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一种含有可缓释载药纳米颗粒的复合活性骨水泥及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-17 14:14:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 门松 | 2022-10-28 15:17:43

本发明公开了一种含有可缓释载药纳米颗粒的复合活性骨水泥,包括可缓释载药纳米颗粒和磷酸钙骨水泥,该可缓释载药纳米颗粒包括PEG-b-PLGA聚合物药物载体以及疏水性药物。本发明还公开了该含有可缓释载药纳米颗粒的复合活性骨水泥的制备方法,通过将聚乙二醇PEG作为引发剂,经开环聚合反应得到高分子聚合物PEG-b-PLGA作为药物载体,通过溶剂挥发法制备载药纳米颗粒,再将载药纳米颗粒与磷酸钙骨水泥粉剂混合,固化成型得到该复合活性骨水泥。本发明提供的复合活性骨水泥能在骨水泥植入体内后合理的减少药物的“爆发效应”,有利于所载药物缓慢释放和患者椎体的长期稳定,可作为骨修复和治疗一体化的复合组织工程支架。

(1)制备可缓释载药纳米颗粒: 将丙交酯、乙交酯、聚乙二醇混合,然后再加入催化剂得到混合反应原料;将所述混合反应原料在保护性气体的保护下,于140℃~170℃油浴加热下进行开环聚合反应,得到聚合产物;将所述聚合产物经冷却后溶于第一有机溶剂中,再加入沉淀剂,过滤得到沉淀,将所得沉淀真空干燥,得到PEG-b-PLGA聚合物药物载体; 将所述PEG-b-PLGA聚合物药物载体和疏水性药物混合,溶于第二有机溶剂中形成溶液,在搅拌条件下,将所述溶液加入聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯水溶液中,于冰浴中超声分散,再经减压挥发除去所述第二有机溶剂后进行离心,再将离心所得沉淀重悬于去离子水中,冷冻干燥得可缓释载药纳米颗粒; (2)制备含有可缓释载药纳米颗粒的复合活性骨水泥: 将步骤(1)得到的可缓释载药纳米颗粒与磷酸钙骨水泥粉剂混合,调匀,再加入液相固化剂,得到浆体,将所述浆体置于模具中,密封,固化成型,得到含有可缓释载药纳米颗粒的复合活性骨水泥。

骨水泥是一种用于骨科手术的骨修复材料,目前国内外研究较多的骨修复释药载体主要有多孔羟基磷灰石陶瓷(HAP)和高分子微球与磷酸钙骨水泥(CPC)复合的支架体系。多孔羟基磷灰石陶瓷(HAP)微球或支架生物相容性好,但是脆性大、强度差、难以塑形。高分子微球与磷酸钙骨水泥(CPC)复合的支架体系,由于磷酸钙骨水泥在室温自固化转化为羟基磷灰石,可随意塑形,生物相容性良好,是临床上常用的骨修复释药载体,将药物载入其中植入人体骨缺损部位,不仅能够促进骨组织修复和重建,还能通过药物的缓慢释放,达到治疗某些疾病如感染、癌症的目的。

但是磷酸钙骨水泥固化体的孔隙率较低、孔径小,新骨难以长入,虽然通过加入碳酸氢钠、氯化钠晶粒或蔗糖等可以增大孔径,但是微孔之间缺少小孔沟通,骨传导效应不佳,而且孔隙率增加会导致材料强度急剧下降。同时高分子微球与磷酸钙骨水泥复合的支架体系降解缓慢不利于骨快速愈合,药物释放速率无法控制。且目前很多抗癌药物以及消炎药由于水溶性差、制剂比较困难而使其在临床中的应用受到极大限制,因此,具有药物缓释功能的磷酸钙骨水泥的成功开发将使现有的材料性能跃上一个新的台阶。

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使用本发明方法制备的含有可缓释纳米药物颗粒的复合活性骨水泥,它将可缓释载药纳米颗粒与磷酸钙骨水泥以一定重量比例混合,不仅能在骨水泥植入体内后合理的减少抗癌药或者消炎药的“爆发效应”,有利于所载的药物缓慢释放,给骨修复提供充足的时间,而且有利于有远期生存可能的患者椎体的长期稳定,可作为骨修复和治疗一体化的复合组织工程支架。溶液作为液相固化剂,将浆体填入玻璃管内,两头密封;放入恒温37℃、100%湿度环境中,待浆体已完全成形,稳定后,取出,即获得含有可缓释载药纳米颗粒的复合活性骨水泥。

技术合作

使用本发明方法制备的含有可缓释纳米药物颗粒的复合活性骨水泥,不仅能在植入体内后合理的减少抗癌药或者消炎药的“爆发效应”,有利于所载的药物缓慢释放,给骨修复提供充足的时间,而且有利于有远期生存可能的患者椎体的长期稳定,可作为骨修复和治疗一体化的复合组织工程支架。

以上对本发明做了详尽的描述,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。