一种松质骨胶原塞及其制备方法与流程

本发明涉及松质骨胶原塞制备技术领域，具体为一种松质骨胶原塞及其制备方法。

背景技术：

使用骨修复支架材料治疗骨缺损是一种常用的临床手段,常用的修复支架材料有异种骨、同种异体骨及人工合成材料，这些材料均在不同程度上存在不足。人工合成骨材料大多以羟基磷灰石、磷酸三钙、pla－pga等合成材料制备、仿真性差，至多只能在无机成分上与天然骨相似，在有机成分无法做到相似，在多维结构上，尤其相互贯通的微米级微孔结构，一般靠致孔剂的人工多孔结构是很难做到的。同种异体骨材料来源受限，涉及伦理、人权和法律等问题较多，且以往病人是否携带病毒等危害一般不太清楚。而异种骨由于来源广泛、具有天然良好的三维结构和空隙率、降解性好等优点受到人们的重视。然而免疫排斥反应往往导致异种骨支架材料移植失败,理想的异种骨植入材料应是既有低的免疫性又有良好的成骨效应。现有的商品化的异种骨材料多为高温煅烧制备或溶剂提取制备，高温煅烧异种骨保留了其孔隙结构和全部无机成分，但所有有机骨成分及其活性因子也一起去除，在骨组织再生诱导方面性能较差；而溶剂提取的骨胶原再制备的骨支架材料其无机成分与人体骨差距较大，植入体内后仅能实现短期填充作用，往往在未真正诱导骨组织再生的情况下自身材料就已经降解。

目前临床上开颅手术中一般先用圆形骨钻将完整的颅骨钻出1－3个不等的骨洞，该处损伤由于骨已被磨碎无法在术后植回，因此需要有促骨修复类支架材料进行填充和修复。现有的临床上无论是人工制备合成骨还是同种异体骨均未有适合改圆形的专用填充材料，且一般临床的产品可塑性较差，在该处应用效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种松质骨胶原塞及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种松质骨胶原塞,所述松质骨胶原塞结构为多孔连通结构。

优选的，一种松质骨胶原塞的制备方法，以牛松质骨组织为原材料，采用脱细胞技术处理和表面改性，制备方法包括以下步骤：

a、取材：在新屠宰的健康牛被处死的4h-10h内，选取牛骨，用骨锯修去骨骨端的皮质骨板，获得松质骨块，避免取材过程引进的外来污染；

b、机械加工：将松质骨骨材料表面多余的纤维脂肪组织及残留皮质骨修饰干净，用纯化水机械搅拌清洗三次，转速300-500r/m,洗净后用锯骨机加工成楔形圆柱塞状，规格上端圆直径50-200mm，下端30-150mm；

c、脱细胞：将加工后的松质骨材料放入特配溶液中脱细胞，高渗透洗脱反应，再用纯化水高渗透清洗；其中，特配溶液为表面活性剂和蛋白酶的混合溶液，其中表面活性为乙二胺四乙酸、苯甲基氟酸、聚乙二醇辛基苯基醚、三羟甲基甲烷中的一种或两种，蛋白酶为胰蛋白酶和胃蛋白酶；

d、脱脂：采用超临界脱脂处理，每隔一定时间打开分离釜排液口开关，排出萃取出来的脂肪，直到未有脂肪排出的情况下后，再继续萃取1-1.5小时，即为萃取结束；

e、去除抗原：处理后的样品放入特配去抗原试剂中，通过高渗反应破坏或封闭抗原表位；其中去抗原试剂包括二酰胺、二酸内酐、碳化内酰胺、碳化二亚胺和胍类化学物中的一种或两种；反应时间2-24小时，常温下进行。反应物浓度为1mg/l－200mg/l；

f、表面处理：采用盐酸或edta与酸的混合液进行一级表面处理，其中盐酸的浓度为1-6mol/l，edta的浓度为0.5-5mol/l，处理时间为1.5小时-10天；一级表面处理后注入甘氨酸进行二级表面改性反应，反应时间2-24小时，甘氨酸浓度1g/l－20g/l，反应温度25-40℃；反应结束后用生理盐水清洗1-3次，注射用水高渗清洗1-3遍；二级表面处理亦可以采用环氧化物如环氧辛烷等进行改性，反应时间24-72小时，常温反应；

g、冻干：将表面处理后的样品用注射用水清洗1-5遍，离心脱水后的骨材料冻干处理；冷冻干燥时间为12-48小时；冻干后产品进行独立包装，松质骨胶原塞产品使其保持于密闭的塑料袋中；

