[发明专利]一种骨缺损修复材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种骨缺损修复材料及其制备方法和应用。修复材料包括ZIF‑8载体以及负载于载体上的成骨促进剂，成骨促进剂包括辛妥珠单抗以及甲状旁腺激素、辛伐他汀和氟化钠中的至少一种。制备时先将成骨促进剂制成溶液，然后将载体置于成骨促进剂溶液中浸泡再将浸泡后的载体转移至聚乳酸溶液中浸泡，即得。本发明中的骨修复材料植入体内后可以缓慢释放Zn²⁺和成骨促进剂，可以保证在短时间内生成新骨，能够有效对骨缺损进行修复，修复效果良好。

技术领域

本发明属于医用材料技术领域，具体涉及一种骨缺损修复材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，种植修复逐渐成为牙列缺失或缺损修复的首选治疗方案，而植入区充足的牙槽骨骨量是保证种植修复成功的前提条件。因此临床医生和研究者致力于寻求各种手段修复牙槽骨缺损，其关键在于恢复骨缺损部位的骨微环境。微环境是指骨细胞生长发育赖以生存的环境，包括细胞生长过程中的各种机械力学刺激，以及基质细胞，细胞外基质以及各种调控因子等成分。

目前，修复牙槽骨缺损并恢复骨缺损部位微环境的“金标准”是自体骨移植。其不足之处在于骨量来源受限，且造成供体局部二次损伤。随着组织工程技术的发展，骨组织工程支架材料逐渐应用于临床修复大块牙槽骨缺损，可在一定程度上弥补自体骨和异体骨移植的不足。然而，现有的骨组织工程支架材料仍具有以下缺陷：1)形态设计不够个性化，与骨缺损部位匹配性欠佳；2)基于骨细胞力学微环境和生化微环境的设计不足；3)骨诱导性不足，不能充分诱导骨再生。因此，设计一种能够促进骨再生的骨缺损修复材料，不仅有重要的理论意义，而且有迫切的临床需求。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种骨缺损修复材料，以解决现有骨修复材料骨诱导性不足的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种骨缺损修复材料，包括载体以及负载于所述载体上的成骨促进剂；载体为ZIF-8，成骨促进剂包括辛妥珠单抗以及甲状旁腺激素、辛伐他汀和氟化钠中的至少一种。

本发明采取上述技术方法的有益效果是：本发明中的骨修复材料以ZIF-8作为载体，ZIF-8是由Zn²⁺和咪唑基配体构成的一种具有拓扑结构的多孔材料，具有规则孔径(孔径为空腔直径为)、高比表面积及不饱和的金属位点等优点，可以作为药物载体负载小分子药并发挥药物缓释作用。ZIF-8载药后具有优良的三级药物缓释动力，即药物分子从孔径中直接释放，药物分子与金属配位中心的配位作用消失后滞后释放，以及伴随ZIF-8降解最终完全释放，并同时缓慢释放出自身组分。

载体上还负载有成骨促进剂，成骨促进剂除了辛妥珠单抗外，还包括甲状旁腺激素、辛伐他汀和氟化钠。其中，辛妥珠单抗(simtuzumab，SIM)能够有效促进骨纤维的生长，促使新骨形成；甲状旁腺激素是维持机体钙磷代谢平衡的一种重要的调钙激素，骨骼是其主要的靶器官之一，能够促进成骨祖细胞增生分化、直接抑制成骨细胞凋亡延长成骨作用时间、促进衬里细胞向成骨细胞转化及刺激成骨细胞产生IGF-1和转化生长因子(TGF)发挥其骨合成效应；辛伐他汀能显著提升骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的表达水平，并增加成骨细胞数目；氟化钠释放氟离子，氟离子可以促进成骨细胞的有丝分裂使成骨细胞数增加，促进骨的形成。上述组分相互配合，可以保证在短时间内生成新骨，能够有效对骨缺损进行修复，修复效果良好。另外，上述组分负载在ZIF-8载体上，通过ZIF-8载体的三级缓释作用，可以有效控制成骨促进剂的释放速率，使其能够长时间持续发挥成骨促进作用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，成骨促进剂由辛妥珠单抗、甲状旁腺激素和辛伐他汀组成，成骨促进剂中辛妥珠单抗、甲状旁腺激素和辛伐他汀的质量之比为2～5:0.5～1:0.5～1。

进一步，成骨促进剂由辛妥珠单抗、辛伐他汀和氟化钠组成，成骨促进剂中辛妥珠单抗、辛伐他汀和氟化钠的质量之比为5～8:2～4:1～3。