脂質體硫酸鈣復合納米人工骨、制備方法和應用的制作方法

專利名稱：脂質體硫酸鈣復合納米人工骨、制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫用材料技術領域，特別涉及一種脂質體硫酸鈣復合納米人工 骨、制備方法和應用。
背景技術：
近關節部位的骨折治療的關鍵在于保證骨折復位和固定后，患者可以早期進 行功能鍛煉，以最大限度地恢復關節功能。在骨折骨缺損處進行植骨，可以提供 機械支撐，同時填充間隙，加速了骨折的愈合，減少了復位丟失、內固定松動、 骨折延遲愈合甚至不愈合等并發癥的出現。目前做為骨移植替代品的人工骨很 多，按照組成成分可分為羥基磷灰石人工骨、磷酸鈣人工骨、硫酸鈣人工骨，使 用時人工骨的形態多為粉末、顆粒或可注射式。硫酸鈣早在1892年曾被 Dreesmann報道用于治療結核患者的骨缺損，大量研究證實了硫酸鈣良好的生物 安全性、組織相容性和骨傳導性。MIIGTMX3和MIIG X3 HiVisc (Wright,美國) 是新近運用于臨床的可注射式硫酸鈣人工骨，同自體松質骨或顆粒狀人工骨相 比，具有更好的填充效果，能徹底充填骨折復位后產生的間隙，具有較高的抗壓 強度；其在體內固化初期的lh左右，其強度可以達到約40MPa， 24 48h后的 抗壓強度超過60MPa，與骨水泥的強度相當，且允許在填充物上鉆孔，為內固 定螺釘提供所需的咬合點、支撐點。
但MIIG在應用過程中也存在如下問題(1)降解和吸收較快。(2)強度稍 差。(3)骨誘導能力稍差。(4)價格較高。針對以上問題，本發明旨在提供一種 具有納米增強效果、藥物緩控釋功能、降解時間可控，具有較好的生物相容性和 力學強度的的骨水泥材料，其在體內能誘導骨的生長，有利于骨缺損區域的愈合。 納米級骨材料是一類由人工合成、具有多種優良理化特性(能自固化成型、機械 強度高、使用方便等)和生物學特性(無毒副作用、可以吸收和降解、生物相容性
5好、能誘導骨細胞和血管生長等)的新型骨修復材料，目前常用的納米骨材料包 括納米羥基磷灰石(nHAP)，納米高分子微球(PLA)，納米防生骨等。脂質體作為 一種經典的藥物載體，功能十分強大，而目前還沒有有關將納米脂質體技術與骨 材料制備相結合制備脂質體硫酸鈣/磷酸鈣復合納米人工骨的報道。脂質體 (Liposome)是磷脂依靠疏水締合作用在水中自發形成的一種分子有序組合體， 為多層囊泡結構，其粒徑可調，每層均為類脂雙分子膜，層間和脂質體內核為水 相，雙分子膜間為油相，膜厚度約為4nm。根據其結構所包含的雙分子膜層數， 分為單室脂質體和多室脂質體(粒徑1 u m 5 n m)。粒徑小于200 nm的單室脂 質體稱為小單室脂質體，粒徑在200nm 1000nm的稱為大單室脂質體。脂質體 的粒子大小處于納米級的介觀范圍，有許多獨特的物理、化學性質，而且它是由 磷脂在水中自發形成，制備工藝簡單，在人體內具有無毒、無免疫原性、可降解、 緩釋等特點，所載藥物廣泛，并減少所需藥量，增強其體內穩定性和藥理作用， 降低毒副作用，使藥物具有被動靶向性特征，還可制成免疫脂質體實現主動靶向 性。而高分子脂質體的加入，不僅可利用脂質體本身的優良特性，而且可利用高 分子物質的高穩定、可控強度和降解的性質來達到對骨移植材料的功能化和增強 處理。硫酸鈣材料本身具有良好的組織相容性和骨傳導性，且在生物相容性良好 的輔助劑的共同作用下，對骨的生長具有很好的促進作用。脂質體硫酸鈣/磷酸 轉復合納米人工骨與硫酸鈣骨水泥相比，其材料仍可以實現固化，且固化后材料 具有較好的力學強度；固化后的材料在鹽酸-Tris模擬體液的環境中降解時間可 調，并且降解過程中，材料的力學性能仍然有很大程度的保留；因此在體內，可 以預見，材料的降解也具有可控性。

發明內容
本發明旨在提供一種脂質體硫酸鈣復合納米人工骨、制備方法和用途。其 具有納米增強效果、藥物緩控釋功能、降解時間可控，具有較好的生物相容性和 力學強度的的人工骨材料,其在體內能誘導骨的生長，有利于骨缺損區域的愈合。
本發明的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨的組分和重量百分比含量如下
