柚皮苷微球丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合支架，制备原料包括柚皮苷、明胶微球、羟基磷灰石、丝素蛋白，复合支架由以下步骤制备而成：1)往明胶微球，滴加0.5‑1g/ml柚皮甘溶液，然后于2‑8℃中放置过夜后；进行冷冻干燥，便得到柚皮甘/明胶微球复合物；2)将羟基磷灰石、柚皮甘/明胶微球复合物与3.5wt％‑10wt％SF溶液混合后，注射于孔板中，随后，将该样品冷冻干燥，得到NG/GMs/HA/SF复合支架，本发明专利技术将应用传统的SF/HAp复合支架负载传统中药单体并应用符合骨微环境的明胶微球进行包裹,促进OVF的愈合且增强骨折椎体的力学强度，具有良好的流变性、易塑性、生物力学强度、以及较好的促成骨性能，从而能够适用于形状各异的骨缺损区，且效果持久，具有较强的骨组织修复能力，便于规模化推广应用。 1

Naringin microspheres silk fibroin / hydroxyapatite composite scaffold and preparation method thereof

The present invention discloses a composite scaffold which consists of naringin, gelatin microsphere, hydroxyapatite and silk fibroin. The composite scaffold is prepared by the following steps: 1) to gelatin microsphere, adding 0.5 1g/ml pomelo peel solution, and then placed at 2 at 8 C for the night; then freeze-drying to get pomelo Gump / gelatin Microsphere complex; 2) mixed the hydroxyapatite, pomelo Gump / gelatin microsphere compound and 3.5wt% 10wt%SF solution to Kong Banzhong. Then, the sample was frozen and dried to get the NG/GMs/HA/SF composite scaffold. The invention will apply the traditional SF/HAp composite support to the traditional Chinese medicine monomer and apply the bone microenvironment. The gelatin microspheres are wrapped to promote the healing of OVF and enhance the mechanical strength of the fractured vertebral body. It has good rheology, plasticity, biomechanical strength, and better bone properties. It can be applied to various bone defects in different shapes, and has a lasting effect. It has a strong ability to repair bone tissue and is convenient for scale. Popularization and application. One

【技术实现步骤摘要】
柚皮苷微球丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法
本专利技术涉及组织工程
，具体涉及一种柚皮苷微球丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架及其制备方法。
技术介绍
