本发明专利技术涉及载植物生长因子4,5′,7‑三羟基异黄酮的生物复合材料多孔支架的制备方法。本发明专利技术公开了一种载大豆异黄酮的生物复合材料多孔支架的制备方法，其是将质量比为1～10:100的纳米缺钙磷灰石‑多元氨基酸共聚物复合材料和生长因子成分，以及为所述复合材料质量5‑15％的二水硫酸钙类成分的发泡剂混合后，以注塑方式，在注射温度150～180℃，注射压力50～70MPa，注射速度80～95％，模具温度50～70℃的条件下，注塑成型为所述的多孔支架产物。实验结果表明，本发明专利技术方法制备得到的多孔支架对MG‑63的细胞增值程度显著大于未负载大豆异黄酮的支架，具有显著性差异，表明本发明专利技术的多孔支架具有作为优异促进骨生成性能支架材料的良好前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】载植物生长因子4,5' ,7-三羟基异黄酮的生物复合材料 多孔支架的制备方法 本申请是申请日：2014年6月30日、【申请号】201410303875. 9、专利技术名称：载大豆 异黄酮的生物复合材料多孔支架及制备的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种可降解的纳米缺钙磷灰石/多元氨基酸共聚物复合材料多孔支 架的制备方法，特别是在支架材料中混合有大豆异黄酮作为生长因子成分而可促进骨细胞 增殖和成骨的纳米缺钙磷灰石/多元氨基酸共聚物复合材料多孔支架的制备方法。
技术介绍
骨不连是骨折治疗过程中常见的并发症。目前临床治疗的主要方法，是通过清除 纤维组织等后再植入植骨材料、改变内固定以及对骨折端加压等手术方式进行。手术中通 常用到的植骨材料，包括自体骨、异体骨、人工骨。自体骨兼具诱导活性和支架作用，可起到 诱导成骨支架、提供成骨细胞的作用，成骨效果最好，且不会引起免疫反应及疾病传播，但 其来源有限，并会造成患者的二次伤害，并可能引起取骨区域的并发症。异体骨也是选择之 一，但具有骨传导性成骨缓慢，并且存在移植排斥反应而导致失败的缺点，存在传播肝炎和 艾滋病等传染性疾病的危险，同时还牵涉伦理问题，因此其应用也受到限制。 随着生物材料、组织工程等学科的发展，已有多种人工骨替代材料出现，由于人工 骨可批量生产，来源广泛，能够最终降低骨缺损治疗的成本，因此人工骨材料用于骨不连治 疗始终是研宄的热点和重点。但单纯使用人工骨材料对骨不连这类难愈合骨缺损的治疗， 目前的效果并不理想。 据此，利用骨生长因子对细胞/组织的特殊调控作用，构建人工骨材料复合促进 骨生长因子的复合支架用于骨不连修复，已是目前该领域的研宄前沿热点之一。分子生 物学研宄表明，促进骨生长成分如骨形成发生蛋白因子（BMP)能够激活成骨细胞中某些基 因，从而促进成骨细胞细胞吸附/黏附、增殖与分化等；载体材料则可为骨生长提供相应的 钙、磷成分，因此二者的协同作用，可实现骨不连的良好修复。目前，人工骨复合BMP已是用 于修复骨不连的常用方法之一。目前的研宄表明，BMP虽能够诱导骨间充质细胞分化为骨、 软骨、肌腱和神经等组织，具有强大的成骨作用，能够促进骨组织快速生长而达到修复的目 的，但BMP的提取困难，价格昂贵，难以广泛使用，而且BMP在骨缺损区域刺激成骨的同时， 也刺激了破骨细胞的增生，而且破骨细胞的增生早于成骨细胞；此外，其缺乏良好的载体材 料，单独使用难以满足长期持续释放的要求，而且目前其临床试验效果显示弱于动物实验， 并且BMP的种属、来源、使用剂量等都对成骨诱导活性会有很大影响。 近年有研宄发现，提取自植物的大豆异黄酮（SI)具有与人体雌激素类似的化学 结构和类似功能而被称为植物雌激素，能有效地预防和治疗绝经后妇女因缺乏雌激素而导 致的骨质疏松、癌症方面以及心血管方面的疾病。Fanti和Picherit等报道通过对切除大 鼠卵巢后经皮注射和饲喂大豆异黄酮，观察其对骨骼系统生长发育影响的结果表明，注射 大豆异黄酮的实验组动物的股骨骨干、干骺端以及远端股骨网状结构的骨密度明显高于对 照组，并能有效抑制骨质流失。目前就对大豆异黄酮的使用而言，一般采用经皮注射和口服饲喂两种方式。但这 两种方式都需要通过机体的代谢系统将药物成分运送到骨折部位，因此会导致骨折部位的 药物量不足，不能有效持续释放。通常的解决办法是采用药物缓释系统载药后进行缓释，达 到持续并稳定浓度给药，直接作用于病变部位的目的。例如，目前在支架等骨组织修复材料 中常用的载药方式，通常是通过浸泡使药物等活性成分吸附在支架材料的表面。这种方法 使活性成分在支架植入体内初期释放量较大，而支架降解后期则无活性成分的释放，释放 速度极不均匀，不能达到支架完全降解前长效作用于病灶的目的。