脂質體 1-40%;硫酸鈣粉劑 40-80%;
人工骨稀釋劑 10-50%。
所述的脂質體是經或未經肽類物質的修飾的小分子脂質體或高分子脂質體； 并且，所述的脂質體內包載廣譜抗生素、生長因子骨形成蛋白、生長因子、膠原 蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基磷灰石中的一種或多種藥物，藥物含量 為人工骨重量的0-10%。
所述的硫酸鈣粉劑為無水硫酸鈣、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣和磷酸鈣； 它們的重量百分比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%: 0-40%。
所述的人工骨稀釋劑含有輔助劑、NaCl、 KC1、多元醇、海藻酸鈉或 X-射線顯影劑中的一種或幾種的組合，其組分和重量百分比如下 輔助劑 0.1-50% NaCl 0-1% KC1 0-1%
多元醇 0-1% 一 海藻酸鈉 0-1% X-射線顯影劑0-1% 水 45-100%
其中，輔助劑是重均分子量在1000-2， 000， 000的高分子物質。其含量為 人工骨重量的0.1-20%。
所述的高分子材料是明膠、殼聚糖、透明質酸、纖維蛋白、聚乙二醇、聚內 酯、聚對二氧雜環己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚甲基 丙烯酸甲酯中的一種或多種。
所述的小分子脂質體是磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲胺酸、磷脂酰 肌醇或磷脂酰甘油或包括二油酰脂酰乙醇胺、膽固醇在內的磷脂；所述的高分子 脂質體是以氧羧甲基殼聚糖十八烷基季銨鹽、聚乙二醇-聚乳酸、聚乙二醇-聚乙 醇酸、聚乙二醇-聚乳酸/乙醇酸及其共聚物或磷脂聚合物為膜材的高分子物質。
本發明的脂質體顆粒的粒徑在l-1000nm以內。本發明提供的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨的制備方法如下
(1) ，硫酸鈣粉劑的制備 將二水硫酸鈣在120'C以上的飽和水蒸氣中進行煅燒，制得半水硫酸鈣；將
二水硫酸鈣在800-1200°C下進行脫水，制得無水硫酸鈣，將以上無水硫酸鈣 (1-100%。重量百分比，以下同)、二水硫酸鈣(0-50%)、半水硫酸鈣(0-45%)和磷 酸鈣(0-40%)材料混合均勻在球磨機中研磨4-12h。
(2) ，納米脂質體的制備 將小分子脂質或能構成高分子脂質體的高分子(如卵磷脂/膽固醇，氧羧甲
基殼聚糖十八烷基季銨鹽/膽固醇)溶于有機相，如氯仿中，將包載廣譜抗生素、 生長因子骨形成蛋白、生長因子、膠原蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基 磷灰石中的一種或多種物質如抗生素如慶大霉素和生長因子骨形成蛋白 (BMP)溶于含有NaCl和KC1的鹽溶液中構成水相；然后采用薄膜分散法或 反相蒸發法除去有機溶劑后得到含活性成分的納米載藥脂質體溶液，或將該納米 脂質體繼續進行肽類物質的修飾。納米脂質體溶液即可與人工骨稀釋劑混合作為 人工骨稀釋劑，又可凍干后作為粉劑與硫酸鈣粉劑混合。所述的物質重量百分比 如前所述。
(3) ，人工骨稀釋劑的制備
將輔助劑與水混合后，再填加NaCl、 KC1、多元醇、海藻酸鈉、X-射線顯影 劑中一種或者幾種的混合物，攪拌均勻制得稀釋劑。
所述的輔助劑是高分子材料明膠、殼聚糖、透明質酸、纖維蛋白、聚乙二醇、 聚內酯、聚對二氧雜環己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚 甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種。高分子物質的具體特征為重均分子量在 1000-2， 000， 000。
(4) ，脂質體硫酸鈣復合納米人工骨的制備
