一种以快速滤纸为模板的骨修复材料、制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种以快速滤纸为模板的骨修复材料、制备方法，可应用于恶性骨肿瘤引起的骨缺损的治疗和再生，本发明用快速滤纸为生物模板，然后在模板上浇注已经配置好的溶液，煅烧成介孔生物活性玻璃，来作为药物的载体，实现快速滤纸均一的纳米孔道对于褪黑素药物缓释作用，本发明临床应用后，将提高我国骨缺损治疗水平与治疗效果，本发明具有巨大的市场前景和经济、社会效益。
【专利说明】一种以快速滤纸为模板的骨修复材料、制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以快速滤纸为模板的骨修复材料、制备方法，具体在于提供一种应用于恶性骨肿瘤引起的大的骨缺损的治疗和再生代替材料。属于纳米生物材料领域。
【背景技术】
[0002]缓释药物释放系统是近年来国内外研究的热点。以各种骨修复材料为载体的药物缓控释体系是一种新型的给药方式，将缓释药物释放系统植入生物体内骨骼后，载体所承载的药物能够持续、稳定、高效地缓慢释放，达到修复骨缺损和药物治疗的双重目的。随着纳米科技的发展，纳米复合材料成为近年来备受关注的一种重要的骨修复载体材料。国外的Maria Vallet-Regi课题组和国内的赵东元、余承忠课题组均合成了多种介孔生物活性玻璃，通过采用溶剂挥发诱导自组装并结合溶胶一凝胶技术，制备了一类新型有序纳米介孔生物玻璃材料。其孔径分布均一、可调，比表面积及孔容较大。期望利用介孔材料的这些特点，获得组分、结构可控，生物性能更佳的新型生物玻璃材料。初步的研究表明有序纳米介孔生物活性玻璃材料具有优异的体外成骨活性和生物相容性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种以快速滤纸为模板的骨修复材料。
[0004]本发明的另一目的是提供的一种以快速滤纸为模板的骨修复材料制备方法。
[0005]本发明的最后一个 目的是将以快速滤纸为模板的骨修复材料应用于载药释药，骨细胞培养方面的应用。
[0006]本发明之骨修复材料是选用快速滤纸作为为纳米孔模板，用水热合成法进行孔壁晶化，形成介孔孔壁的多级孔生物玻璃的材料。以快速滤纸为模板的骨修复材料具有生物相容性，可降解性，通过用快速滤纸为生物模板，利用快速滤纸的纳米孔的功能，大孔用于细胞培养，实现成骨细胞的附着生长，介孔载入褪黑素等药物，实现对小分子药物的缓释作用。
[0007]本发明之以快速滤纸为模板的的骨修复材料的制备方法为:首先，制备好介孔生物玻璃溶胶，然后，选用快速滤纸作为介孔模板，在快速滤纸上浇注已经配置好的介孔生物玻璃溶胶，最后，在管式炉600°C焙烧6小时，水热合成法进行孔壁晶化，形成孔壁为介孔生物玻璃的材料。
[0008]本发明之多级孔纳米缓释骨修复材料的应用为:以快速滤纸为模板的的骨修复材料作为褪黑素药物的载体，对药物的长效缓释作用。研究以快速滤纸为模板的的骨修复材料对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化的影响。
[0009]本发明之制备方法是:
O具体配方
P123 (表面活性剂)4g 无水乙醇310 mL盐酸 Ig 0.5 mo I L-1
TEOS (正硅酸乙酯)6.7 g
TEP (磷酸三乙脂)0.73 g
四水硝酸钙1.4 g
磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液PH为7.35-7.45
二水硫酸钙
快速滤纸
褪黑素
2)制备介孔生物玻璃溶胶
P123 (表面活性剂)4 g溶于无水乙醇60 mL,iJPA0.5 mo I L—1盐酸I g，TE0S (正硅酸乙酯)6.7 g, TEP (磷酸三乙脂)0.73 g，四水硝酸钙1.4 g，在室温下搅拌24 h。
[0010]3)制备介孔生物玻璃的材料
快速滤纸预处理后，置于平皿，滴入2)制备好的介孔生物玻璃溶胶，饱和即可，自然晾干后，重复多次。将天然海绵中经2)介孔生物玻璃溶胶处理过的快速滤纸在管式炉中600°C下焙烧6 h0
[0011]4)介孔生物玻璃的材料的固化处理
