一种用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法

1.本发明涉及载药缓释支架的制备，具体说是一种用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法。


背景技术：

2.骨肉瘤作为最常见的原发性恶性骨肿瘤，目前治疗主要为手术原位切除 术前后化疗，但不能避免骨肉瘤引起的复发或骨缺损。在临床过程中，局部手术后的骨缺损重建后仍需采用化学疗法，患者全身需使用化疗药物，其副作用、耐药性以及局部复发仍然是骨肉瘤治疗的主要挑战。目前，药物缓释微球能够很好的包埋药物、控制药物的释放速率、提高药物的利用率，同时减少药物对全身的危害。因此，载药微球被广泛研究并应用到医学领域。载药微球的组成形式可以是将微球吸附于高分子材料形成的微球中，也可以将药物均匀分布在高分子材料中再形成微球，药物经微球包埋后，在局部缓慢释放，通过调控药物释放速度能够在较长时间内使药物浓度维持在有效杀肿瘤范围内，对药效起到了很好的延长作用；同时，降低了药物对全身造成的不良反应以及耐药性，提高了药物的活性以及利用率。但由于其无促进成骨作用，因此高分子材料降解后留下骨缺损未及时修复。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明为骨肉瘤切除术后重建的治疗提供一种有效的用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其包括以下步骤：（1）制备β-磷酸三钙支架，将该β-磷酸三钙支架浸入由mbg配置的溶液中，获得mbg/β-磷酸三钙复合支架；（2）将上述复合支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，获得附着有壳聚糖的复合支架；（3）制备阿霉素缓释微球悬液，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入该悬液中，获得负载有阿霉素的缓释支架。
5.作为优选，采用3d打印法制备β-磷酸三钙支架。
6.作为优选，所述mbg配置的溶液是将mbg粉末加入乙醇中配置成2g/l的mbg溶液。
7.作为优选，mbg粉末的粒径为50-80微米。
8.作为优选，所述β-磷酸三钙支架浸入mbg配置的溶液中1小时，然后取出20℃恒温干燥，获得表面附着有mbg颗粒的复合支架。
9.作为优选，所述壳聚糖配置的水凝胶溶液是由脱乙酰壳聚糖与乙酸混合制成浓度为6g/l的壳聚糖水凝胶溶液。
10.作为优选，所述复合支架浸入壳聚糖水凝胶溶液中1小时，取出放入烘箱37℃烘干，然后用超纯水冲洗，放入5%naoh溶液30min，再用超纯水反复冲洗，获得附着有壳聚糖的
复合支架。
11.作为优选，制备阿霉素缓释微球悬液是先将阿霉素溶解在去离子水中，然后加入聚乳酸-羟基乙酸共聚物和二氯甲烷进行超声乳化，再加入pva溶液搅拌后静置，获得微球沉淀，接着将微球沉淀清洗后加入蒸馏水配置成2g/l的悬液。
12.作为优选，阿霉素与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量比为（0.4-4）:1。
13.作为优选，在37℃的条件下，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入所述悬液中1小时，然后取出-20℃冷冻、干燥，获得负载有阿霉素的缓释支架。
14.从以上技术方案可知，本发明的制备方法将具有良好抗骨肉瘤能力的阿霉素负载于mbg/β-磷酸三钙复合支架上，该支架植入以后，不仅可填充骨缺损，促进成骨，加快重建；而且阿霉素可在骨肉瘤切除骨缺损的局部空间内缓慢释放，以降低骨肉瘤复发的风险。由此，本发明提供了一种既有效释放药物抗肿瘤，又能促进成骨的骨诱导的缓释支架，其可协同骨肉瘤治疗和促进骨再生，从而减少用于骨肉瘤治疗的化疗药物的副作用。
具体实施方式
15.下面结合实施例详细介绍本发明，在此本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
16.本发明提供了一种用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其包括以下步骤：首先，制备β-磷酸三钙支架，其是采用3d打印法制备β-磷酸三钙支架，具体的3d打印制备技术为现有技术，在此不再赘述；然后将该β-磷酸三钙支架浸入由mbg配置的溶液中，获得mbg/β-磷酸三钙复合支架；介孔生物活性玻璃（mbg）为无机材料，其孔隙不仅有利于附着在β-磷酸三钙支架上，而且可提供良好的细胞迁移、粘附的环境；同时mbg降解后产物无毒无害，可被人体代谢。在实施过程中，所述mbg配置的溶液是将mbg粉末加入乙醇中配置成2g/l的mbg溶液，该浓度可加速颗粒附着在β-磷酸三钙支架上；且mbg粉末的粒径优选为50-80微米，以提供足够尺寸的孔隙。具体来说，所述β-磷酸三钙支架浸入mbg配置的溶液中1小时，然后取出20℃恒温干燥，获得表面附着有mbg颗粒的复合支架，从而增加了复合支架的比表面积，可装载更多的药物。
17.接着，将上述附着有mbg颗粒的复合支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，获得附着有壳聚糖的mbg/β-磷酸三钙复合支架。壳聚糖不仅具有广谱抗菌性，而且是缓释药物输送载体。尽管壳聚糖本身机械强度低，但其附着在本发明的mbg/β-磷酸三钙复合支架上，可提高机械强度。因为mbg/β-磷酸三钙复合支架浸入壳聚糖水凝胶过程中，由于mbg存在孔隙，水凝胶分子会进入并吸附在孔隙内，从而改善机械性能。在实施过程中，所述壳聚糖配置的水凝胶溶液是由脱乙酰壳聚糖与乙酸混合制成浓度为6g/l的壳聚糖水凝胶溶液，更有利于胶体分子快速进入孔隙。所述mbg/β-磷酸三钙复合支架浸入壳聚糖水凝胶溶液中1小时，然后取出放入烘箱37℃烘干，再将烘干的复合支架用超纯水冲洗，接着放入5%naoh溶液30min，以中和乙酸的酸性，然后用超纯水反复冲洗至少3次，从而获得附着有壳聚糖的mbg/β-磷酸三钙复合支架。
18.制备阿霉素缓释微球悬液，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入该悬液中，获得负载有阿霉素的缓释支架，在该缓释支架上，阿霉素缓释微球有些填充在mbg颗粒的孔隙
内，有些填充在壳聚糖与mbg颗粒形成的间隙内，大大增加了阿霉素缓释微球的装载量。具体来说，制备阿霉素缓释微球悬液是先将阿霉素溶解在去离子水中，然后加入聚乳酸-羟基乙酸共聚物和二氯甲烷进行超声乳化，再加入pva溶液搅拌后静置，获得微球沉淀，接着将微球沉淀清洗后加入蒸馏水配置成2g/l的悬液。作为优选，阿霉素与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量比为（0.4-4）:1，更有利于阿霉素的缓释效果。
19.本发明在37℃的条件下，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入所述悬液中1小时，然后取出-20℃冷冻、干燥，从而获得负载有阿霉素的缓释支架。在实施过程中，由于制备阿霉素缓释微球采用了聚乳酸-羟基乙酸共聚物，而mbg与聚合物复合后可明显改善聚合物的疏水性能，从而大大提高了生物相容性，且保证了阿霉素缓释微球附着的可靠性。由此，本发明提供了一种附着有阿霉素微球的壳聚糖mbg/β-磷酸三钙复合支架，其既可有效释放药物抗肿瘤，又能促进成骨的骨诱导，从而减少用于骨肉瘤治疗的化疗药物的副作用。在实施过程中，对本发明制备的附着有阿霉素微球的壳聚糖mbg/β-磷酸三钙复合支架的力学性能、体内外药物缓释性能及成骨作用等进行实验，治疗效果良好。


