骨再生材料及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及包括以下步驟的方法：使含羥基磷灰石和有機(jī)物質(zhì)的骨材料與提取液接觸，以產(chǎn)生第一液相和第二羥基磷灰石固相，所述第一液相含有所述有機(jī)物質(zhì)以及可選的來自所述骨材料的雜質(zhì)，所述第二羥基磷灰石固相含有所述羥基磷灰石；以及使所述液相和所述羥基磷灰石固相分離。所述提取液為加熱至150℃和300℃之間且處于150kPa和350kPa之間壓力下的水性提取液。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種制造含羥基磷灰石的骨再生材料的方法。
技術(shù)介紹
該類型的骨再生材料尤其在修復(fù)手術(shù)或美容手術(shù)的不同領(lǐng)域中用于治療骨缺損。羥基磷灰石為具有骨傳導(dǎo)性的鈣磷酸鹽，并且構(gòu)成了骨的主礦物成分；因此，羥基磷灰石完全適用于骨重建或修復(fù)手術(shù)。在這種情況下，現(xiàn)今已有眾多含羥基磷灰石的材料用于植入物，并且尤其是牙科植入物以在有缺陷或缺損的骨部位刺激骨重建。這些材料包括利用直接沉淀方法或溶膠-凝膠型方法由磷酸和鈣鹽合成制備的人造材料。然而，前述合成方法并不能夠得到這樣的骨再生材料：在該骨再生材料中，羥基磷灰石具有與在自然狀態(tài)中骨基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)相似的多孔立體結(jié)構(gòu)。這就使得越來越多的關(guān)注天然來源的羥基磷灰石的使用，該天然來源的羥基磷灰石具有的優(yōu)點(diǎn)是：其呈現(xiàn)出與天然狀態(tài)的骨材料相同的晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)。具體地，一旦在清除骨樣品的有機(jī)物質(zhì)(包括由諸如朊病毒的蛋白、肽和脂質(zhì)所形成組中的至少一種成分)之后，源自骨樣品的天然羥基磷灰石能夠得到與人造類似物相比，使其自身更好地進(jìn)行骨再生的基質(zhì)。必要的是，例如在植入狀態(tài)的情況下，應(yīng)當(dāng)清除骨再生材料任何痕量的有機(jī)物質(zhì)，從而在植入后，該骨再生材料能夠良好地整合至體內(nèi)，并且該骨再生材料是生物相容的，并且與其經(jīng)由骨傳導(dǎo)來放置其內(nèi)的生物環(huán)境相互反應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在這種情況下，本專利技術(shù)涉及一種制造骨再生材料的方法，所述方法包括：使含羥基磷灰石和有機(jī)物質(zhì)的骨材料與提取液接觸以產(chǎn)生液相以及含羥基磷灰石固相，所述液相含有所述有機(jī)物質(zhì)以及來自所述骨材料的可選的雜質(zhì)，所述羥基磷灰石固相含有所述羥基磷灰石；以及使所述液相和所述羥基磷灰石固相分離。例如，可由文獻(xiàn)US5417975和WO96/12509知曉該類型的方法。更具體地，文獻(xiàn)US5417975公開了天然來源的熟知骨再生材料的制備方法，文獻(xiàn)WO96/12509公開了骨傳導(dǎo)性材料的制備方法。除了改進(jìn)天然骨再生材料的骨傳導(dǎo)性之外，它們的生產(chǎn)還能夠回收屠戶和屠宰場處的有機(jī)廢棄物，這些有機(jī)廢棄物形成了具有大量骨材料的低成本來源。在US5417975的方法中，首先對骨材料進(jìn)行脫脂，隨后將其放置在伯胺或氨的熱的水性溶液中(優(yōu)選地溫度在80℃和200℃之間)，其中，有機(jī)物質(zhì)被降解并且通過在加熱至20℃和60℃之間的溫度且有利地在至少10cm/小時(shí)的水流速下的去離子水中的后續(xù)的沖洗而溶解為最終的提取液。通過將骨材料浸漬在于80℃和120℃之間的溫度下回流加熱的有機(jī)溶劑，諸如甲苯或甲基環(huán)己烷中來完成脫脂。根據(jù)US5417975，骨材料和所述加熱的水性溶液之間的接觸時(shí)間取決于材料的粒度，伯胺或氨溶液的反應(yīng)性以及該水性溶液被加熱的溫度。通常來講，該時(shí)間在2小時(shí)和200小時(shí)之間。例如，對于在118℃下用乙二胺水性溶液處理直徑為1cm的骨材料樣品，需要至少50小時(shí)的處理時(shí)間來得到令人滿意的有機(jī)物質(zhì)的降解度(使得在沖洗后，有機(jī)物質(zhì)的保留含量低于150ppm)。隨后，在250℃和600℃之間的溫度下對如此處理的骨材料進(jìn)行空氣干燥，直至材料的重量穩(wěn)定在恒定值。