[发明专利]一种含锶α-半水硫酸钙/纳米银/载人参皂苷海藻酸钠微球骨替代材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种骨替代材料，包含以下重量份的组分：人参皂苷海藻酸钠微球1份和负载银纳米粒子的掺锶半水硫酸钙90～110份；所述人参皂苷海藻酸钠微球中，人参皂苷与海藻酸钠的质量之比为：人参皂苷：海藻酸钠＝1:4000～12000。本发明将人参皂苷负载到天然高分子海藻酸微球中，可以促进人骨髓基质细胞的增殖、迁移和成骨分化，同时将海藻酸钠微球引入含锶半水硫酸钙，改善了单独含锶半水硫酸钙材料存在的脆性大、易突释的问题，制得的骨替代材料为具有一定力学性能和药物缓释的复合人工骨材料；骨修复材料中加入了纳米银，可以降低由手术或者外伤引起的骨感染导致炎症产生的风险。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种含锶α-半水硫酸钙/纳米银/ 载人参皂苷海藻酸钠微球骨替代材料及其制备方法。

背景技术

创伤、骨髓炎、肿瘤和其他类型的骨疾病引起的骨缺陷的增加已经产生了对可生物降解的合成骨替代品的迫切需要。许多无机材料由于其与骨的矿物相的化学相似性而被研究，并且具有类似于天然骨的特性，这促进了与宿主骨的直接结合并增强成骨。在这些材料中，α半水硫酸钙(在医学文献中通常被称为硫酸钙)具有良好的生物相容性、生物降解性、骨传导等特性，常被作为骨修复材料。而且α半水硫酸钙在降解的过程中能形成微酸性环境，且自身降解产生的钙离子能够促进形成高钙离子浓度环境，刺激成骨细胞促进成骨。

α半水硫酸钙可掺杂锶，进一步提高其促进骨修复的能力。在新生骨形成过程中，锶维持在较高的浓度水平。此后，锶浓度下降，并在骨细胞外液中保持恒定水平，以促进骨的正常功能。锶离子通过增加骨髓间充质干细胞(BMSCs) 成骨基因的表达和碱性磷酸酶的活性，以及抑制其对破骨细胞分化所必需的核因子受体激活因子-κB配体(RANKL)的分泌，从而促进骨的形成。掺锶的α半水硫酸钙复合物通过在降解过程中释放锶离子，使锶离子浓度保持在缺陷部位的较高水平，这对骨修复是有利的。

现有的骨修复材料主要都是无机材料和人工合成高分子材料，但这些材料往往力学性能性能不足，容易受周围组织挤压，造成材料破碎；而且这些材料起到的作用往往都是比较单一的骨修复作用，不仅不能主动促进人骨髓间充质干细(hBMSCs)的增殖、迁移和成骨分化，而且也无法解决骨创伤或者手术引起的感染和炎症的问题。此外，在骨修复过程中骨组织“病灶”部位的骨材料无节制释放药物，从而导致药物浓度迅速增加，药物进一步进入体内，对其它组织造成负面影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种含锶α-半水硫酸钙/纳米银/载人参皂苷海藻酸钠微球骨替代材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种骨替代材料，包含以下重量份的组分：人参皂苷海藻酸钠微球1份和负载银纳米粒子的掺锶半水硫酸钙90～110份；

所述人参皂苷海藻酸钠微球中，人参皂苷与海藻酸钠的质量之比为：人参皂苷：海藻酸钠＝1:4000～12000。

纳米银是一种将粒径做到纳米级的金属银单质，包含20-15000个银原子。当银达到了纳米级别，其物理、化学、生物学特征表现出与原来不同的特性。纳米银微小的体积使其具有较大的比表面积，这样就有更多的处于活性状态的银离子，其随时可与接触的细菌或病毒作用，起到杀灭作用。最近的研究结果表明纳米银具有潜在的抗炎和骨损伤愈合特性。海藻酸盐是从褐藻中提取的天然聚合物。它是一种可生物降解、生物相容性好、易于官能化的聚合物。近年来，海藻酸钠以其优异的生物相容性、溶解性、可生物降解性和温和成胶条件，被广泛应用于蛋白质、多肽和小分子药物的载体材料中。在药物释药和组织工程领域都显示出了卓越的潜能。而且海藻酸钠被制成微球、凝胶珠、微胶囊、薄膜、水凝胶、片剂和纳米颗粒，已被用作口服给药系统设计中的载体材料。