[发明专利]一种可注射的镶嵌含BMP-2微粒的PLGA多孔复合微球制剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体的说，涉及一种可注射的镶嵌含BMP-2微粒的PLGA多孔复合微球制剂及其制备方法与应用。 

背景技术

由创伤和病理等因素造成的骨和软骨损伤对骨科医生来说是一项巨大的挑战，常规手术治疗往往给患者带来难忍的疼痛，治疗效果也难以预测，常导致骨不连的发生。利用骨组织工程学，采用可降解聚合物材料制成组织工程支架以修复骨和软骨损伤是近年来的研究热点。组织工程学是应用生命科学和工程学的原理与技术，研究用于修复、维护和促进人体组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的学科。随着骨科无创伤和微创等非手术治疗方式的需要，研制兼具可注射、持续释放生长因子、三维多孔结构的细胞支架成为骨和软骨组织工程发展的重要方向之一。 

根据支架植入机体的方式，固体型组织工程支架主要可分为两大类：①可注射型，以微球体为主，既具有一定的力学强度，又具有良好的可流动性，包括两种：(A)载生长因子或化学药物的聚合物微球（没有多孔结构），能很好地控制药物释放，但没有多孔结构不利于种子细胞在支架上的黏附，也不能提供细胞生长所需的3D空间；(B)多孔微球，能增大微球的表面积以利于细胞附着，并提供细胞在体外生物反应器或体内增殖分化的3D空间，但是不含或无法控释生长因子或化学药物；②非注射型，即通过手术植入的支架，预先或使用前整合了生长因子或化学药物的多孔支架（或纳米纤维状支架），形状多为薄膜状、片状、块状等，由于体积较大且有一定刚性，必须通过手术才能植入。 

聚乳酸羟基乙酸（Poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA）由于具有良好的组织相容性和生物可降解性而广泛用于组织工程支架。多孔微球由于既可以注射，又具有一定的力学强度，高分子材料可生物降解，3D多孔支架还可以作为细胞扩增载体，是一种优良的注射型组织工程支架。但是，多孔结构又会导 致生长因子或化学药物的突释，这一矛盾需要解决。例如：中国专利申请CN200810044593.6，发明名称为“一种可降解聚合物多孔微球的制备方法及其用途”，公开号为CN101249077，公开了一种可降解聚合物多孔微球的制备方法，制备得到的多孔微球采用吸附法使药物进入微球的多孔结构，但缺点在于吸附的药物快速释放。又如：中国专利CN200810161673.X，发明名称为“一种亲水性药物双重微球制剂及其制备方法”，公开号为CN101366700，公开了一种亲水性药物双重微球制剂的制备方法，是先制备亲水性药物的壳聚糖纳米粒，再将制备得到的纳米粒分散至PLGA的乙腈或二氯甲烷溶液中，制得双重微球制剂，该双重微球制剂是将含药壳聚糖纳米粒分散在PLGA微球内部，优点是保持了壳聚糖纳米粒对亲水性药物具有的高包封效率，体外释放缓慢，达到了药物缓释的目的，缺点在于该微球无3D多孔结构，不利于种子细胞黏附和增殖。 

在骨组织工程支架中应用较多的细胞因子是骨形态发生蛋白-2（Bone morphogenetic protein-2，BMP-2），属于转化生长因子超家族的一员，能够促进间充质干细胞向成骨细胞分化，并导致钙沉积，从而形成新生骨。BMP-2已经广泛用于科研和临床方面的骨组织再生。 

目前尚无文献报道一种既具有3D多孔结构有利于种子细胞附着和生长，又可缓释控释BMP-2，并可用于注射的多孔微球制剂。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种既具有3D多孔结构利于种子细胞附着和生长、又可缓释控释BMP-2，并可用于注射的，内部镶嵌含BMP-2微粒的PLGA多孔复合微球制剂。本发明的另一个目的是提供该多孔复合微球制剂的制备方法。本发明的第三个目的是提供该多孔复合微球制剂在制备骨或软骨组织缺损修复材料中的应用。 

本发明的主要技术方案是提供一种可注射的镶嵌含BMP-2微粒的PLGA多孔复合微球制剂，具体是首先以壳聚糖、胶原或白蛋白等亲水性材料包裹BMP-2形成含药微粒，再用含药微粒和多孔微球材料PLGA同时构建具有3D多孔结构的微球，并将含药微粒镶嵌在多孔微球的内部，不仅能实现药物缓慢释放，而且有利于种子细胞的增殖和分化。 

本发明的第一方面，是提供一种可注射的镶嵌含BMP-2微粒的PLGA多 孔复合微球制剂，由多孔微球和镶嵌在多孔微球中的含药微粒组成；所述的多孔微球的平均粒径为100～800μm，平均孔径为5～50μm；所述的含药微粒的平均粒径为50nm～100μm。 

较佳地，所述的多孔微球的平均粒径为100～500μm，平均孔径为20～30μm；所述的含药微粒的平均粒径为200nm～30μm；