[发明专利]用于修复软骨组织的组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于软骨组织修复的组合物、用于制备该组合物的方法及用于使用该组合物的方法。并且更具体地，基于作为生物材料的胶原蛋白的组合物以可注射的形式进行制备，组合物能够被植入到软骨缺陷区域中，并且因此，通过注射器针头以无手术切口的方式将该组合物直接插入到施加部位中以使得能够促进组织的修复，从而诱发有效的软骨组织再生，并且因此，在减少对于不包括人类的动物的外科手术相关的压力的同时，相对容易且迅速的诱发软骨修复和再生，以便于能够明显改善产品的质量和可靠性，从而满足使用它们的消费者的各种期望(需求)，并给患者留下好的印象。

背景技术

众所周知，软骨损伤是由如跌倒、直接打击或扭转力等外伤，或者如关节炎、骨坏死、炎症性关节炎或剥脱性骨软骨炎等疾病所引起的。关节软骨是没有神经和血管分布的组织，与其他组织相比，关节软骨的自修复能力明显较低，而且由于依赖于损伤的大小与位置的不同的外科手术，表现出不同的效果。

关节软骨是一种柔软的、非常光滑的亮白色材料，在关节运动时通过使摩擦损耗最小化来进行保护。应公知的是，一旦损伤，关节软骨则无法再生。作为体内组织的软骨的损伤伴随有刺痛，给日常生活带来不便，而且，如果是慢性的，软骨损伤将转化为退行性关节炎(degenerative arthritis)。因此，在软骨损伤时就需要对损伤的软骨组织进行用于再生的治疗，以预防其向退行性关节炎转化。

用于损伤的软骨缺陷区域的治疗，实施药物注射、物理治疗、关节腔内注射类固醇或透明质酸等非手术治疗方法，然而只能减轻症状和疼痛，但对于治疗疾病并没有效果。可替代地，实施骨髓刺激和侧骨软骨移植(side osteochondral transplantation)等手术治疗方法。在软骨受损变软或者骨头裸露的部位实施原发性骨刺激(primary bone stimulation)之后，损伤的软骨得到修复，从而缓解疼痛并防止从骨头流入滑液的血液分解滑液并降低滑液的能力。然而，骨刺激的效果并不显著，而且透明质酸虽然能够暂时减缓疼痛，但是并不能引起适当的新的软骨结构的诱发。此外，骨软骨移植需要进行手术，不但更加困难，而且手术成本也很高。近来，为了治疗损伤的关节软骨，已进行了自体软骨细胞移植，收集患者的软骨组织以分离并培养其软骨细胞，然后再次进行移植。在这个过程中进行两次手术和组织收集需要花费很长的时间，因此患者和医疗服务提供者所承担的经济负担是难以想象的。

因此，需要一种移植基于胶原蛋白的混合的组合物的生物材料的新方法，作为用于软骨缺陷区域的一种简便的方法。这种方法在早期治疗软骨缺陷区域方面是有用的，而且能够降低后续患者需要进行软骨细胞移植和人工关节外科手术等严重外科手术的次数。

近期，有一些在软骨缺陷区域施加生物材料的尝试。

人体结构包括细胞和生物学产生的聚合物。人体中的蛋白质就是典型的材料。如果它们作为天然材料使用，则他们以一种类似于天然状态的形式被使用，并且可以期待人体组织的再生。天然组织(Natural tissues)作为医用生物组织使用，能够提供人工材料所不能提供的生物功能，以便将天然组织插入到人体中以提供一个与周围组织间生物相容的环境，以及作为生物组织如天然组织的进一步的功能。

尤其是，胶原蛋白为结构蛋白的组分，占哺乳动物总蛋白质的1/3，构成软组织如真皮、筋/韧带、血管和软骨以及人体的硬组织。

目前胶原蛋白用于各种医疗目的，如止血、创伤敷料、消除皱纹。到目前为止，已在医学上使用很长时间的胶原蛋白产品在使用过程中并未出现安全问题。

胶原蛋白具有优势，如低抗原性、高生物适应性和生物吸收能力，粘附至细胞、细胞生长、细胞分化诱导、血液凝固、止血作用以及与其他聚合物的生物适应性。

此外，作为基于胶原蛋白的材料，胶原蛋白、透明质酸和纤维蛋白胶混合的组合物在软骨的修复和再生中表现出显著的效果。

作为生物材料的透明质酸是具有高粘度(high-viscosity)的多聚糖材料，多聚糖材料是一种生物高聚物，已在鸡冠、滑液、皮肤等中发现。目前，透明质酸因其高润滑力已被用作眼科手术的佐剂和变形性关节炎(arthritis deformans)的治疗药剂。

目前可在市场上购买得到的具有透明质酸浓度为10mg/mL的产品是一种关节功能改善药剂，这种产品能够消除因膝关节病和肩周炎病所引起的疼痛，而且能够暂时减少疼痛但是在重度炎症的情况下会引起问题。