將納米脂質體、硫酸鈣粉劑和稀釋劑按照下述重量百分比脂質體1_40%、 硫酸轉/磷酸鈣粉劑40-80%和人工骨稀釋劑10-50%進行混合并攪拌均勻后得 到具有粘結性的漿料之脂質體硫酸鈣復合納米人工骨。
所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨材料固化時間優選10-45min之間。粘 合劑在固化l-3天后，其耐壓強度為50-11 OMPa。
8脂質體可分為傳統的小分子脂質體和新發展的高分子脂質體，高分子脂質 體同時具有高分子物質和脂質體的優點。梁曉飛等人曾采用自制的氧羧甲基殼聚 糖十八垸基季銨鹽替代磷脂(如卵磷脂)，通過脂質體制備技術，成功制備了表 面帶正電并含有氨基等官能團的陽離子高分子脂質體氧羧甲基殼聚糖十八烷基 季銨鹽/膽固醇(OQCMC/Chol);該高分子脂質體不僅具備小分子脂質體的脂質 雙層膜結構，且制備方法簡單，穩定性高，易進行表面修飾。再者，高分子聚合 物已被廣泛用作骨修復材料，如可生物降解的材料聚乳酸(PLA)，殼聚糖和明膠 等，而生物降解材料制作的接骨材料，其彈性模量較金屬更接近骨組織，可在一 定程度上改善骨水泥的力學性能，有利于骨折的愈合。因此采用高分子脂質體填 加到人工骨材料中所制備的納米骨移植替代品可具有如下功能，如強度和降解時 間可控、藥物緩控釋功能強、骨誘導能力強等。
本發明所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，所述的脂質體包含傳統的以磷 脂為代表的小分子脂質體，如磷脂(磷脂酰膽堿PC、磷脂酰乙醇胺PE、磷脂酰 絲胺酸PS、磷脂酰肌醇PI、磷脂酰甘油PG)、 二油酰脂酰乙醇胺(D0PE)、膽固 醇；還包括高分子脂質體，如以氧羧甲基殼聚糖十八烷基季銨鹽，聚乙二醇-聚 乳酸，磷脂聚合物為膜材的高分子脂質體。
本發明所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，所述的脂質體內包載藥物廣譜 抗生素萬古霉素、慶大霉素、妥布霉素、及生長因子骨形成蛋白(BMP)、 e-轉 化生長因子(TGF-e)、胰島素生長因子II、胰島素生長因子I、血管內皮生長因 子、膠原蛋白、硫酸軟骨素及碳納米管、納米羥基磷灰石中的一種或多種。
本發明所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，所述的脂質體可進行肽類物質 的修飾而增強其活性和細胞靶向能力，修飾方法為包載、吸附或化學偶聯。
本發明所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，所述的磷酸鈣為a-磷酸三鈣、 磷酸四鈣和磷酸氫鈣中的一種或多種；它們的重量百分比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%。
與現有的材料相比，本發明涉及的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨具有較高 的力學強度、較長的可使用時間，并可實現在苛刻的環境中固化，所制得的脂質 體和硫酸鈣在固化劑作用下，具有固化時間可調，固化后材料強度高，材料降解時間可調，具有納米和骨誘導效應及藥物緩控釋等特點，可應用于制備人體骨缺 損修復、椎體成形術等醫用骨修復材料領域，滿足骨組織工程對骨修復材料的要 求。


圖l.載慶大霉素的高分子脂質體的TEM照片。
具體實施方法
下面給出本發明的實施例，是對本發明的進一步說明，而不是限制本發明的范圍。
實施例l:
稱取卵磷脂15g，膽固醇12g，溶于50ml二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I， 然后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發儀上減壓蒸餾，并不時的通入氮氣，直至二氯甲 烷揮發完全，然后室溫真空干燥24h;稱取3.0g骨形成蛋白(BMP)溶于70ml PBS (pH=7.4)緩沖溶液中搖勻得水溶液II;然后將上述70ml BMP溶液II加入茄形 瓶中，在超聲的條件讓脂質薄膜充分水化，超聲后，得載BMP的脂質體，凍干 為粉劑備用。
