[發(fā)明專利]一種負載人重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白rhBMP-2的殼聚糖/絲素蛋白海綿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210160622.5
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114524970B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 曹建新;鄧平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江瑞谷生物科技有限公司
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/24;C08L89/00;C08L5/08;C08L5/04;C08B37/08;A61L27/26;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/56
• 代理公司: 杭州恒翌專利代理事務所(特殊普通合伙) 33298
• 代理人: 朱旭雷

本發(fā)明涉及一種負載人重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白rhBMP?2的殼聚糖/絲素蛋白海綿，由包括人重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白rhBMP?2、絲素蛋白、殼聚糖、交聯(lián)劑、以及其他輔料制備得到，其中絲素蛋白和殼聚糖的重量百分比為2：1。本發(fā)明一種負載人重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白rhBMP?2的殼聚糖/絲素蛋白海綿，將殼聚糖和絲素蛋白復合成海綿，并在復合海綿的過程中將rhBMP?2加入，使得rhBMP?2在成型后的海綿內(nèi)均勻分布。利用京尼平和絲素蛋白進行初步交聯(lián)，再加入改性殼聚糖和辣根氧化物酶，增加獲得的海綿的機械應力，以及殼聚糖/絲素蛋白海綿作為rhBMP?2載體，實現(xiàn)降解和釋藥時間的巨大進步，同時采用的殼聚糖是烯丙基三甲基氯化銨改性殼聚糖，降低了過敏性。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于含活性蛋白的生物醫(yī)學材料領域和再生醫(yī)學領域，具體地，本申請?zhí)峁┝艘环N負載人重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白rhBMP-2的殼聚糖/絲素蛋白海綿。

背景技術(shù)

骨科疾患的治療通常需要骨移植，作為新骨生長的橋梁，如骨腫瘤、骨不連、頸椎間盤突出、脊柱骨質(zhì)疏松性骨折、以及眾多需要融合手術(shù)的脊柱疾患。我國每年有數(shù)以萬計的病人因創(chuàng)傷、感染、腫瘤等病變引起骨缺損，另有數(shù)十萬病人行脊柱融合手術(shù)，兩者均需要骨移植治療。骨移植存在新增手術(shù)創(chuàng)傷、來源受限制、免疫排斥反應、疾病傳播和費用昂貴等諸多問題。隨著材料科學的發(fā)展，以生物材料替代移植骨成為新的發(fā)展趨勢。理想的骨修復材料不僅要能夠主動誘導新骨形成，快速修復骨缺損，還必須有很好的生物相容性和可降解性能，并且必須是安全無毒的。

骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(bone?morphogenetic?protein-2、BMP2)是促進骨生成的關(guān)鍵因子，屬于TGF-α家族成員，BMP2為細胞分化成礦物質(zhì)沉積成骨細胞的主要信號分子，起到誘導成骨細胞分化的作用。在肢體生長、軟骨內(nèi)骨化、骨折時表達,在骨骼生長發(fā)育和再生修復起重要作用，在臨床治療骨傷中具有良好的應用前景。另外由于普通載rhBMP-2的骨修復材料，在產(chǎn)品使用前期往往會集中釋放rhBMP-2，不能控制rhBMP-2持續(xù)地、微量的釋放，導致一段時間內(nèi)局部組織的rhBMP2含量富集，隨血流或組織液流向待修復的組織區(qū)域以外的其他組織，可能導致不必要的異位成骨。此外，rhBMP2在體內(nèi)的半衰期短，局部使用很快就被代謝和吸收，很難發(fā)揮作用，即使大劑量持續(xù)給藥也往往不能提供給靶部位持續(xù)有效的濃度，對于需要長時間生長和恢復的骨骼來說無法提供良好的治療效果，并且容易引起患者成骨質(zhì)量低、炎癥反應以及其他潛在的風險。以上原因提示如何控制其持續(xù)、穩(wěn)定、緩慢地釋放，既達到有效促骨生長的作用同時又可以避免和防止不良反應的產(chǎn)生是用好rhBMP2的一項關(guān)鍵技術(shù)。

蠶絲作為一種來源充足、成本低、具有強大骨修復潛力的生物材料，也成為近年來關(guān)注的焦點。蠶絲主要含絲素蛋白，具備良好的生物相容性和骨誘導性。蠶絲由絲素蛋白和包裹其外的絲膠蛋白兩種成分組成。絲膠蛋白是一種親水性粘性蛋白，約占蠶絲總重量的25％～30％。絲膠蛋白是一種大分子蛋白，由18個氨基酸組成，分子量范圍從10kDd～300kDd不等。絲素蛋白與絲膠蛋白一樣，也是一種大分子蛋白，由9種氨基酸組成。在絲素蛋白的一級結(jié)構(gòu)中側(cè)鏈氨基酸組成的疏水結(jié)構(gòu)占主導地位，由β-折疊組成，這種結(jié)構(gòu)使得絲素蛋白有很高的機械強度、柔韌性和彈性。研究發(fā)現(xiàn)，絲素蛋白在體內(nèi)和體外實驗中均表現(xiàn)出良好的生物相容性。同時還具備良好的生物相容性、生物降解性以及將炎癥反應降到最低。因此，絲素蛋白是一種很好的組織工程支架，尤其是作為骨修改材料，特別是作為骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BMP2)的優(yōu)良載體。在絲素蛋白交聯(lián)成海綿的過程中卻存在交聯(lián)效率不高以及成海綿后的機械應力不足的問題，而且當初的絲素蛋白支架加載BMP2后，體外釋放過快，對于需要長時間生長和恢復的骨骼來說無法提供良好的治療效果，并且容易引起患者成骨質(zhì)量低、炎癥反應以及其他潛在的風險。

殼聚糖能夠為組織生長提供非蛋白質(zhì)基質(zhì)并激活巨噬細胞的殺傷活性，并且能夠刺激細胞增殖和組織結(jié)構(gòu)形成，而且具備良好的生物相容性、生物降解性等。殼聚糖很容易被制備成水凝膠和海綿等藥物載體，且可以延緩BMP2的釋放，起到緩釋作用，但是作為骨修改材料使用的殼聚糖海綿存在機械應力不足的問題，且容易對人體造成弱過敏反應。