[发明专利]一种具有抗结核菌作用的人工骨填充缓释材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用人工骨移植材料的技术领域，具体涉及一种可用于抗结核的术后骨填充缓释复合材料，及其制备方法。

背景技术

骨关节结核是肺外结核中最常见的一种，近年来发病率有明显回升的趋势。骨结核的治疗往往采用全身早期、规律、全程、联合、适量的原则进行药物治疗。病灶清除手术去除感染坏死组织是局部治疗的重要手段，骨关节结核患者行感染病灶清除术后主要依靠全身抗结核药物治疗，往往术后也立即在病灶局部放置抗结核药物来加强抗感染治疗。不幸的是，由于全身抗结核药物治疗到达病灶局部的药物浓度较低，而病灶局部给药作用范围不均匀且难以持续维持有效药物浓度，加上术后骨缺损局部存在炎性病灶，结核分支杆菌对抗结核药物的抵抗能力强，这些都极大地增加了骨结核复发和骨缺损移植物修复失败的风险，最终增加了患者的痛苦和的经济负担，延长康复时间。因此如何最大化降低术后局部结核病灶的复发以及促进缺损骨组织的修复是当前骨科医生面临的困境。目前临床上对于结核病灶清除术后的骨组织缺损尽量采用自体骨移植或软组织填塞并缓慢钙化来治疗，自体骨移植虽然生物相容性好，融合率高，但来源有限，而且由于局部炎症反应容易导致移植失败；而异体骨、陶瓷、组织工程骨由于生物相容性的因素更易导致局部炎症的加重，而且极易成为结核杆菌的寄存地。另外，感染病灶清除术后骨组织缺损局部区域仍存在炎症反应，而且由于结核杆菌抗结核药物的抵抗能力强，往往需要长时间持续给药才能杀灭结核杆菌或抑制其生长。因此理想的治疗策略就是设计具有促进骨缺损组织修复作用并且同时可以长效缓释抗结核药物的人工骨填充缓释材料，这样就可以在促进骨组织再生修复骨缺损的同时维持局部有效的抗结核药物浓度，有助于骨移植物周围骨组织再生同时抑制局部结核杆菌的繁殖，从而避免局部结核病灶的复发，促进患者的康复。

综上所述，现有文献的报导中，尚未见有关既促进骨缺损组织修复作用，并且同时可以长效缓释抗结核药物的人工骨填充缓释材料的相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于抗结核的术后骨填充缓释复合材料及其制备方法。

本发明的技术方案，是以磷酸钙骨水泥(CPC)为载体附着物，通过海藻酸钠/抗结核药物溶液与氯化钙溶液接触形成凝胶药物包埋层，并通过生物可降解聚酯类化合物在最外层包封，形成具有长期缓释作用的抗结骨填充材料，以实现既促进骨缺损组织修复作用，又抑制局部结核病灶复发。

本发明提供了一种具有抗结核菌作用的人工骨填充缓释材料，该材料以磷酸钙骨水泥(CPC)为载体附着物，孔径50-500微米，孔隙率大于50％，通过海藻酸钠水溶液和氯化钙水溶液双组份处理形成凝胶将抗结核菌药物负载于CPC中，然后在表面涂覆生物可降解聚合物。

所述的抗结核菌药物，为链霉素、异烟肼、利福平等中的一种或两种以上的组合。

所述的生物可降解聚合物，为聚己内酯(PCL)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)等。

本发明还提供了一种具有抗结核菌作用的人工骨填充缓释材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

A、将磷酸钙骨水泥(CPC)人工骨浸没于海藻酸钠与抗结核菌药物配成的水溶液中；

B、将吸附了海藻酸钠与抗结核菌药物水溶液的CPC人工骨与氯化钙水溶液浸没接触，通过海藻酸钠与钙离子的凝胶化作用，将负载的抗结核药物包封在CPC人工骨内；

C、将CPC人工骨浸没于生物可降解聚合物溶液中，最后取出干燥，去除溶剂。

本发明步骤A中，海藻酸钠水溶液的浓度为0.1-2mg/ml，CPC支架浸入海藻酸钠水溶液的浸没时间为0.5-48小时。抗结核菌药物在海藻酸钠水溶液中的浓度为0.25-1mg/ml。

本发明步骤B中，氯化钙水溶液的浓度1-5mg/ml，CPC支架浸入氯化钙水溶液的浸没时间为5-60秒。

本发明步骤C中，用于配制生物可降解聚合物溶液的溶剂为极性易挥发溶剂，具体为氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇、六氟丙醇、乙酸乙酯、丙酮中的一种或两种以上的混合物，生物可降解聚合物溶液浓度为3-20％(质量百分比)。

本发明的优点：负载在人工骨(CPC)材料中的抗结核药物，术后植入体内可长时间缓慢释放，维持局部有效的抗结核药物浓度，有助于骨移植物周围骨组织再生同时抑制局部结核杆菌的繁殖，从而避免局部结核病灶的复发，促进患者的康复。

附图说明

图1是利福平(1mg/ml)在不同浓度海藻酸钠溶液(0.25-1mg/ml)处理后的缓释曲线；