技术实现思路
基于上述原因，本专利技术将提供一种能够长期匀速释放生长因子，有效促进对骨不 连缺损修复，使骨缺损的修复速度与材料的降解速度匹配的生长因子/复合材料多孔支架 的制备方法，具体讲是一种载大豆异黄酮的生物复合材料多孔支架的制备方法，以满足临 床骨缺损修复的需要。 本专利技术制备载大豆异黄酮的生物复合材料多孔支架的制备方法，是将质量比为 1~10:100的纳米缺钙磷灰石-多元氨基酸共聚物复合材料和生长因子成分，以及为所 述复合材料质量5-15 %的二水硫酸钙类成分的发泡剂混合后，以注塑方式，在注射温度 150~180°C，注射压力50~70MPa，注射速度80~95%，模具温度50~70°C的条件下，注 塑成型为所述的多孔支架产物。 优选地，所述物料注塑成型的注射温度为175 °C，注射压力为70MPa，注射速度为 80%，模具的温度为60°C。由于作为生长因子的Ge的熔点298°C，热稳定性优异，因此所述 的注塑温度低于其熔融温度，从而可以保持其物理化学性能，以及其促生长性能均不会被 破坏，特别是保证所形成的多孔材料的孔隙结构。 其中所述原料之一的纳米缺钙磷灰石-多元氨基酸共聚物复合材料，可以采 用文献(Li h, Gong M, Yang AP, et al. Degradable biocomposite of nano calcium deficient hydroxyapatite/multi-(amino acid)copolymer. International Journal of Nanomedcine. 2012, 7:1287-1295)的方式制备得到。例如，其基本制备过程，可首先将所选 择的氨基酸单体按比例及适量的水加入反应容器并搅拌混合均匀，加热（例如160°C )脱 水后，升温（例如210°C)待氨基酸熔融，再加入所述比例的纳米缺钙磷灰石分步进行反应 (例如先反应〇. 5-2小时后，继续升温至220°C反应0. 5-1小时），冷却，即得到所述的纳米 缺钙磷灰石-多元氨基酸共聚物复合材料。为避免氧化，聚合反应可在氮气等惰性气体保 护环境中进行和完成。 本专利技术上述制备方法中所述的硫酸钙类成分的发泡剂，采用二水硫酸钙。 在上述的注塑操作条件下，所述的原料混合物在注塑机内可呈熔融状态而可直接 在模具中注塑加工成型。在此前提下，为使原料中的所述纳米缺钙磷灰石-多元氨基酸共 聚物复合材料能与其它已为粉末状的原料能更快和更好的均匀混合效果，进一步可优选先 将所述纳米缺钙磷灰石-多元氨基酸共聚物复合材料碎成粒径为3~5mm的颗粒后，再与 其余成分混合。 在本专利技术上述的制备方法中，通过对所述发泡剂用量的控制和调整等，还可以改 变支架材料中的孔隙率，从而得到具有不同降解速率的多孔支架，以达到使其中的生长因 子具有不同的释放效率，以适应和满足不同的使用需要。例如，适当增加所述发泡剂的用量 比例，可以得到具有更高孔隙率的支架产物，而孔隙率高的支架则可具有较高的降解速度， 因而可以快速释放所述的生长因子。 所述多空支架是以纳米缺钙磷灰石_多元氨基酸共聚物复合材料多孔支架作为 载体，载体材料中混合有大豆异黄酮作为生长因子成分，生长因子与复合材料的质量比为 1 ~10:100。所述作为生长因子成分的大豆异黄酮，为植物来源的5, 4'，7-三羟基异黄酮。 所述支架中，异黄酮均匀分布在支架中，而非吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备载大豆异黄酮的生物复合材料多孔支架的制备方法，其特征是将质量比为1～10:100的纳米缺钙磷灰石‑多元氨基酸共聚物复合材料和生长因子成分，以及为所述复合材料质量5‑15％的二水硫酸钙类成分的发泡剂混合后，以注塑方式，在注射温度150～180℃，注射压力50～70MPa，注射速度80～95％，模具温度50～70℃的条件下，注塑成型为所述的多孔支架产物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿，严永刚，吕国玉，杨爱萍，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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