专利名称:载多种药物的磷酸钙骨水泥粉末的制作方法磷酸钙骨水泥(CalciumPhosphate Cement, CPC)是 80 年代中期由 Brown 和 Chow 研制的具有自固化性质的人工骨替换材料(Brown WE, Chow LC. A newcalcium phosphate setting cement. Journal Dental Research,1983 ;62 :672)。磷酸钙骨水泥的组成包括固 相和液相,固相主要由一种或几种磷酸钙盐或其它钙盐的混合物组成,液相则可以是蒸馏 水、稀酸、血清、血液、磷酸缓冲液(PBQ等任一种(Bohner M. Calcium orthophosphates in medicine :fromceramics to calcium phosphate cements. Injury. 2000 ;31 :37-47.)。经 过二十多年的发展,已经形成许多种不同配方的磷酸钙骨水泥。磷酸钙骨水泥于1991年 获得美国食品与药品管理局(FDA)的批准同意用于临床(GinebraMP,Traykova T,Planell JA. Calcium phosphate cements as bone drugdelivery system :A review. Journal Control Release,2006 ;113 :102-110.)。磷酸钙骨水泥由于其主要成分与自然骨的无机质相似,因此具有良好的生物相 容性和生物活性。不同于磷酸钙陶瓷,磷酸钙骨水泥不仅能在室温自固化,而且其制备过 程避免了高温烧结工艺,因此其适合作为药物控制释放的载体材料,并且药物可贯通整个 磷酸钙骨水泥材料。但是,磷酸钙骨水泥引导骨组织生长的能力也有限(Amit K. J. et. al· Skeletal drug delivery systems. International Journal of Pharmaceutics,2000 ; 206 :1-12),而临床上常常会遇到大体积的骨缺损或病理情况下的骨缺损,由于病理情况会 削弱宿主骨的骨愈合能力,因此磷酸钙骨水泥难以修复上述情况的骨缺损,临床上称之为 骨不愈合或延迟愈合(Carl A. et. al. Potential applications and deli very strategies for bone morphogenetic proteins. Advanced Drug DeliveryReview,2000 ;43 45-92.),为解决这一问题,需要载入具有促进骨愈合能力的药物、生物活性物质促进新骨 生长;其次,临床上植入磷酸钙骨水泥后,容易产生疼痛、感染等术后症状(Hartman EH, Jansen JA. Donor-sitecomplicatiohs in vascularized bone flap surgery.Journal InvestgationSurgery,2002 ;15 :185-197.),也需要给予药物预防骨科围手术期的镇痛和 抗感染,治疗骨感染时常采用褐霉素、青霉素和头孢类药物联合用药(陆裕朴等.实用骨 科学[M],北京人民军医出版社,1991 ;1471-1472.);第三,临床上许多骨缺损与疾病有关, 如肿瘤,需要一种或多种治疗骨科疾病的药物联合用药治疗,通过多种药物的协同作用,增 强疗效,降低毒副作用,临床对骨肿瘤的治疗过程中,常采用环磷酰胺和博来霉素等联合用 药。通常针对上述骨科疾病与术后症状均需要口服或静脉注射给予药物治疗,而口服或注 射等给药方式易导致药物生物利用率低、对机体副作用大和作用时间短等缺点。虽然目前 国内外已出现了一些关于载单一药物磷酸钙骨水泥的研究报道,如抗生素、抗癌药物、镇 痛药物等,但尚未见载多种药物磷酸钙骨水泥的研究报道。而骨缺损修复是一个复杂的过程,在早期需要镇痛、抗感染等,随后需要促进骨愈合,或者治疗骨科疾病,如骨肿瘤、骨髓 炎等,因此,联合用药需要在骨修复的不同时间点释放。现有载单一药物磷酸钙骨水泥难以 满足临床应用的需求。
