[发明专利]复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医学生物材料技术领域，具体涉及一种复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料的制备方法。

背景技术

目前，尽管有多种可供临床应用的骨植入材料，但均不可避免存在一定的缺点，不能完全满足理想骨植入材料及骨组织工程支架材料的所有条件，因此，制备复合型骨植入材料一直是骨科及骨组织工程领域研究最为活跃的科研课题之一。

聚乳酸材料是组织工程中常用的支架材料，已被美国FDA批准应用于临床，具有易于根据临床需要聚合成形、可生物降解、较好的力学性能等特点，但细胞亲和性差、缺乏骨诱导活性。骨基质明胶(BMG)是在脱钙骨基质(DBM)的基础上通过一系列的物理、化学处理而得到的混合物，是骨形态发生蛋白的粗提品，含有骨形态发生蛋白等骨生长因子，具有较强的骨诱导活性，但缺乏足够的力学强度且难以成形。因此将二者复合，取长补短，制备出多孔复合型骨诱导植骨材料具有较大的应用价值，经检索，目前尚无此类复合材料发明。

聚乳酸类复合材料的制备成形方法很多，有盐析法、冷冻干燥法、热熔法、乳液共混法等，这些传统的制备方法在制备过程中大多需要引入有机化学试剂，并且有的需要在高温条件下进行，有的不能制备非水溶性材料而不利于生长因子的掺入；在复合材料的制备中，这些有机化学试剂、高温等因素常导致生物活性材料中活性蛋白的失活，直接影响到所制备生物活性骨复合材料的骨诱导活性，因而不适于生物活性骨复合材料的制备。超临界二氧化碳技术是聚合物成形的一种新方法，它不仅在多种聚合物中具有很好的渗透或溶入作用，而且具有无毒、无残留物质、传质快和粘度低等优点；在处理过程中，避免了有机溶剂的使用，反应条件温和(临界点为31.1℃)，非常有利于生物活性因子和物质的复合与掺入，而且能利用对聚合物的溶胀和对小分子的萃取作用，去除聚合物中的杂质和低聚物，提高材料的生物相容性。

发明内容

本发明的目的在于公开一种复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料的制备方法，该方法制备的复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料可根据临床需要进行塑型，具有与人类天然骨相类似的三维多孔结构及骨诱导活性。

本发明复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将同种或异种骨组织在-176～-18℃冷冻2～5个月，取出去除骨组织表面的软组织，清洗干净，粉碎成粒径为50～200μm的骨粉；

2)将骨粉依次在温度为0～40℃，体积比为1∶0.5～2的氯仿/甲醚溶液中浸泡12～72小时；温度为0～40℃，浓度为0.1～1mol/L的盐酸溶液中浸泡12～72小时；温度为0～40℃，浓度为1～5mol/L的氯化钙溶液中浸泡12～72小时；温度为0～40℃，浓度为0.1～1mol/L的乙二胺四乙酸溶液中浸泡1～12小时；温度为0～40℃，浓度为5～15mol/L的氯化锂溶液中浸泡12～72小时，再用水清洗浸泡过的骨粉至pH值为5～8，然后将清洗后的骨粉冷冻干燥至含水量为3～10％，制成骨基质明胶；

3)将骨基质明胶和聚乳酸按照体积比为1～5∶9～5的比例混合均匀，再加入0.1～0.7倍的造孔剂混合均匀，装入模具内，将模具放入超临界二氧化碳反应釜中，密封，然后将二氧化碳压进反应釜，反应釜内压力为15～30MPa，使反应釜内温度升至30～37℃，保持20～60分钟，然后以1～10MPa/min的速率放气，打开反应釜，取出，制得复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料；

4)将复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料在10～40℃的水中浸泡12～96小时；取出冷冻干燥至含水量为3～10％，然后按常规方法封装、钴-60γ射线辐照灭菌制成。

其中优选的聚乳酸分子量为5～50万；优选的造孔剂为粒径为100～200μm的氯化钠；优选的钴-60γ射线辐照灭菌的剂量为15～20kGy。

其中：步骤(2)和步骤(4)中冷冻干燥后含水量的测定方法为：将水分测定仪设定在90℃，加一个天平秤盘，加热至自动停止，冷却至室温，迅速打开1袋待测产品，用镊子辅助将骨小块均匀铺洒在秤盘上，盖水分测定仪罩，待水分测定仪数据稳定后读取初始质量值W0，设定温度：90℃，时间：10-15分钟，并开启加热，单位样品的测定在小于设定时间内自动停止为有效，此时读取的R。值即为含水量。

为进一步表明本发明制备的复合型骨基质明胶聚乳酸多孔生物活性材料的性能，本发明做了如下测试：