與再生的極佳選擇并被用于骨組織工程數十年。但生物活性陶瓷材料易碎且無法調控降解性能。因此復合具有骨傳導性的生物活性陶瓷材料和具有生物降解性的生物醫用高分子成為骨組織工程的一個選擇。生物活性陶瓷-生物醫用高分子復合材料雖然改善了生物活性陶瓷材料的力學性能和降解性能，但仍缺乏足夠的成骨誘導性。因此找到一種方法在保持生物活性陶瓷材料-生物醫用高分子復合材料優勢的同時，獲得良好的成骨誘導性成為研究熱點。

雙膦酸鹽(bisphosphonates，BPs)能與骨基質特異性的結合，抑制破骨細胞活性，從而抑制骨質吸收，因而廣泛用于治療骨質疏松癥。近期研究發現，低濃度的雙膦酸鹽具有一定的誘導干細胞成骨分化的作用。但是高濃度的雙膦酸鹽具有較強的細胞毒性，并且臨床常用的給藥方式存在諸多問題，如口服用藥易引起口腔、食道、胃和腸道粘膜的損傷，而靜脈注射又易引起下頜骨骨壞死。因此實現雙磷酸鹽的原位局部遞送成為首選。ElisaBoanini等在磷酸八鈣表面構建雙磷酸鈣晶體，以期實現雙磷酸鹽的原位遞送，實驗結果表明該材料具有促進細胞成骨分化的作用，但仍具有一定的細胞毒性[E.Boanini,P.Torricelli,M.Gazzano,M.Fini,A.Bigi,Crystalline calcium alendronate obtainedby octacalcium phosphate digestion:a new chance for local treatment of boneloss diseases？,Adv Mater 25(33)(2013)4605-11.]。有研究者在其他無機鈣磷材料如無定型磷酸鈣[G.Zhang,R.Huang,Z.Li,X.Yang,X.Chen,W.Xia,X.Sun,G.Yang,C.Gao,Z.Gou,Understanding the influence of alendronate on the morphology and phasetransformation of apatitic precursor nanocrystals,J Inorg Biochem 113(2012)1-8.]，羥基磷灰石[R.Bosco,M.Iafisco,A.Tampieri,J.A.Jansen,S.C.G.Leeuwenburgh,J.J.J.P.van den Beucken,Hydroxyapatite nanocrystals functionalized withalendronate as bioactive components for bone implant coatings to decreaseosteoclastic activity,Applied Surface Science 328(2015)516-524.]和磷酸八鈣[E.Boanini,P.Torricelli,L.Forte,S.Pagani,N.Mihailescu,C.Ristoscu,I.N.Mihailescu,A.Bigi,Antiresorption implant coatings based on calciumalendronate and octacalcium phosphate deposited by matrix assisted pulsedlaser evaporation,Colloids Surf B Biointerfaces 136(2015)449-56.]等構架雙磷酸鈣結晶并研究其生物學性能。但在生物活性陶瓷-生物醫用高分子復合材料上構建雙磷酸鈣的研究尚未有報道。