生物材料支架作为再生医学的三大要素之一，在骨重建过程中扮演着重要角色，因此在研究中常用于治疗OVF。在众多生物材料中，羟基磷灰石由于其较好的骨传导特性以及与骨组织类似的矿化过程和结构，在骨缺损再生研究方面备受关注。丝素蛋白是一类具有较高机械强度、可控生物降解能力、良好的生物相容性及易于处理等优点的天然生物高聚物。应用现代科学技术将丝素蛋白与羟基磷灰石制作成复合支架，既能集二者优点于一体，也避免了传统材料低承载压力、排斥反应、无法降解的缺点，是一类可用于OVF治疗的理想的、新型组织工程材料。近年来，中医药在防治OVF方面体现出其独特的优势，中药骨碎补具有补肾强骨，活血化瘀的功效，在临床常用于促进骨折愈合，柚皮苷是骨碎补主要有效成分之一，在促进骨形成，促进血管新生、抑制炎症效果显著。聚甲基丙烯酸甲酯是常用的植入材料，尽管能够提供足够支撑强度和黏固作用，但也存在一些明显的缺点：在体内不能被降解吸收，生物相容性差，无生物活性，聚合时释放大量的热，未聚合单体有毒等，导致了在临床应用时常常会发生一些严重的并发症。为了提升患者的生活质量，寻找具有良好生物相容性并能提供足够支撑强度的生物材料是现阶段研究的热点。自体骨、硫酸钙、磷酸钙、硅酸钙等具有良好的可吸收性、生物相容性、骨传导性等特点，因而成为众多研究的焦点。自体骨移植仍然是当今促进骨折愈合的金标准材料，但因能移植的自体骨数量有限、骨供区的并发症而受到限制。羟基磷灰石(hydroxyapatite，HAp)是以磷酸钙为主要成分，因其具有较好的骨传导特性，并与生物骨组织矿化过程类似，与骨祖细胞等的整合素超家族表面分子相互作用具有一定骨诱导作用，故在再生医学领域作为理想支架备受关注。研究证实，在体内，HAp能促进大鼠细胞外基质提供胶原基质到细胞内，在细胞迁移、生长增殖、分化和细胞稳态维持发挥重要作用，从而促进骨再生；在体外，HAp与骨髓干细胞相互作用能诱导成骨因子(如Cabf1或Runx)释放从而促进干细胞增殖和成骨分化。但同时HAp抗压强度低、脆性大、吸收率较慢等的缺点也在很大程度上影响了它在临床上的应用。因此，为了更好地满足临床需求，以HAp为主要成分、与其他一种或多种材料复合改进性能的方式成为近年来的研究热点。丝素蛋白(silkfibroin，SF)是一种从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白结构与骨骼胶原相似，无明显抗原性，植入骨骼中不发生明显的排异反应，具有良好的生物相容性，并且有利于钙盐的沉积。研究发现，SF能刺激成骨分化因子的高表达，促进成骨细胞早期和晚期成骨分化，但体内实验观察仅发现提供宿主细胞增殖的环境，未发现明显的骨形成。研究表明，不同浓度丝素蛋白与HAp进行混合能不同程度增加复合材料的抗压强度，且SF/HAp复合支架较单纯HAp支架增加成骨细胞增殖和分化率，通过细胞-材料信号通路促进骨再生。因此，应用HAp/SF治疗OVF是较为理想的复合支架材料。因此，本专利技术拟负载骨碎补柚皮苷明胶微球于丝素蛋白/羟基磷灰石复合支架治疗OVF，一方面为开发及临床推广新型的应用型材料治疗OVF奠定基础，开辟组织工程的新方向，另一方面为实现中药局部缓释起效提供理论依据，丰富中医药现代理论。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种将骨碎补柚皮苷应用明胶微球包裹并负载于SF/HAp复合支架内，用于治疗骨质疏松性椎体骨折的复合支架。为实现上述目的，所采取的技术方案：一种复合支架，所述复合支架的制备原料包括柚皮苷、明胶微球、羟基磷灰石、丝素蛋白。中药骨碎补具有补肾强骨、活血化瘀的功效，其治疗骨质疏松、促进骨折愈合的效果已经获得公认。其有效成分柚皮苷具有促进骨形成、血管新生、抑制炎症反应的作用，在体内系统给药能显著提高骨量，改善骨微细结构，降低骨折风险，体外能促进成骨细胞增殖、分化，抑制破骨形成。明胶微球具有的生物可降解性、生物相容性，是不可多得的载体材料，被广泛应用于不同领域，使用明胶微球包裹柚皮苷，具有控制药物释放、延长药物疗效的作用，从而提高药物的稳定性，降低药物的不良反应，同时其自身具有抗炎作用。研究表明，骨碎补柚皮苷明胶微球能显著增加成骨细胞粘附、增殖、分化和矿化，抑制破骨细胞的形成。SF能刺激成骨分化因子的高表达，促进成骨细胞早期和晚期成骨分化，但体内实验观察仅发现提供宿主细胞增殖的环境，未发现明显的骨形成。研究表明，不同浓度丝素蛋白与HAp进行混合能不同程度增加复合材料的抗压强度，且SF/HAp复合支架较单纯HAp支架增加成骨细胞增殖和分化率，通过细胞-材料信号通路促进骨再生为了进一步促进OVF的愈合且增强骨折椎体的力学强度，我们将骨碎补柚皮苷明胶微球负载于SF/HAp复合支架，该新型复合支架材料对治疗骨折具有显著作用。