[发明专利]具有神经多肽诱导成骨活性的骨修复材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于人工骨修复材料技术领域，涉及一种可塑性自固化骨修复材料的制造方法，尤其涉及一种具有神经多肽诱导成骨活性和复合胶原网络立体通道的骨修复材料的制造方法。

背景技术

临床常见因外伤、感染、肿瘤切除或发育异常等导致的骨缺损，目前临床修复方法在重建理想形态、恢复完整功能和避免额外创伤等方面常难以获得满意效果，再生医学技术是解决这些问题的希望所在。为实现个体化，功能化骨组织工程重建，还需要进一步探索构建具有诱导动员机体组织再生能力，同时保证生物安全、成分结构可控、力学性质相当的生物活性材料。

骨骼形态和功能的特殊性对组织工程核心环节的生物材料有更高的要求，要求：材料具有生物活性的启动信号，诱导动员机体组织系统修复机制的同时，保证材料活性的安全可控；材料成分结构的构建方式，可以保证早期获得支架内部循环支持的同时，并保证活性物质的稳定作用；材料具有可控的力学性质，既能根据缺损形态随意塑形，又可早期负载，并保证材料成分的引导转化。

神经多肽P物质分子结构为十一肽：Arg Pro Lys Pro GlnGlnPhePheGlyLeu Met(RPKPQQFFGLM)，广泛存在于机体各种类型的组织，在人类、兔、鼠等具有相同的氨基酸组成序列，是高度保守的神经肽，体外人工合成方便易得，并且没有不良药理作用或遗传毒性。近期研究表明，P物质除了作为神经多肽参与痛觉传导，还广泛分布于骨髓基质细胞、血管内皮细胞、中性粒细胞、上皮细胞等，可以诱导间充质细胞动员，类似创伤诱导的细胞动员，刺激干细胞更新、增殖以及多向分化，被认为是一个系统反应信使，是动员干细胞和促进创伤修复的重要分子，在骨再生重建过程中具有诱导血管新生、促进骨愈合和骨转换(turnover，骨吸收与骨形成)活动等重要作用。由于P物质为小分子多肽，体内环境下极易水解，生物活性难以长期稳定保持，临床应用时，需要合适的载体给予保护和缓释。

自固化磷酸钙(Calcium phosphate cement，CPC)在构建复合生物材料方面，具有独特的优势。CPC也被称为磷酸钙骨水泥，是由几种磷酸钙盐混合而成的粉状物，包括磷酸四钙(TTCP)、无水磷酸氢钙(DCPA)等，与水或添加其他成分的水溶液调和后能够自行固化，固化反应温和，可以非常方便的与各种有机成分混合固化。固化过程中可随意塑形，固化后形成羟基磷灰石结晶，能够承担一定负载，具有引导成骨活性和良好的生物相容性，已经成为骨再生研究和临床应用中的重要材料，并且是生物活性分子较为理想的无机载体。但是单纯CPC材料与天然骨基质的成分、结构和功能仍有较大差距，主要的问题包括：固化孔隙率较低、不具有动员诱导细胞分化能力、体内降解转化速度慢等。

胶原是糖蛋白，是细胞外基质的主要成分，起支持、保护、连接等多种作用。其中I型胶原主要分布于骨组织中，是骨骼的基本有机成分。人工酸/碱等处理动物胶原，使之变性水解，提取的产物为胶原明胶，与胶原一样由18种氨基酸组成，但可去除动物源性胶原的免疫原性、生物毒性等问题。经冻干处理，水解分散的胶原肽链靠分子内氢键等重聚类三螺旋结构，形成具有纳米级三维立体网状结构的明胶材料，在体内具有可吸收性，并有良好的血小板凝聚性能，与各种组织细胞、生长因子有良好的亲和性。

以上所述神经多肽、磷酸钙材料、明胶材料分属于不同研究领域，虽然已形成大量研究成果或临床产品，但均存在各自局限性，尚未有能够随意塑形、具有早期固化强度、具备内部组织液渗透/血管长入通道、能够安全快速诱导自身骨再生重建等综合性能的人工骨修复材料出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有神经多肽诱导成骨活性的自固化磷酸钙-明胶复合骨修复材料的制造方法，通过该方法制备的人工骨修复材料具有随意塑形和自行固化能力，固化后具有内部组织液渗透/血管长入通道，仿生天然松质骨结构，混合加载神经多肽，能够在材料内外部稳定缓释多肽生物活性，具备自主诱导机体干细胞动员、促进骨再生改建的能力，可用于各种复杂形态骨缺损的修复，模拟天然骨愈合过程，解决复杂骨缺损修复重建的问题。