技术特征：
1.一种用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征包括以下步骤：（1）制备β-磷酸三钙支架，将该β-磷酸三钙支架浸入由mbg配置的溶液中，获得mbg/β-磷酸三钙复合支架；（2）将上述复合支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，获得附着有壳聚糖的复合支架；（3）制备阿霉素缓释微球悬液，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入该悬液中，获得负载有阿霉素的缓释支架。2.根据权利要求1所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：采用3d打印法制备β-磷酸三钙支架。3.根据权利要求1所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：所述mbg配置的溶液是将mbg粉末加入乙醇中配置成2g/l的mbg溶液。4.根据权利要求3所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：mbg粉末的粒径为50-80微米。5.根据权利要求4所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：所述β-磷酸三钙支架浸入mbg配置的溶液中1小时，然后取出20℃恒温干燥，获得表面附着有mbg颗粒的复合支架。6.根据权利要求1所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖配置的水凝胶溶液是由脱乙酰壳聚糖与乙酸混合制成浓度为6g/l的壳聚糖水凝胶溶液。7.根据权利要求6所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：所述复合支架浸入壳聚糖水凝胶溶液中1小时，取出放入烘箱37℃烘干，然后用超纯水冲洗，放入5%naoh溶液30min，再用超纯水反复冲洗，获得附着有壳聚糖的复合支架。8.根据权利要求1所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：制备阿霉素缓释微球悬液是先将阿霉素溶解在去离子水中，然后加入聚乳酸-羟基乙酸共聚物和二氯甲烷进行超声乳化，再加入pva溶液搅拌后静置，获得微球沉淀，接着将微球沉淀清洗后加入蒸馏水配置成2g/l的悬液。9.根据权利要求8所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：阿霉素与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量比为（0.4-4）:1。10.根据权利要求9所述用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其特征在于：在37℃的条件下，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入所述悬液中1小时，然后取出-20℃冷冻、干燥，获得负载有阿霉素的缓释支架。

技术总结
本发明涉及载药缓释支架的制备，具体是一种用于抗骨肉瘤填补骨缺损的载药缓释支架的制备方法，其包括制备β-磷酸三钙支架，将该β-磷酸三钙支架浸入由MBG配置的溶液中，获得MBG/β-磷酸三钙复合支架；将上述复合支架浸入壳聚糖配置的水凝胶溶液中，获得附着有壳聚糖的复合支架；制备阿霉素缓释微球悬液，将上述附着有壳聚糖的复合支架浸入该悬液中，获得负载有阿霉素的缓释支架。本发明的制备方法将具有良好抗骨肉瘤能力的阿霉素负载于MBG/β-磷酸三钙复合支架上，该支架植入以后，不仅可填充骨缺损，促进成骨，加快重建；而且阿霉素可在骨肉瘤切除骨缺损的局部空间内缓慢释放，以降低骨肉瘤复发的风险。降低骨肉瘤复发的风险。


技术研发人员：陈世杰 曾晋 彭毅 黄力平 王栋 仝昭宸 李劲松 苗惊雷 王卫国
受保护的技术使用者：中南大学湘雅三医院
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2022/7/1