將二水硫酸鈣在10(TC下保溫5h，生成半水硫酸鈣；將80g半水硫酸鈣、 10g 二水硫酸f丐和10g a-磷酸三轉混合后在球磨機中研磨4h，使其粒徑小于100 微米；得硫酸鈣/磷酸鈣粉劑。
取5g脂質體粉劑、35g硫酸鈣/磷酸鈣粉劑和5g I型膠原、4g殼聚糖(重 均分子量為200萬)、5g海藻酸鈉、6g多元醇混合研磨后，陳化24h。稀釋劑為 含有0.9%NaCl和0.5%的X-射線顯影劑的水溶液(pH為6)，加入40ml稀釋劑 混合2min后形成漿液。漿液在5min后開始初凝，在25min后終凝，最佳使用 時間在形成漿液后的10-20 min之間，材料固化48h后的壓縮強度為50MPa，材 料在PBS模擬體液環境中56天降解。
實施例2:
稱取羧甲基殼聚糖十八垸基季銨鹽(重均分子量為200萬)15g，膽固醇12g溶 于50ml 二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I ;稱取3.0g慶大霉素溶于70ml去離子水中得水溶液II;然后將上述兩種溶液I和II共混乳化，超聲10min,待形成穩定 的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發儀上將二氯甲垸揮發干凈，得載慶大霉素的 高分子脂質體水溶液，圖1為載慶大霉素的高分子脂質體的TEM照片。
將二水硫酸鈣在120(TC保溫4h，取出后冰浴中淬火，形成無水硫酸鈣，將 100g無水硫酸鈣在球磨機中研磨12h;得硫酸鈣粉劑。
稀釋液為含有0.2%NaCl、 0.6%KC1、 0.5%的X-射線顯影齊U、 0.5%海藻酸鈉、 1.0%聚乙烯醇(重均分子量為1萬)和0.5%多元醇的水溶液，將載慶大霉素的高 分子脂質體水溶液與以上30ml稀釋液混合均勻，然后加入35g硫酸鈣粉劑，繼 續混勻形成漿液。漿液在15min后開始初凝，在45min后終凝，最佳使用時間 在形成漿液后的20-35min之間。
實施例3:
稱取羧甲基殼聚糖十八垸基季銨鹽(重均分子量為1000)15g，膽固醇12g， 2.0g碳納米管溶于50ml二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I;稱取3.0gBMP溶于 70ml去離子水中得水溶液II;然后將上述兩種溶液I和II共混乳化，超聲10min, 待形成穩定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發儀上將二氯甲垸揮發干凈，得共 載碳納米管和BMP的脂質體，凍干為粉劑備用。
將二水硫酸鈣在12(TC保溫8h ，生成半水硫酸鈣，將二水硫酸鈣在1200°C 保溫2h生成無水硫酸鈣；將30g 二水硫酸鈣、10g半水硫酸鈣、60g無水硫酸 鈣和5g磷酸四鈣混合后在球磨機中研磨12h;得硫酸鈣/磷酸鈣粉劑。
取5g脂質體粉劑、35g硫酸鈣/磷酸鈣粉劑和5g I型膠原、5g透明質酸混 合研磨后，陳化24h。稀釋液為含有0.2XNaCl、 0.6%KC1、 0.5X的X-射線顯影 劑、0.5%1型膠原、0.5%聚甲基丙烯酸甲酯(重均分子量為IOOO)的水溶液，加 入30ml固化液混合5min后形成漿液。漿液在15min后開始初凝，在40min后 終凝，最佳使用時間為形成漿液后的20-30 min之間，材料固化24h后的壓縮強 度為94MPa，在鹽酸-Tris模擬體液的環境中40天降解。
實施例4:
稱取羧甲基殼聚糖十八垸基季銨鹽(重均分子量為50萬)15g，膽固醇12g溶于50ml 二氯甲烷中，振蕩均勻得溶液I ;稱取3.0g BMP溶于70ml去離子水 中得水溶液II;然后將上述兩種溶液I和II共混乳化，超聲lOmin，待形成穩定的 乳液后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發儀上將二氯甲垸揮發干凈，得載BMP的脂質 體水溶液。