本发明的目的是提供一种载多种药物的磷酸钙骨水泥粉末,该种磷酸钙骨水泥粉 末含有患者骨缺损治疗方案选取所需的多种药物,且能实现骨缺损处多种药物不同时间的 释放,具有镇痛、抗感染、促进骨愈合、治疗骨科疾病等疗效中的两种或两种以上的治疗作 用,治疗效果好、骨愈合和临床修复的成功率高;同时可降低药物对机体所产生的副作用。本发明实现其发明目的所采用的技术方案是,一种载多种药物的磷酸钙骨水泥粉 末,由以下方法制得一种以上的前期释放药物和载有长期释放药物的高分子微球一起与磷酸钙骨水 泥粉末直接混合;或者一种以上的前期释放药物与磷酸钙骨水泥粉末中的一种成分进行沉淀共混, 再与磷酸钙骨水泥的其它成分以及载有长期释放药物的高分子微球一起混合均勻;所述的前期释放药物为抗感染和/或镇痛的药物;所述的长期释放药物为生长因子和/或抗癌和/或促进骨愈合和/或防止骨溶解 的药物。与现有技术相比,本发明的有益效果是磷酸钙骨水泥植入人体内后在体内容易降解,释放一定的钙离子和磷酸根离子, 所携载的前期释放药物也更容易被释放,所以与磷酸钙骨水泥粉末直接共混或与磷酸钙骨 水泥的一种成分的湿法合成过程中进行沉淀共混的前期释放药物能够在植入前期很快释 放,达到前期抗感染或镇痛的治疗效果;而采用可降解高分子制备的载药高分子微球的方 式,载入到磷酸钙骨水泥中的长期释放药物,由于高分子降解缓慢,长期释放药物将随着高 分子的降解而缓慢的释放,到达长期促进骨组织生长、抗癌、防止骨溶解的治疗效果。实现 骨缺损处多种药物不同时间的释放,具有镇痛、抗感染、促进骨愈合、抗癌、防止骨溶解等疗 效中的两种或两种以上治疗作用,将大大增强治疗效果、促进骨愈合和提高临床修复的成 功率;同时可降低药物对机体所产生的副作用。在制备时,通过选择所载药高分子材料的种类、分子量和加入量;选择磷酸钙骨水 泥的不同化学组成、控制磷酸钙骨水泥的结晶度、起始粉末的粒径以及磷酸钙骨水泥的的 孔隙率,即可实现对药物的缓释速度与时间的控制与选择。上述的磷酸钙骨水泥粉末的质量份数为100份、前期释放药物的质量份数为 0. 05 30份、长期释放药物的质量份数为0. 05 50份、载药用高分子微球所用高分子的 质量份数为0.5 40份。申请人:研究发现载入前期释放药物比例适宜在0. 05 30份,长期释放药物适宜 在0. 05 50份,如果前期释放药物和长期释放药物比例低于0. 05份,由于部分药物将吸 附在磷酸钙表面难以释放,释放量太少难以达到药物治疗的有效浓度;而如果前期释放药 物比例超过30份,由于前期释放药物的释放会存在明显突释,容易使植入部位的局部药物 浓度过大,达到毒性浓度;而高分子载药微球承载的长期释放药物的突释明显下降,甚至突释现象会消失,但是如果长期释放药物比例超过50份,也容易使植入部位的局部药物浓度 过大,达到毒性浓度,另外也可能会使骨水泥的力学强度和凝结性能受到较大的影响。载药 用高分子的比例适宜在0. 5 40份,当高分子比例低于0. 5份时,长期释放药物的载入量 太低,释放量太少难以达到药物治疗的有效浓度。上述的载有长期释放药物的高分子微球所用的高分子材料为明胶、壳聚糖、聚乳 酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸、聚ε -己内酯、聚乙交酯、聚羟基丁酯。选用这些高分子,是由于它们都是生物相容性非常良好的可降解高分子,降解产 物无毒并能够通过代谢排出体外,更重要的是这些高分子具有优良的成球性能,是药物缓 释的理想材料。上述的前期释放药物与磷酸钙骨水泥中的一种成分沉淀共混的具体做法是在磷酸钙骨水泥粉末的一种成分的湿法合成过程中,向悬浊液中加入一种以上的 前期释放药物,混合均勻后,干燥成粉末。以这种方式载入前期释放药物,可以使药物混合更加均勻,并且药物可以以物理 吸附或化学吸附的方式吸附在磷酸钙骨水泥成分表面,也会使前期释放药物的释放时间得 到一定的延长,增强疗效。下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。 图1是实施例一的载药磷酸钙骨水泥的体外释放曲线。
一种载多种药物的磷酸钙骨水泥粉末,由一种以上的前期释放药物和载有长期释放药物的高分子微球一起与磷酸钙骨水泥粉末直接混合;或者一种以上的前期释放药物与磷酸钙骨水泥粉末中的一种成分进行沉淀共混,再与磷酸钙骨水泥的其它成分以及载有长期释放药物的高分子微球一起混合均匀制得。该粉末可适合于不同体积、不同形状骨缺损的填充与修复,而且所携载的前期释放药物和长期释放药物,可以在骨缺损局部不同时序释放联合给药,并通过协同作用,增强疗效,促进骨愈合,提高临床骨缺损填充和修复的成功率,同时可降低药物对机体所产生的副作用,满足临床对骨填充修复材料的需求。
载多种药物的磷酸钙骨水泥粉末制作方法
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