[发明专利]一种具有长效抗菌功能的骨填充材料及其用途和制备方法

说明书

本发明公开了一种具有长效抗菌功能的骨填充材料及其用途和制备方法，所述的骨填充材料由可降解多孔生物陶瓷、聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐组成，且聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐装载在多孔生物陶瓷中。本发明通过相反电荷溶液浸泡的方式把生物相容性好、具有广谱抗菌性能且可降解的聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐装载到可降解的多孔生物陶瓷中，实现了聚赖氨酸盐的持续释放从而达到长效抗菌效果。同时，本发明涉及的骨填充材料，具有多孔结构，可控降解并释放赖氨酸、天冬氨酸、钙离子和磷酸根离子，所以具有很高的成骨活性，可应用于预防或阻止术后骨感染的骨折或骨缺损填充，以及骨感染骨折或骨感染致骨缺损的填充。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及的是一种具有长效抗菌功能的骨填充材料及其用途和制备方法。

背景技术

人的骨骼会因各种原因导致缺损。骨缺损的治疗通常需要填充骨修复材料进行修复，而且在骨治疗手术过程中，还需要对创面进行抗菌处理，以免导致创面引起骨感染从而进一步转变成严重的骨髓炎等并发症。特别地，对因骨感染导致的骨缺损修复，不但需要填充骨修复材料，还需要对创面进行长期的抗菌治疗。

当前在骨手术过程中的抗菌处理方法，主要是使用抗生素如磺胺嘧啶，碘化物等对创面进行局部给药处理，并辅以注射抗生素如青霉素进行抗菌。然而，使用该方法有诸多缺陷，首先，使用抗生素，都具有一定的毒副作用，对骨的愈合起抑制作用；其次，抗菌药物在创面处由于快速代谢导致存留时间短，从而容易导致药物对创面的病菌抑制不彻底。另外，对于像骨髓炎这类疾病，需要长期抗菌治疗，因此需要对患处长期使用抗生素，这就给患者带来了极大麻烦，而且长期持续波峰波谷给药容易导致创面病菌产生耐药性。

为了能克服使用传统抗菌试剂抗生素药物局部给药的缺点，人们尝试了把银与骨修复材料复合，以期赋予骨修复材料抗菌能力。如申请号为CN201310121256.3的专利报道了“一种含银磷酸钙的制备方法”，之所以考虑使用银，是因为其具有广谱抗菌能力。尽管如此，这些报道的把银复合到磷酸钙内，银很难释放出来，从而导致银的抗菌效果不佳，另外，银在体内的毒副作用也很明显，这就限制了含银材料作为骨填充物在临床的使用。因此，发展生物相容性好且具有长效广谱抗菌功功能的骨修复材料成为骨填充修复材料亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种具有长效抗菌功能的骨填充材料。把聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐装载到可降解多孔生物陶瓷后，由于聚赖氨酸盐具有广谱抗菌能力和良好的生物相容性，而且聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐在生物陶瓷表面具有很好的亲和吸附-脱附作用，从而解决现有含银骨修复材料存在的因银的毒副作用和银很难释放出来而导致银的抗菌效果不佳的问题，同时由于装载聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐的多孔生物陶瓷具有很好的生物相容性和长效广谱抗菌功能，且多孔陶瓷具有可降解性和多孔结构，能进一步释放具有广谱抗菌的聚赖氨酸盐，使得本发明提供的多孔生物陶瓷具有很高的成骨活性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有长效抗菌功能的骨填充材料，由重量比为100：(0.1-40)：(0-40)的可降解多孔生物陶瓷、平均分子量为1300-6000的聚赖氨酸盐和平均分子量为1000-10000的聚天冬氨酸盐组成，且聚赖氨酸盐和聚天冬氨酸盐装载在可降解多孔生物陶瓷中，完全降解时间为30-360天，可降解多孔陶瓷的孔隙率为30-90％，孔隙平均直径为0.01-800微米；在体外模拟聚赖氨酸盐释放条件下，聚赖氨酸盐从多孔生物陶瓷的释放周期为6-180天，体外模拟聚赖氨酸盐释放条件为37±0.5℃、pH为6.5-8.4的缓冲溶液中。

作为优选，所述可降解多孔生物陶瓷为羟基磷灰石、磷酸三钙、硫酸钙以及生物活性玻璃中的任意一种或多种。

并且，所述可降解多孔生物陶瓷为多孔小球，直径为0.3-7毫米，孔隙率为30-90％，孔隙平均直径为0.01-100微米。