利用EDC和NHS偶聯劑將轉鐵蛋白Tf所含的NH2與高分子脂質體表面 的COOH基團鍵合，得到Tf修飾的載BMP高分子脂質體。(或直接采用高分子 脂質體對Tf進行包裹，方法與以上包載BMP的方法相同)
將二水硫酸鈣在12(TC保溫8h后，生成半水硫酸鈣，將二水硫酸鈣在 1200'C保溫2h生成無水硫酸鈣；將30g 二水硫酸鈣、10g半水硫酸鈣和60g無 水硫酸鈣混合后在球磨機中研磨12h，使其粒徑小于100微米；得硫酸鈣粉劑。
稀釋液為含有0.2%NaCl、 0.6%KC1、 0.5%殼聚糖(重均分子量為200萬) 的水溶液，將5ml Tf修飾的載BMP高分子脂質體溶液與以上30ml稀釋液(pH 為6)混合均勻，然后加入35g硫酸鈣粉劑，繼續混勻形成槳液。漿液在15min 后開始初凝，在40min后終凝，材料固化24h后的壓縮強度為94MPa。
實施例5:
稱取磷脂聚合物(重均分子量為10萬)15g，膽固醇12g，溶于50ml 二氯甲垸 中，振蕩均勻得溶液I ;稱取20.0mg血管內皮生長因子溶于50ml PBS (pH=7.4)
緩沖溶液中，搖勻使血管內皮生長因子充分溶解得水溶液n;然后將上述兩種溶
液I和II共混乳化，超聲10min,待形成穩定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發 儀上將二氯甲烷揮發干凈，得包載血管內皮生長因子的高分子脂質體，凍干為粉 劑備用。
將二水硫酸鈣在箱式電阻爐中，IOOO'C保溫4h后，生成無水硫酸鈣；將 50g二水硫酸鈣、50g無水硫酸鈣混合后在球磨機中研磨8h;得硫酸鈣粉劑。
稀釋液為含有0.2%NaCl、 0.6%KC1、 9%聚乙二醇(重均分子量為5000)、 0.5%明膠的水溶液，將載血管內皮生長因子的高分子脂質體溶液與以上30ml稀 釋液混合均勻，然后加入35g硫酸鈣粉劑，繼續混勻形成漿液。漿液在15min 后開始初凝，在40min后終凝。
12實施例6:
稱取磷脂聚合物(重均分子量為5萬)15g，膽固醇12g，溶于50ml 二氯甲垸中， 振蕩均勻得溶液I ;稱取30.0mg血管內皮生長因子溶于60mlPBS (pH=7.4)緩 沖溶液中，搖勻使血管內皮生長因子充分溶解得水溶液II;然后將上述兩種溶液 I和II共混乳化，超聲10min，待形成穩定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發儀 上減壓蒸發至二氯甲烷揮發完全，得包載血管內皮生長因子的高分子脂質體，凍 干為粉劑備用。
將二水硫酸鈣在箱式電阻爐中，80(TC保溫10h后，生成無水硫酸鈣；將 85g無水硫酸鈣、10g磷酸氫鈣和5g磷酸四鈣混合后在球磨機中研磨5h，使其 粒徑小于50微米；得硫酸鈣/磷酸鈣粉劑。
取5g脂質體粉劑、35'g硫酸鈣/磷酸鈣粉劑和5g膠原、5g聚酸酐(重均分 子量為IOOO)混合研磨后，陳化24h。稀釋劑為含有0.2%NaCl、 0.2%KC1的水 溶液，加入50ml稀釋劑混合2min后形成漿液。漿液在15min后開始初凝，在 45min后終凝，最佳使用時間為形成漿液后的20-30 min之間。
實施例7:
稱取聚乙二醇-聚乳酸(重均分子量為10萬)15g，膽固醇12g,溶于40ml 二氯甲 垸中，振蕩均勻得溶液I ;稱取50.0mg胰島素生長因子溶于50ml PBS (pH=7.4) 緩沖溶液中，搖勻使胰島素生長因子充分溶解得水溶液II;然后將上述兩種溶液 I和II共混乳化，超聲10min,待形成穩定的乳液后放入茄形瓶中，在旋轉蒸發儀 上將二氯甲烷揮發干凈，得包載胰島素生長因子的高分子脂質體，凍干為粉劑備 用。該方法所得高分子脂質體包封率也可在90%以上，而且粒徑較小，可在100nm 以下。
將二水硫酸鈣在40(TC下保溫5h后，生成半水硫酸鈣；將80g半水硫酸鈣和 20g二水硫酸藥混合后在球磨機中研磨12h，使其粒徑小于50微米；得硫酸鈣粉 劑。
然后取取5g高分子脂質體粉劑、35g硫酸鈣粉劑和5g透明質酸、5g纖維蛋 白、5g聚乙二醇(重均分子量為2000)混合研磨后，陳化24h。稀釋劑為含有0.2
