本发明涉及一种脊柱融合器,特别涉及一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。
背景技术:
脊柱椎体间的融合术是治疗脊柱退行性变的标准手术,需要在椎体间防止内容物,以促进脊柱之间的融合。但是,该方法有许多亟待解决的问题,如供骨处的并发症,椎间塌陷,融合率,融合器脱落等。
随着技术的发展,可降解吸收的脊柱融合器被开发出来,解决了上述部分问题,但是,由于其机械强度不高,容易变形,且保存时间短,专利201410662541.0公开了一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。材料组分按重量百分比为:胶原蛋白50%-90%,改性材料1%-40%,其余为可降解高分子聚合物。该胶原基可降解脊柱融合器具有良好的降解性能,降解可控,生物组织相容性好,但是,其机械强度低,制备的融合器不能长期保存,需要现配现用,不适合大规模量化生产。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种胶原基可降解脊柱融合器及其制备方法。
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白50-90份,羟基磷灰石2-8份,虾皮提取物1-3份,动物纤维3-8份,1,4-二氮环庚烷1-3份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1-0.5份。
所述虾皮提取物的提取方法为:将虾米烘干,磨成粉末,加入5%碳酸氢钠溶液中浸泡12-24小时,300rpm条件下离心,去上清液,加入3-5倍重量的石油醚,混合均匀,300rpm条件下离心,去沉淀,收集萃取液,蒸干石油醚,得到白色粉末状物质,制成。
所述动物纤维为蚕丝,蛛丝,羽毛粉,羊毛粉,骆驼毛粉中的一种或一种以上。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加20-50倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚5-30mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01-10mm之间,涂层不得有孔隙;
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
所述交联的方法为紫外交联或化学交联,化学交联的交联剂为京尼平或戊二醛。
所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土10-20份,铝矾土10-20份,酸雪松醇酯1-2份,酒石酸钾1-2份,檀香醇1-2份,水80-200份。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明制备的胶原基可降解脊柱融合器降解速度易控制,生物组织相容性好,不产生远期炎症反应,机械强度高,材料的储存时间长,容易塑形,适合规模化量产。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
下述实施例中虾皮提取物的提取方法为:将虾米烘干,磨成粉末,加入5%碳酸氢钠溶液中浸泡12-24小时,300rpm条件下离心,去上清液,加入3-5倍重量的石油醚,混合均匀,300rpm条件下离心,去沉淀,收集萃取液,蒸干石油醚,得到白色粉末状物质,制成。
实施例1
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白70份,羟基磷灰石5份,虾皮提取物2份,蚕丝6份,1,4-二氮环庚烷2份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.3份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加35倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚10mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行紫外交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01-10mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土15份,铝矾土15份,酸雪松醇酯1.5份,酒石酸钾1.5份,檀香醇1.5份,水150份。
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
实施例2
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白50份,羟基磷灰石2份,虾皮提取物1份,蛛丝3份,1,4-二氮环庚烷1份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加20倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚5mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行戊二醛交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土10份,铝矾土10份,酸雪松醇酯1份,酒石酸钾1份,檀香醇1份,水80份;
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
实施例3
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白90份,羟基磷灰石8份,虾皮提取物3份,羽毛粉8份,1,4-二氮环庚烷3份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.5份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加50倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚30mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行京尼平交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在10mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土20份,铝矾土20份,酸雪松醇酯2份,酒石酸钾2份,檀香醇2份,水200份;
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
实施例4