将100份3)介孔生物活性玻璃和2份二水硫酸钙促凝剂分别研磨，然后混合均匀，在加入50份PH为7.35-7.45的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液作为固化液，搅拌均匀使其成糊状。在使用时可注射入骨缺损部位，也可以直接膏体填充，或者预先固化成型后在手术中植入。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明之以快速滤纸为模板的扫描电镜图。
[0013]图2是本发明之骨髓间充质干细胞与本材料共培养21天后的茜素红染色图。【具体实施方式】
[0014]如图1所示，选用快速滤纸为介孔生物模板，用P123作为表面活性剂，水热合成法进行孔壁晶化，形成孔壁为介孔生物玻璃的纳米材料。本试验制备的介孔生物玻璃做扫描电镜图，可见纤维状大孔形貌的多级孔生物玻璃结构。
[0015]1)具体配方:
P123 (表面活性剂)4g
无水乙醇310 mL
盐酸 1g 0.5 mo I L-1
TEOS (正硅酸乙酯)6.7 g
TEP (磷酸三乙脂)0.73 g
四水硝酸钙1.4 g
磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液PH为7.35-7.45
二水硫酸钙
快速滤纸褪黑素
2)制备介孔生物玻璃溶胶
P123 (表面活性剂)4 g溶于无水乙醇60 mL,iJPA0.5 mo I L—1盐酸I g，TE0S (正硅酸乙酯)6.7 g, TEP (磷酸三乙脂)0.73 g，四水硝酸钙1.4 g，在室温下搅拌24 h。
[0016]3)制备介孔生物玻璃的材料 快速滤纸预处理后，置于平皿，滴入2)制备好的介孔生物玻璃溶胶，饱和即可，自然晾干后，重复多次。将快速滤纸中经2)介孔生物玻璃溶胶处理过的快速滤纸在管式炉中600°C下焙烧6 h。
[0017]4)介孔生物玻璃的材料的固化处理
将100份3)介孔生物活性玻璃和2份二水硫酸钙促凝剂分别研磨，然后混合均匀，在加入50份PH为7.35-7.45的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液作为固化液，搅拌均匀使其成糊状。在使用时可注射入骨缺损部位，也可以直接膏体填充，或者预先固化成型后在手术中植入。
[0018]5) 一种以快速滤纸为模板的骨修复材料的载药和释药实验
在这一研究中，将一种可以促进骨细胞生长的褪黑素药物与作为靶向药物。首先将褪黑素溶解于乙醇中，然后和4)中制备好的骨修复材料通过浸溃法进行载药实验，来研究其最大吸附量，最大吸附量为样品总质量的40.1%，然后再研究骨修复材料对于褪黑素的释放作用。实验结果表明一种以快速滤纸为模板的骨修复材料能实现褪黑素药物的缓慢释放，可达一个月的缓慢释放。
[0019]6)—种以快速滤纸为模板的骨修复材料对大鼠骨髓间充质干细胞增殖分化机制的研究
本发明制作出来的骨修复材料，具有生物相容性，可降解性，研究了该材料对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化的影响。实验结果如图2所示，将大鼠的骨髓间充质干细胞与本作品共培养21天后，利用茜素红染色法对其矿化结果进行检测，结果表明该产品可通过其持续的供药模式有效地促进大鼠的骨髓间充质干细胞的成骨分化进程，表明这种材料具有较好的生物相容性，对于细胞无毒性，可以应用于骨细胞的培养，进而应用于骨修复领域。
【权利要求】
1.一种以快速滤纸为模板的的骨修复材料，其特征在于:其选择的模板是快速滤纸作为生物模板。
2.一种以快速滤纸为模板的骨修复材料的制作方法，其特征在于:在权利I所述的生物模板快速滤纸上浇注已经配置好的介孔生物玻璃溶胶，在600°C焙烧6小时，水热合成法进行孔壁晶化，形成孔壁为介孔生物玻璃的材料。
3.一种以快速滤纸为模板的的骨修复材料应用，其特征在于:在权利I所述的以快速滤纸为模板的的骨修复材料与褪黑素相结合，来研究介孔孔壁特性对于褪黑素药物载药与释药的应 用。
【文档编号】A61L27/10GK103463684SQ201310217316
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】于兴华, 王虹苏 申请人:吉林大学