[发明专利]一种壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学领域，涉及一种药物微球的制备方法，特别是涉及一种壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法。

背景技术

随着社会人口的增多，因创伤、骨髓炎、肿瘤或其他的骨疾病造成的骨缺损病例越来越多，因此对人工的骨替代材料的需求越来越大。现在已经报道的众多的无机骨替代材料中，半水硫酸钙以其优良的降解性能、快速的凝固性能、优良的生物相容性以及生物活性能得到了临床医生的认可。半水硫酸钙晶须在降解的过程中能够形成微酸性的环境，且自身降解产生的钙离子形成的高钙浓度的环境能够对成骨细胞起到刺激作用并促进骨的生成(M.V.Thomas,J.Biomed.Mater.Res.B:ApplBiomater.2009,88:597—610)。但是，目前在临床应用过程中半水硫酸钙完全降解的时间为6-9周，远远快于新骨形成的速率(12周)，使材料的降解速率快于新骨生成的速率，结果导致骨缺损区域出现一部分空洞被纤维组织长入，不仅影响到治疗效果，且不利于骨缺损的愈合。

研究表明，锶元素(Sr)是存在于人体中的一种微量元素，是一种亲骨性的元素。人体中99％以上的锶元素都存在于人体的骨骼中，此外还有0.65％的锶以离子的形式存在于人体的细胞液中，使锶的浓度处于一个动态的平衡。在新骨形成的过程中锶离子会保持一个较高的浓度以促进新骨的生成，当新骨形成之后，锶离子在细胞液中和骨骼中保持一定的浓度以维持骨的正常功能(K.L.Lin,Biomaterials.2013,34:10028-10042)。因此，在半水硫酸钙中加入一定的锶以保持局部锶离子浓度可对骨的修复起到促进作用。但是，目前含锶半水硫酸钙在临床应用过程中通常会出现锶离子释放过快，不能与新骨形成速率相匹配的问题。

发明内容

为了解决现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法，利用壳聚糖对含锶半水硫酸钙进行包覆形成微球， 使含锶半水硫酸钙的表面形成一个壳层，有效的解决了含锶半水硫酸钙降解速率和锶离子释放速率过快的问题，同时使锶能够达到一个长期稳定的释放效果，使壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球可应用于骨髓炎、骨癌引起的骨缺损和骨折的修复。

本发明所述的壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法包括以下步骤：

A.含锶二水硫酸钙的制备：将氢氧化钙和氢氧化锶按照摩尔比9:1—99:1分散到体积比为4：3的乙醇水的混合液中，机械搅拌0.5h，将1.2—2mol/L的硫酸溶液缓慢地滴加到氢氧化钙和氢氧化锶的混合液中，待滴加完全后，继续反应6-10h；反应结束后，将反应后的产物进行抽滤并分别用去离子水和乙醇进行洗涤，然后进行干燥，干燥完全后将得到的含锶二水硫酸钙进行研磨，备用；

B.含锶半水硫酸钙的制备：将15％的氯化钠溶液并将其加入到反应容器中，加热到102℃，并在其中加入一定量的酸溶液，维持pH范围在4-6之间；然后将含锶二水硫酸钙加入到上述溶液中，在机械搅拌条件下反应4-8h，待反应结束后，将反应液趁热过滤，然后用沸水和乙醇洗涤，然后进行干燥并球磨，备用；

C.壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备：将100ml 1％的壳聚糖溶液加入到反应容器中，加热到100℃，然后将5-10g含锶半水硫酸钙缓慢地加入到壳聚糖溶液中，然后继续反应0.5-2h，反应完全后，将反应液趁热过滤，分别用热水和乙醇洗涤，得到的产物进行干燥。

根据本发明所述的壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法的进一步特征，所述步骤B中，含锶二水硫酸钙占溶液的质量百分比为10％—20％。

根据本发明所述的壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法的进一步特征，所述步骤C中，所述壳聚糖溶液的pH值为4-6。

本发明所述的壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球的制备方法具有以下优势：

(1)本发明的所有反应均可在常压下进行，条件温和，操作简单，且反应过程中无任何有机溶剂，得到产品的细胞毒性符合生物学评价要求；

(2)本发明利用共结晶的方法制备出的含锶半水硫酸钙，锶离子在硫酸钙中的分布较为均匀；

(3)壳聚糖包覆含锶半水硫酸钙微球有效的解决了半水硫酸钙降解过快的问题，使其降解速率与骨生长速率相匹配；

(4)在含锶半水硫酸钙表面包覆一层壳聚糖可以使锶离子的释放速率稳定，使锶离子的释放持续时间更长，利用率更高；

(5)壳聚糖具有一定的抗菌作用，使得微球在植入人体之后可以有效防止手术后细菌的感染。

附图说明