13%NaCl、 0.6XKC1的水溶液，加入45ml稀釋劑混合5min后形成漿液。漿液在 10min后開始初凝，在45min后終凝，最佳使用時間在形成漿液后的10-20 min 之間，材料固化24h后的壓縮強度為65MPa。
實施例8:
脂質體硫酸鈣復合納米人工骨在近關節部位骨折缺損治療中的應用。將實施 例3中脂質體硫酸鈣/磷酸鈣復合納米人工骨中的脂質體粉劑、硫酸鈣/磷酸鈣粉 劑和稀釋劑在真空狀態下調配，將糊狀的人工骨經由配套的特殊注射器注入骨缺
損部位。所有漿液可在15 min內注射完畢。注射后用干紗布局部壓迫以防止切 口內的血液與人工骨接觸。在肯定人工骨完全固化5 min后，可在人工骨上鉆孔， 安放螺釘，最后定期檢査。
實施例9:
脂質體硫酸鈣復合納米人工骨對初次全膝關節置換術患者的治療，該人工骨 中含有抗生素慶大霉素。將實施例2中脂質體硫酸鈣復合納米人工骨中的脂質體 水溶液、硫酸鈣粉劑和稀釋劑在真空狀態下調配，將糊狀的人工骨經由配套的特 殊注射器注入患者骨修復部位。所有漿液可在15 min內注射完畢。注射后用干 紗布局部壓迫以防止切口內的血液與人工骨接觸。在肯定人工骨完全固化5 min 后，可在人工骨上鉆孔，安放螺釘，最后定期檢査。
本發明公開和揭示的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨制品、制備方法和應用， 可通過借鑒本文公開內容。盡管本發明的脂質體硫酸鈣/磷酸鈣復合納米人工骨 制品、制備方法和應用己通過較佳實施例進行了描述，但是本領域技術人員明顯 能在不脫離本發明內容、精神和范圍內對本文所述的方法改動，更具體地說，所 有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括 在本發明精神、范圍和內容中。
權利要求
1. 一種脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述的脂質體硫酸鈣/磷酸鈣復合納米人工骨的組分和重量百分比含量如下脂質體1-40％；硫酸鈣粉劑40-80％；人工骨稀釋劑 10-50％；所述的脂質體是經或未經肽類物質修飾的小分子脂質體或高分子脂質體；并且，所述的脂質體內包載廣譜抗生素、生長因子骨形成蛋白、生長因子、膠原蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基磷灰石中的一種或多種物質，脂質體內包載物含量為人工骨重量的0-10％；所述的硫酸鈣粉劑為無水硫酸鈣、二水硫酸鈣、半水硫酸鈣和磷酸鈣；它們的重量百分比依次為1-100％∶0-50％∶0-45％∶0-40％；所述的人工骨稀釋劑含有輔助劑、NaCl、KCl、多元醇、海藻酸鈉或X-射線顯影劑中的一種或幾種的組合，其組分和重量百分比如下輔助劑 0.1-50％NaCl 0-1％KCl0-1％多元醇 0-1％海藻酸鈉 0-1％X-射線顯影劑 0-1％水 45-100％其中，輔助劑是重均分子量在1000-2,000,000的高分子材料。其含量為人工骨重量的0.1-20％。
2.如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述的高 分子材料是明膠、殼聚糖、透明質酸、纖維蛋白、聚乙二醇、聚內酯、聚對二氧 雜環己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚甲基丙烯酸甲酯中 的一種或多種。
3.如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述的小 分子脂質體是磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲胺酸、磷脂酰肌醇或磷脂酰 甘油或包括二油酰脂酰乙醇胺、膽固醇在內的磷脂；所述的高分子脂質體是以氧 羧甲基殼聚糖十八烷基季銨鹽、聚乙二醇-聚乳酸、聚乙二醇-聚乙醇酸、聚乙二 醇-聚乳酸/乙醇酸及其共聚物或磷脂聚合物為膜材的高分子物質。
4. 如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述的脂質 體顆粒的粒徑在1-1000nm以內。