优选地，所述柚皮苷、明胶微球、羟基磷灰石、丝素蛋白的质量比为(2-4)：(1-2)：(1-2)：(7-20)。优选地，所述复合支架由以下步骤制备而成：1)往明胶微球，滴加0.5-1g/ml柚皮甘溶液，然后于2-8℃中放置过夜后；进行冷冻干燥，便可以得到柚皮甘/明胶微球复合物；2)将羟基磷灰石、柚皮甘/明胶微球复合物与3.5wt％-10wt％SF溶液混合后，注射于孔板中，随后，将该样品冷冻干燥，得到NG/GMs/HA/SF复合支架。一种所述的复合支架的制备方法，包括以下步骤：1)往明胶微球，滴加0.5-1g/ml柚皮甘溶液，然后于2-8℃中放置过夜后；进行冷冻干燥，便可以得到柚皮甘/明胶微球复合物；2)将羟基磷灰石、柚皮甘/明胶微球复合物与3.5wt％-10wt％SF溶液混合后，注射于孔板中，随后，将该样品冷冻干燥，得到NG/GMs/HA/SF复合支架。优选地，所述明胶微球的球径为20-40μm。优选地，所述步骤1)中明胶微球采用以下方法制备：将0.05～0.1g山梨糖醇酐油酸酯加到盛有100ml植物油的烧瓶中于40-60℃水浴加热搅拌0.5-2h，混合均匀后。滴加10ml5-10wt％明胶水溶液，持续搅拌3h后，将混合溶液转移至冰浴搅拌30min。然后加入0.1-1ml，2.5-25wt％戊二醛水溶液，继续搅拌2-4h后，加入30-100ml，4℃的丙酮，搅拌30min后，静置，过滤，便可以得到明胶微球；将微球泡在10-50ml丙酮中，放置于4℃的冰箱中，固化24h后用1mol/L氨基乙酸浸泡30min；然后，离心，取沉淀，洗涤沉淀物，将清洗后得到的明胶微球置于去离子水中，于浸泡过夜，冷冻干燥，得到明胶微球。优选地，所述丝素蛋白溶液由蚕茧中提取。优选地，所述柚皮苷溶液的制备方法为将柚皮苷溶解于1ml的乙醇中，得到浓度为0.5-1g/ml的柚皮苷/乙醇溶液。优选地，所述羟基磷灰石的制备方法为：将100ml，0.3mol/L的磷酸氢二铵水溶液滴加到100ml0.5mol/L的硝酸钙溶液中，机械搅拌，并且同时60-80℃水浴加热/2h。在搅拌反应过程中，pH值维持在10，反应结束后，在室温下陈化24h，然后通过离心收集，并且用去离子水清洗，最后，将收集到的纳米颗粒，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合支架，其特征在于，所述复合支架的制备原料包括柚皮苷、明胶微球、羟基

【技术特征摘要】
1.一种复合支架，其特征在于，所述复合支架的制备原料包括柚皮苷、明胶微球、羟基磷灰石、丝素蛋白。2.根据权利要求1所述的复合支架，其特征在于，所述柚皮苷、明胶微球、羟基磷灰石、丝素蛋白的质量比为(2-4)：(1-2)：(1-2)：(7-20)。3.根据权利要求1所述的复合支架，其特征在于，所述复合支架由以下步骤制备而成：1)往明胶微球，滴加0.5-1g/ml柚皮甘溶液，然后于2-8℃中放置过夜后；进行冷冻干燥，得到柚皮甘/明胶微球复合物；2)将羟基磷灰石、柚皮甘/明胶微球复合物与3.5wt％-10wt％SF溶液混合后，注射于孔板中，随后，将该样品冷冻干燥，得到NG/GMs/HA/SF复合支架。4.一种如权利要求1至3任一项所述的复合支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)往明胶微球，滴加0.5-1g/ml柚皮甘溶液，然后于2-8℃中放置过夜后；进行冷冻干燥，得到柚皮甘/明胶微球复合物；2)将羟基磷灰石、柚皮甘/明胶微球复合物与3.5wt％-10wt％SF溶液混合后，注射于孔板中，随后，将该样品冷冻干燥，得到NG/GMs/HA/SF复合支架。5.根据权利要求4所述的复合支架的制备方法，其特征在于，所述明胶微球的球径为20-40μm。6.根据权利要求4所述的复合支架的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中明胶微球采用以下方法制备：将0.05～0.1g山梨糖醇酐油酸酯加到盛有100ml植物油的烧瓶中于40-60℃水浴加热搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：江晓兵，梁德，任辉，余翔，沈耿杨，郭瑞，
申请(专利权)人：广州中医药大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：广东,44