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白70份,羟基磷灰石5份,虾皮提取物2份,蚕丝6份,1,4-二氮环庚烷2份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.3份,四钼酸铵0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加35倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚10mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行紫外交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01-10mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土15份,铝矾土15份,酸雪松醇酯1.5份,酒石酸钾1.5份,檀香醇1.5份,水150份。
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
实施例5
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白50份,羟基磷灰石2份,虾皮提取物1份,蛛丝3份,1,4-二氮环庚烷1份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加20倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚5mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行戊二醛交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土10份,铝矾土10份,酸雪松醇酯1份,酒石酸钾1份,檀香醇1份,四十烷氧基三-μ-氧代四钛0.2份,水80份;
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
对比例1
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白70份,羟基磷灰石5份,蚕丝6份,1,4-二氮环庚烷2份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.3份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加35倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚10mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行紫外交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01-10mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土15份,铝矾土15份,酸雪松醇酯1.5份,酒石酸钾1.5份,檀香醇1.5份,水150份。
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
对比例2
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白50份,羟基磷灰石2份,虾皮提取物1份,蛛丝3份,齐墩果烷-12-烯-3b,28-二醇0.1份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加20倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚5mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行戊二醛交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在0.01mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土10份,铝矾土10份,酸雪松醇酯1份,酒石酸钾1份,檀香醇1份,水80份;
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
对比例3
一种胶原基可降解脊柱融合器,由如下重量份数的原料制成:胶原蛋白90份,羟基磷灰石8份,虾皮提取物3份,羽毛粉8份,1,4-二氮环庚烷3份。
上述的胶原基可降解脊柱融合器的制备方法,包括如下步骤:
(1)取上述的原料,加50倍重量份数的0.1%的苹果酸溶液,混合均匀制成混合溶液;
(2)将溶解充分的混合溶液离心除去气泡,并将离心后的粘稠混合物铺膜,膜厚30mm;
(3)将步骤(2)的膜片在通风良好的条件下进行京尼平交联,24小时后再次加入混合溶液,直至材料厚度达到所需要求,停止交联,真空干燥;
(4)将步骤(3)所得材料加工成临床所需尺寸的脊柱融合器,在其内外表面喷涂一层防腐溶液,使涂层厚度在10mm之间,涂层不得有孔隙;所述防腐溶液由如下重量份数的组分组成:硅藻土20份,铝矾土20份,酸雪松醇酯2份,酒石酸钾2份,檀香醇2份,水200份;
(5)真空干燥,灭菌,得所需脊柱融合器。
组织相容性实验:
将体重50kg的山羊,在山羊的左侧12肋脊柱旁弧形切口,依次切开皮肤、皮下组织及肌肉筋膜,而后切开腹外斜肌和腹直肌至腹膜外,剪断第12肋,钝性分离至腰大肌前缘,分离腰大肌暴露后方的椎体,结扎椎体的节段动脉。用环锯在胸12腰1间隙钻一小孔,掏空间盘及小碎骨后,采用安放器安置融合器,将融合器安放于羊胸12肋1间隙内,再将剪断的肋骨剪碎放入融合器中央的孔内,稍稍压紧,逐层缝合切口。术后禁食6小时,术后三天,将每日两次予以肌肉注射240万单位青霉素;观察伤口,并用碘伏清洁伤口。
结果表明:
采用实施例1-5制备的融合器,有良好的组织相容性、未见组织坏死现象,植入部位未见排异现象。镜下观察:有大量骨组织形成,融合器周围无纤维膜形成,也没有巨噬细胞和异物巨细胞以及肉芽组织,未见各种炎性细胞。术后5个月融合器已部分降解,骨组织长入融合器内、骨组织密度随时间推移而明显增高,且融合器内外的骨组织相连;残余融合器与骨组织结合紧密。术后5个月融合阶段的椎间隙起有效的支撑作用。
采用对比例1-3制备的融合器,组织相容性较差、见少量组织坏死现象,植入部位未见排异现象。镜下观察:有量骨组织形成,融合器周围无纤维膜形成,也没有巨噬细胞和异物巨细胞以及肉芽组织,未见各种炎性细胞。术后6个月融合器不降解,骨组织未长入融合器内。
保存实验:
将实施例1-3制备的胶原基可降解脊柱融合器置于常温条件下,密封储存,可储存6个月;在0-4℃条件下可储存1年。
将实施例4-5制备的胶原基可降解脊柱融合器置于常温条件下,密封储存,可储存8个月;在0-4℃条件下可储存2年。
将对比例1-3制备的胶原基可降解脊柱融合器置于常温条件下,密封储存,可储存2个月;在0-4℃条件下可储存4个月。
以上公开的仅为本发明的具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。