h、灭菌：样品经钴-60辐射中心，按中国药典规定的辐射强度进行辐照灭菌。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明主要是用于填充在开颅手术后骨钻损伤颅骨留下的孔洞中，利用自身优良的生物相容性、多孔结构引导成骨细胞和破骨细胞长入骨胶原支架内部并达到快速的骨缺损修复作用从而改善病人的整体颅骨术后修复效果和减少因颅骨孔洞修复不佳形成的脑脊液漏、感染、颅骨愈合不佳等并发症；本发明是通过获取天然牛松质骨材料后经过脱细胞、脱脂、表面改性处理和辐照灭菌后形成的松质骨胶原塞材料及产品，保留了异种骨中无机物质和有机成分与人体骨成分接近，通过脱细胞、表面改性处理等多步骤将异种免疫原性去除，骨胶原材料具有良好的可塑性，植入后有良好的生物相容性和诱导颅骨组织再生性能。

附图说明

图1为本发明骨胶原塞结构三维重构图；

图2为本发明骨胶原塞多孔结构横截面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种松质骨胶原塞,松质骨胶原塞结构为多孔连通结构。

一种松质骨胶原塞的制备方法，以牛松质骨组织为原材料，采用脱细胞技术处理和表面改性，制备方法包括以下步骤：

a、取材：在新屠宰的健康牛被处死的4h-10h内，选取牛骨，用骨锯修去骨骨端的皮质骨板，获得松质骨块，避免取材过程引进的外来污染；

b、机械加工：将松质骨骨材料表面多余的纤维脂肪组织及残留皮质骨修饰干净，用纯化水机械搅拌清洗三次，转速300-500r/m,洗净后用锯骨机加工成楔形圆柱塞状，规格上端圆直径50-200mm，下端30-150mm；

c、脱细胞：将加工后的松质骨材料放入特配溶液中脱细胞，高渗透洗脱反应，再用纯化水高渗透清洗；其中，特配溶液为表面活性剂和蛋白酶的混合溶液，其中表面活性为乙二胺四乙酸、苯甲基氟酸、聚乙二醇辛基苯基醚、三羟甲基甲烷中的一种或两种，蛋白酶为胰蛋白酶和胃蛋白酶；

d、脱脂：采用超临界脱脂处理，每隔一定时间打开分离釜排液口开关，排出萃取出来的脂肪，直到未有脂肪排出的情况下后，再继续萃取1-1.5小时，即为萃取结束；

e、去除抗原：处理后的样品放入特配去抗原试剂中，通过高渗反应破坏或封闭抗原表位；其中去抗原试剂包括二酰胺、二酸内酐、碳化内酰胺、碳化二亚胺和胍类化学物中的一种或两种；反应时间2-24小时，常温下进行。反应物浓度为1mg/l－200mg/l；

f、表面处理：采用盐酸或edta与酸的混合液进行一级表面处理，其中盐酸的浓度为1-6mol/l，edta的浓度为0.5-5mol/l，处理时间为1.5小时-10天；一级表面处理后注入甘氨酸进行二级表面改性反应，反应时间2-24小时，甘氨酸浓度1g/l－20g/l，反应温度25-40℃；反应结束后用生理盐水清洗1-3次，注射用水高渗清洗1-3遍；二级表面处理亦可以采用环氧化物如环氧辛烷等进行改性，反应时间24-72小时，常温反应；

g、冻干：将表面处理后的样品用注射用水清洗1-5遍，离心脱水后的骨材料冻干处理；冷冻干燥时间为12-48小时；冻干后产品进行独立包装，松质骨胶原塞产品使其保持于密闭的塑料袋中；

h、灭菌：样品经钴-60辐射中心，按中国药典规定的辐射强度进行辐照灭菌。

本发明主要是用于填充在开颅手术后骨钻损伤颅骨留下的孔洞中，利用自身优良的生物相容性、多孔结构引导成骨细胞和破骨细胞长入骨胶原支架内部并达到快速的骨缺损修复作用从而改善病人的整体颅骨术后修复效果和减少因颅骨孔洞修复不佳形成的脑脊液漏、感染、颅骨愈合不佳等并发症；本发明是通过获取天然牛松质骨材料后经过脱细胞、脱脂、表面改性处理和辐照灭菌后形成的松质骨胶原塞材料及产品，保留了异种骨中无机物质和有机成分与人体骨成分接近，通过脱细胞、表面改性处理等多步骤将异种免疫原性去除，骨胶原材料具有良好的可塑性，植入后有良好的生物相容性和诱导颅骨组织再生性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。