5. 如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述的廣譜 抗生素是萬古霉素、慶大霉素、鏈霉素、卡那霉素、頭孢菌素、四環素、紅霉素或妥布霉素；所述的生長因子是e-轉化生長因子、胰島素生長因子II、胰島素生長因子I或血管內皮生長因子。
6. 如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述的脂質 體進行肽類物質的修飾，修飾方法為包載、吸附或化學偶聯。
7. —種如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨的制備方法，其特 征是通過如下步驟獲得(1) ，硫酸鈣粉劑的制備 將二水硫酸鈣在120'C以上的飽和水蒸氣中進行煅燒，制得半水硫酸鈣；將二水硫酸鈣在800-1200°C下進行脫水，制得無水硫酸鈣；將以上二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣和磷酸鈣按照重量百分比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%: 0-40%進行混合、并研磨；(2) ，納米脂質體的制備將小分子脂質或能構成高分子脂質體的高分子溶于有機溶劑構成油相，將包 載廣譜抗生素、生長因子骨形成蛋白、生長因子、膠原蛋白、硫酸軟骨素、碳納米管或納米羥基磷灰石中的一種或多種物質溶于含有NaCl和/或KCl的鹽溶液中 構成水相；然后將二相溶液采用薄膜分散法或反相蒸發法除去有機溶劑得到含活 性成分的納米載藥脂質體溶液，或將該納米脂質體繼續進行肽類物質的修飾；(3) ，人工骨稀釋劑的制備人工骨稀釋劑含有輔助劑、NaCl、 KC1、多元醇、海藻酸鈉或X-射線顯影劑中的一種或幾種的組合，其組分和重量百分比如下 輔助劑 0.1-50% NaCl 0-1% KC1 0-1% 多元醇 0-1% 海藻酸鈉 0-1% X-射線顯影劑0-1% 水 45-100%將上述幾種物質中的一種或者幾種按照描述的重量百分比溶解在水中， 制得稀釋劑；所述的輔助劑是高分子材料明膠、殼聚糖、透明質酸、纖維蛋白、聚乙二醇、 聚內酯、聚對二氧雜環己酮、聚酸酐、聚乳酸/乙醇酸及其共聚物、聚磷腈或聚 甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種，高分子物質的具體特征為重均分子量在 1000-2， 000， 000;(4)，脂質體硫酸鈣復合納米人工骨的制備將納米脂質體、硫酸鈣粉劑和稀釋劑按照下述重量百分比脂質體1_40%、 硫酸鈣/磷酸鈣粉劑40-80%和人工骨稀釋劑10-50%進行混合并攪拌均勻 2-5min后得到具有粘結性的槳料之脂質體硫酸鈣復合納米人工骨。
8. —種如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨，其特征是所述 的磷酸鈣為a-磷酸三鈣、磷酸四鈣、磷酸氫鈣中的一種或多種；它們的重量百分 比依次為1-100%: 0-50%: 0-45%。
9. 一種如權利要求1所述的脂質體硫酸鈣復合納米人工骨用于制備治療骨 損傷和缺損的骨修復和移植的材料。
全文摘要
本發明涉及脂質體硫酸鈣復合納米人工骨制品、制備方法和應用。具體是將脂質體(1-40％)、硫酸鈣粉劑(40-80％)和稀釋劑(10-50％)混合均勻固化后制備含有納米脂質體的骨移植替代品。脂質體可攜帶藥物并可進行表面修飾，有溶液和粉劑兩種形式，包括傳統小分子脂質體和具有高分子特性的高分子脂質體。本發明可提供一種具有納米增強效果、藥物緩控釋功能、降解時間可控，良好生物相容性和力學強度的人工骨材料，其在體內能誘導骨的生長，有利于骨缺損區域的愈合。
文檔編號A61L27/44GK101507840SQ20091004816
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月25日 優先權日2009年3月25日
發明者恒 吳, 娜 宋, 梁曉飛, 段友容, 晶 盛 申請人:上海市腫瘤研究所