[發明專利]一種含有抗菌肽的骨修復材料的制備方法

在審

• 申請號: 202111484093.6
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114028622A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 李瑞欣;申靜;李聰;徐小茵;高靜;鄒慧儒;樂鑫;連小麗;代曉華;劉國昌;郭春剛
• 申請（專利權）人: 天津市口腔醫院（天津市整形外科醫院;南開大學口腔醫院）;自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所
• 主分類號: A61L27/54
• 分類號: A61L27/54;A61L27/18;A61L27/22;A61L27/24;A61L27/12;B33Y70/10;B33Y80/00;B33Y10/00
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 王融生

本發明公開了一種含有抗菌肽的骨修復材料的制備方法，包括以下步驟：制備抗菌肽(KSL?W)PLGA微球：將得到的凍干的抗菌肽(KSL?W)PLGA微球與絲素蛋白溶液、膠原蛋白凝膠、羥基磷灰石，得到共混凝膠；對人體需要進行修復的骨骼缺口部位進行三維掃描，并建立該缺口部位的骨骼組織結構的三維數據模型，轉化為3D打印模型；將3D打印模型導入低溫3D打印軟件中，將共混凝膠裝入3D打印機的料筒中打印，最終得到含有抗菌肽的骨修復材料。抗菌肽(KSL?W)PLGA微球兩步乳化操作簡單制備得到抗菌肽(KSL?W)PLGA微球用來包裹親水性藥物，最大程度地保持生物活性，并配合低溫3D打印方法制備出骨修復材料，使抗菌肽(KSL?W)PLGA微球兼具抗菌肽的生物活性，同時還具備良好的成骨生物活性。

技術領域

本發明屬于生物醫學工程技術領域，尤其是涉及一種含有抗菌肽的骨修復材料的制備方法。

背景技術

創傷、感染、腫瘤、先天性疾病等導致的大塊骨缺損，常需植骨修復來重建骨缺損。骨重建的目的是盡可能快速、完全地恢復骨的結構和功能。自體骨移植因其具有良好的骨傳導性和骨誘導性是骨缺損植入的金標準。

隨著材料學的快速發展，骨植入材料越來越多地應用于臨床。骨科植入物感染是導致骨科手術失敗的重要原因之一，如何增強植入材料的抗菌性成為了骨組織工程材料研究的重要課題。為了增強植入材料的抗菌性，學者們開始將納米銀、鋅、二氧化鈦、季銨鹽、氟化鈉、石墨烯等應用于抗菌骨修復材料的研究中。但加入上述材料制成的抗菌骨修復材料后，如納米銀在進入生物體內后主要分布于肝臟、腎臟等器官，通過抑制細胞色素P450家族中細胞色素氧化酶CYP2C、CYP2D的活性影響肝臟功能，并可誘導氧化應激引起肝臟病理學損傷，并且納米銀暴露也會對腎臟、心臟、肺部等機體重要器官造成損傷，還能進入生物體腦內并產生潛在的腦神經毒性效應。

抗菌肽可以對多種類病原體，具有廣譜抗菌活性，抗菌肽通過在細菌的細胞膜積累并發生構象的變化進而破壞膜結構的完整性，導致細胞內容物外流，細菌細胞膜破裂，也可能同時存在一些胞內抗菌機制，如抑制核酸合成，干擾蛋白質和抑制細胞膜合成等。而且抗菌肽的抗菌過程迅速，在接觸微生物數秒里就能發生，這是傳統抗生素無法相比擬的。此外，抗菌肽多數都是帶有正電荷的，而細菌的細胞膜富含磷脂酰甘油或絲氨酸磷脂之類的磷脂而使其帶有負電荷，兩者之間極易發生電荷作用，使抗菌肽產生殺滅細菌的生物學效應。但天然抗菌肽的抗菌活性相對較低，且容易水解，用于體內時穩定性差。其中人工合成的抗菌十肽KSL-W是根據天然抗菌肽的特性合成的具有較強抑菌性能的新型抗菌肽，其既具備天然抗菌肽廣譜性和高效性的特點，還具有分子量小、成本低、組織毒性小、不易導致口腔菌群失調和不易產生耐藥性的優點。

因此，如何將抗菌肽KSL-W與骨修復材料有效結合起來，并保持骨修復材料的活性是解決上述技術問題的關鍵，需要研發一種新型的骨修復材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、有效維持抗菌肽KSL-W活性、具有良好的抗菌性能和成骨活性的含有抗菌肽的骨修復材料的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種含有抗菌肽的骨修復材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備抗菌肽(KSL-W)PLGA微球：

(1-1)稱取聚乳酸-羥基乙酸共聚物，置于燒杯中，加入二氯甲烷溶液，得到PLGA溶液；

(1-2)將抗菌肽(KSL-W)溶解于去離子水中，得到KSL-W溶液，內水相KSL-W溶液的濃度為10mg/mL；

(1-3)將步驟(1-2)得到的KSL-W溶液注入步驟(1-1)中的PLGA溶液中得到混合溶液，將該混合溶液加入高速剪切機中乳化，得到W/O初乳；