一种用于骨修复的矿化多肽材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于骨修复的矿化多肽材料，属于生物工程技术领域。其微结构为附着钙磷盐晶体的多肽纤维的三维网络，其中的纤维由包裹着纳米钙磷盐晶体的多肽组成。其中多肽的氨基酸序列具有重复的Ｇｌｙ－Ｘ－Ｙ结构，其中Ｇｌｙ代表甘氨酸，Ｘ、Ｙ分别为甘氨酸之外的任何一种氨基酸，其中纳米钙磷盐晶体可以为羟基磷灰石、二水合磷酸氢钙等。本发明专利技术的矿化多肽材料，成份和结构接近天然骨，其钙磷盐晶体为纳米尺寸，具有良好的生物活性、生物相容性和生物降解性，可促进骨再生，并随新骨的生成最终降解。本发明专利技术解决了以往骨材料存在病毒隐患和免疫反应，在治疗骨缺损和骨折等骨修复中可达到自体骨的效果，具有优异的骨诱导性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于生物工程

技术介绍
目前临床骨修复所用到的自体骨和异体骨存在来源短缺、免疫排斥和感染疾病的危险。生物骨组织的主要成分是胶原和羟基磷灰石。纯的羟基磷灰石具有优异的生物相容性、骨传导性和生物活性，已被广泛用于整形外科手术和齿科手术。但是纯的羟基磷灰石脆性大，韧性差，并且易从植入部位脱落，在临床上限制了它的使用。在已有技术中，本申请人曾经提出了名称为“纳米相钙磷盐/胶原/聚乳酸骨复合多孔材料的制备方法”、申请号为00107493.8、公开号为CN 1272383A的专利申请，该多孔材料对骨缺陷和骨折有良好的医疗效果。但由于目前所用胶原主要来源于动物，存在病毒隐患和免疫反应的风险。与动物源胶原相比，多肽不仅具有胶原的固有特性，如生物相容性、生物降解性、生物粘附性、促新细胞形成和促上皮细胞形成，而且具有无病毒隐患、可加工性和低排异反应等特点，可被广泛应用于医学、美容、保健品和化妆品等多个行业。所以采用基因工程方法生产的多肽制备骨修复材料可以解决以往骨修复材料的病毒隐患和免疫排斥反应问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，用人工合成的多肽材料替代已有技术中的胶原，以避免病毒隐患和免疫反应。本专利技术提出的用于骨修复的矿化多肽材料，其微结构为附着钙磷盐晶体的多肽纤维的三维网络，其中的纤维由包裹着纳米钙磷盐晶体的多肽组成。上述矿化多肽材料中的多肽的氨基酸序列具有重复的Gly-X-Y结构，其中Gly代表甘氨酸，X、Y分别为甘氨酸之外的任何一种氨基酸。上述矿化多肽材料中的纳米钙磷盐晶体可以为羟基磷灰石、二水合磷酸氢钙、磷酸氢钙或磷酸八钙中的任何一种。本专利技术提出的制备上述用于骨修复的矿化多肽材料的方法，包括以下步骤(1)在浓度为1.5×10-4-1.5×10-2g/ml的多肽的酸溶液或水溶液中边搅拌边滴加含有钙离子的溶液，滴加量为每克多肽滴加钙离子0.003～0.053mol，其中酸为盐酸、乙酸、硝酸中的一种；(2)在步骤(1)的溶液中边搅拌边缓慢滴加含有磷酸根离子的水溶液，加入的磷酸根离子与钙离子的摩尔比为Ca∶P＝1-2∶1；(3)在步骤(2)的溶液中边搅拌边滴加碱液，调节pH值为7.4-10；(4)将步骤(3)的溶液搅拌后静置，待沉淀与上清分层后，除去上清，离心分离出沉淀，用去离子水洗涤去除其中的可溶性盐分，使洗涤液呈中性；(5)将沉淀物放入冻干机内冷冻干燥，随后将干燥物研磨，即得所述的矿化多肽材料。本专利技术提出的用于骨修复的矿化多肽材料，含有多肽和纳米钙磷盐，其中的多肽可以替代以往广泛用于骨修复材料的胶原，由于多肽由人工合成，因此可以大大减小病毒隐患和免疫排斥反应。本专利技术的矿化多肽材料，成份和结构接近天然骨，其钙磷盐晶体为纳米尺寸，具有良好的生物活性、生物相容性和生物降解性，可促进骨再生，并随新骨的生成最终降解。而且本专利技术解决了以往骨材料存在病毒隐患和免疫反应的问题，在治疗骨缺损和骨折等骨修复中可达到自体骨的效果，是一种具有优异的骨诱导性能和广泛应用前景的新型骨材料。附图说明图1为本专利技术方法制备的矿化多肽材料的扫描电镜(SEM)照片。图2为图1所示的矿化多肽材料的透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)图。具体实施例方式本专利技术提出的用于骨修复的矿化多肽材料，其微结构为附着钙磷盐晶体的多肽纤维的三维网络，其中的纤维由包裹着纳米钙磷盐晶体的多肽组成。其中的多肽的氨基酸序列具有重复的Gly-X-Y结构，其中Gly代表甘氨酸，X、Y分别为甘氨酸之外的任何一种氨基酸。其中的纳米钙磷盐晶体可以为羟基磷灰石(HA)、二水合磷酸氢钙(DCPD)、磷酸氢钙(DCP)、磷酸八钙(OCP)和其他存在于天然骨中的矿物。