[发明专利]柚皮苷微球丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合支架，制备原料包括柚皮苷、明胶微球、羟基磷灰石、丝素蛋白，复合支架由以下步骤制备而成：1)往明胶微球，滴加0.5‑1g/ml柚皮甘溶液，然后于2‑8℃中放置过夜后；进行冷冻干燥，便得到柚皮甘/明胶微球复合物；2)将羟基磷灰石、柚皮甘/明胶微球复合物与3.5wt％‑10wt％SF溶液混合后，注射于孔板中，随后，将该样品冷冻干燥，得到NG/GMs/HA/SF复合支架，本发明将应用传统的SF/HAp复合支架负载传统中药单体并应用符合骨微环境的明胶微球进行包裹,促进OVF的愈合且增强骨折椎体的力学强度，具有良好的流变性、易塑性、生物力学强度、以及较好的促成骨性能，从而能够适用于形状各异的骨缺损区，且效果持久，具有较强的骨组织修复能力，便于规模化推广应用。

技术领域

本发明涉及组织工程技术领域，具体涉及一种柚皮苷微球丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法。

背景技术

生物材料支架作为再生医学的三大要素之一，在骨重建过程中扮演着重要角色，因此在研究中常用于治疗OVF。在众多生物材料中，羟基磷灰石由于其较好的骨传导特性以及与骨组织类似的矿化过程和结构，在骨缺损再生研究方面备受关注。丝素蛋白是一类具有较高机械强度、可控生物降解能力、良好的生物相容性及易于处理等优点的天然生物高聚物。应用现代科学技术将丝素蛋白与羟基磷灰石制作成复合支架，既能集二者优点于一体，也避免了传统材料低承载压力、排斥反应、无法降解的缺点，是一类可用于OVF治疗的理想的、新型组织工程材料。近年来，中医药在防治OVF方面体现出其独特的优势，中药骨碎补具有补肾强骨，活血化瘀的功效，在临床常用于促进骨折愈合，柚皮苷是骨碎补主要有效成分之一，在促进骨形成，促进血管新生、抑制炎症效果显著。

聚甲基丙烯酸甲酯是常用的植入材料，尽管能够提供足够支撑强度和黏固作用，但也存在一些明显的缺点：在体内不能被降解吸收，生物相容性差，无生物活性，聚合时释放大量的热，未聚合单体有毒等，导致了在临床应用时常常会发生一些严重的并发症。为了提升患者的生活质量，寻找具有良好生物相容性并能提供足够支撑强度的生物材料是现阶段研究的热点。自体骨、硫酸钙、磷酸钙、硅酸钙等具有良好的可吸收性、生物相容性、骨传导性等特点，因而成为众多研究的焦点。自体骨移植仍然是当今促进骨折愈合的金标准材料，但因能移植的自体骨数量有限、骨供区的并发症而受到限制。羟基磷灰石(hydroxyapatite，HAp)是以磷酸钙为主要成分，因其具有较好的骨传导特性，并与生物骨组织矿化过程类似，与骨祖细胞等的整合素超家族表面分子相互作用具有一定骨诱导作用，故在再生医学领域作为理想支架备受关注。研究证实，在体内，HAp能促进大鼠细胞外基质提供胶原基质到细胞内，在细胞迁移、生长增殖、分化和细胞稳态维持发挥重要作用，从而促进骨再生；在体外，HAp与骨髓干细胞相互作用能诱导成骨因子(如Cabf1或Runx)释放从而促进干细胞增殖和成骨分化。但同时HAp抗压强度低、脆性大、吸收率较慢等的缺点也在很大程度上影响了它在临床上的应用。因此，为了更好地满足临床需求，以HA p为主要成分、与其他一种或多种材料复合改进性能的方式成为近年来的研究热点。丝素蛋白(silkfibro in，SF)是一种从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白结构与骨骼胶原相似，无明显抗原性，植入骨骼中不发生明显的排异反应，具有良好的生物相容性，并且有利于钙盐的沉积。研究发现，SF能刺激成骨分化因子的高表达，促进成骨细胞早期和晚期成骨分化，但体内实验观察仅发现提供宿主细胞增殖的环境，未发现明显的骨形成。研究表明，不同浓度丝素蛋白与HAp进行混合能不同程度增加复合材料的抗压强度，且SF/HAp复合支架较单纯HAp支架增加成骨细胞增殖和分化率，通过细胞-材料信号通路促进骨再生。因此，应用HAp/SF治疗OVF是较为理想的复合支架材料。

因此，本发明拟负载骨碎补柚皮苷明胶微球于丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架治疗OVF，一方面为开发及临床推广新型的应用型材料治疗OVF奠定基础，开辟组织工程的新方向，另一方面为实现中药局部缓释起效提供理论依据，丰富中医药现代理论。

发明内容