[发明专利]一种生物活性可降解杂化微球及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及骨缺损修复医用材料领域，特别涉及一种生物活性可降解杂化微球的制备方法。

背景技术

因外伤、感染和肿瘤等造成的骨组织缺损是临床上的常见病症，自体骨和异体骨是常用的骨修复材料。但由于自体骨来源有限及会造成二次损伤，异体骨则存在免疫排斥反应及疾病传播的风险，限制了它们的应用。所以如何开发具有良好生物相容性、生物应答特性和能促进新生组织形成的人工骨修复材料受到广泛的关注。

目前常用的骨缺损再生修复材料包括可降解的生物活性无机材料、天然生物高分子和可降解合成高分子材料以及它们的复合材料。骨组织质量的三分之二为无机盐，其中主要是羟基磷灰石。以磷酸钙(包括羟基磷灰石、磷酸三钙等)为主要成分的骨修复材料具有良好的生物相容性和生物活性，能传导成骨，因此是骨修复材料的主体和首选。骨修复材料的应用形式包括致密体、多孔块体、骨水泥、微球等。相比其他形式的骨修复材料，微球具有良好的流动性，填充性好，并且微球堆积所形成的孔隙相互完全连通，有利于新生骨组织的长入，尤其适合空腔型骨缺损(如骨肿瘤刮除后形成的骨缺损)的填充和修复。对于因感染(如感染性关节炎、骨髓炎、关节假体相关性感染等)、肿瘤等造成的骨缺损，除了应用骨替代材料进行填充修复，还需要进行药物治疗；将药物引入到骨填充修复材料中，可以起到药物预防、治疗感染和治疗疾病的作用。骨修复材料负载药物可以兼具骨缺损处的填充修复和局部药物治疗的双重功效。因此，骨修复材料中的药物释放愈加重要。

传统的磷酸钙陶瓷微球需要经高温烧结，不利于负载药物和生物活性成分，而以高分子为基体的微球缺乏生物活性和骨传导性。磷酸钙骨水泥因为具有较好的生物相容性以及生物活性，作为骨组织修复材料广泛应用于临床。其优势主要体现在低温自固化、可填充性、可任意塑形、骨传导性好等，缺点是缺乏大孔，尤其是缺乏连通的大孔，导致新骨替代较慢。以磷酸钙骨水泥为原料制备微球，可以在制备过程中直接负载药物，但是由于骨水泥有丰富的微孔，微球前期药物突释明显，短时间内药物释放完全，无法达到控制释放和治疗目的；另一方面，磷酸钙骨水泥本身存在降解过慢的问题。硅作为人体一种重要的痕量元素，直接影响成骨的质量。硅酸钙具有良好的生物活性以及成骨诱导性能，并且降解速度较快。因此，本发明旨在通过多组分复合，使磷酸钙骨水泥微球具有更好的生物活性和更适宜的降解速度，并在获得更好的骨修复能力的同时，有利于实现微球释药速度的控制。