本专利技术提出的制备上述用于骨修复的矿化多肽材料的方法，包括以下步骤(1)在浓度为1.5×10-4-1.5×10-2g/ml的多肽的酸溶液或水溶液中边搅拌边滴加含有钙离子的溶液，滴加量为每克多肽滴加钙离子0.003～0.053mol，其中酸为盐酸、乙酸、硝酸中的一种；(2)在步骤(1)的溶液中边搅拌边缓慢滴加含有磷酸根离子的水溶液，加入的磷酸根离子与钙离子的摩尔比为Ca∶P＝1-2∶1；(3)在步骤(2)的溶液中边搅拌边滴加碱液，调节pH值为7.4-10；(4)将步骤(3)的溶液搅拌后静置，待沉淀与上清分层后，除去上清，离心分离出沉淀，用去离子水洗涤去除其中的可溶性盐分，使洗涤液呈中性；(5)将沉淀物放入冻干机内冷冻干燥，随后将干燥物研磨，即得所述的矿化多肽材料。在上述制备方法中，步骤(1)所述的含钙离子的溶液为氢氧化钙和钙盐中的任何一种，钙盐优选为硝酸钙、氯化钙；在上述制备方法中，步骤(2)所述的含磷酸根离子的溶液为磷酸和磷酸盐的任何一种，磷酸盐优选为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二氨、磷酸二氢氨。本专利技术中用到的多肽首选合成多肽，如利用重组DNA技术，通过适合的表达宿主如细菌(例如大肠杆菌)获得的多肽。本专利技术的实施例中所用的多肽为发酵的大肠杆菌中获得的多肽，这种水溶性的多肽是西安巨子生物技术股份有限公司生产的，其氨基酸序列为HDP VVL QRR DWE NPG VTQ LNR HLA HAH PPF ASD HPM GAPGPA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSAGAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAPGPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPPGAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAPGPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPAGPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPPGSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAH GPA GAL GAHGPA GPL GPA GPP GSA GAP GAH GPA GPL GAH GPA GPL GAHGPA GPL GAH GPA GPL GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPAGPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPPGSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSAGAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAPGPP GAP GPA GPP GSA GAP GPP GAP GPA GPP GSA GAP GPPGAH 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于骨修复的矿化多肽材料，其特征在于该多肽材料的微结构为附着钙磷盐晶体的多肽纤维的三维网络，其中的纤维由包裹着纳米钙磷盐晶体的多肽组成。

【技术特征摘要】
1.一种用于骨修复的矿化多肽材料，其特征在于该多肽材料的微结构为附着钙磷盐晶体的多肽纤维的三维网络，其中的纤维由包裹着纳米钙磷盐晶体的多肽组成。2.如权利要求1所述的矿化多肽材料，其特征在于其中所述的多肽的氨基酸序列具有重复的Gly-X-Y结构，其中Gly代表甘氨酸，X、Y分别为甘氨酸之外的任何一种氨基酸。3.如权利要求1所述的矿化多肽材料，其特征在于其中所述的纳米钙磷盐晶体为羟基磷灰石、二水合磷酸氢钙或磷酸八钙中的任何一种。4.一种制备如权利要求1所述的用于骨修复的矿化多肽材料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)在浓度为1.5×10-4-1.5×1...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔福斋，王玉，胡堃，
申请(专利权)人：清华大学，北京奥精医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]