為了得到高純度的骨再生材料，即，在該骨再生材料中，有機(jī)物質(zhì)的含量低于150ppm，利用去離子水的沖洗步驟必須連續(xù)地進(jìn)行5天至25天。遺憾地是，所述方法具有若干限制。首先，該方法使用有機(jī)溶劑進(jìn)行處理，而在處理后剩余的有機(jī)溶劑不能回收且必須處理。接下來，該方法涉及在60℃的胺浴中處理超過50小時(shí)，隨后用持續(xù)流動(dòng)的去離子水沖洗至少5天。明顯地，該方法的漫長時(shí)間(至少5天)以及涉及利用必須被處理的污染性有機(jī)產(chǎn)品就意味著所述方法在工業(yè)規(guī)模是昂貴且難以實(shí)施的。本專利技術(shù)的目的是通過提供一種能夠較快制造不含任何痕量有機(jī)物質(zhì)的骨再生材料的方法來克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，該方法易于實(shí)施，并且該方法的步驟限制了對環(huán)境的不利影響，并且所產(chǎn)生的副產(chǎn)品易于處理。此外，本專利技術(shù)的目的是提出一種生產(chǎn)骨再生材料的方法，在所述方法中，所有的步驟能夠以工業(yè)規(guī)模連續(xù)地或半連續(xù)地在單一反應(yīng)器中進(jìn)行。由于本發(fā)明的方法在產(chǎn)率、能耗方面尤其有效并且僅使用相對低成本的試劑，諸如，水和氫氧化鈉，此外能夠?qū)崿F(xiàn)“綠色”方法，即環(huán)境友好的方法，因此容易得到該工業(yè)適用性。在實(shí)踐中，所述方法必須使在利用本專利技術(shù)的制造方法得到的骨再生材料中，有機(jī)物質(zhì)的含量低于150ppm。有利地，所述方法必須使所制得的骨再生材料含有含量低于130ppm的蛋白并且完全不含完整的蛋白質(zhì)或肽，特別是朊病毒。為了解決該問題，本專利技術(shù)提供了如上所述的方法，其特征在于，所述提取液為加熱至150℃和300℃之間且處于1500kPa和3500kPa之間壓力下的水性提取液，并且分離出的所述羥基磷灰石固相形成所述骨再生材料。據(jù)觀察，已經(jīng)令人驚奇地是，在所謂“強(qiáng)化的”條件下，即在150℃和300℃之間的溫度以及1500kPa和3500kPa之間的壓力下，使骨材料與水性提取液接觸而將所有不期望的有機(jī)物質(zhì)和其它不期望的雜質(zhì)提取在液相中，來允許生產(chǎn)僅含有形成骨材料的羥基磷灰石的羥基磷灰石固相。對于其它不期望的有機(jī)物質(zhì)和其它不期望的雜質(zhì)，如果它們存在于固相中，則將損害羥基磷灰石的生物相容性，并且在作為骨植入物插入時(shí)，增加排斥的可能性。在強(qiáng)化條件下，水的特性使其既作為溶劑又作為試劑。在所述方法中使用的高溫即150℃和300℃之間的溫度具有如下影響：增加的水的解離(以及因此增加其反應(yīng)性)；使各個(gè)反應(yīng)加速，尤其是水解反應(yīng)；并且顯著降低溶劑的粘度。當(dāng)使用液體試劑處理不溶性多孔固體時(shí)，由于固體基質(zhì)中液體的擴(kuò)散速率決定了效率和化學(xué)交換速率，所以降低溶劑的粘度這一性質(zhì)是有利的。在這一完全出乎意料的情況下，作為本專利技術(shù)的一部分已經(jīng)表明，在本專利技術(shù)的溫度和壓力條件下所進(jìn)行的提取和沖洗步驟只需約2小時(shí)至5小時(shí)的時(shí)間，這與現(xiàn)有技術(shù)不同，尤其是在其中該時(shí)間接近50小時(shí)(即，高10倍)的文獻(xiàn)US5417975不同。更具體地，根據(jù)本專利技術(shù)，提取步驟本身小于1小時(shí)，這就大大限制了能耗并且使得本專利技術(shù)的方法更加有效和工業(yè)上適用。此外，溫度和壓力的這些條件使得在正常溫度和壓力條件下不溶于水的有機(jī)化合物增溶。同時(shí)，羥基磷灰石在該強(qiáng)化條件下在水相中保持不溶。任選地，在所述干燥步驟之前，使第一接觸步驟和所述分離步驟重復(fù)若干次。有利地，本專利技術(shù)的方法進(jìn)一步包括：額外的干燥步驟，對所述羥基磷灰石固相進(jìn)行干燥以得到干燥的羥基磷灰石固相。有利地，在利用本專利技術(shù)的方法處理之前，所述羥本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種制造骨再生材料的方法，所述方法包括：使含羥基磷灰石和有機(jī)物質(zhì)的骨材料與提取液接觸以產(chǎn)生第一液相和第二羥基磷灰石固相，所述第一液相含有所述有機(jī)物質(zhì)以及可選的來自所述骨材料的雜質(zhì)，所述第二羥基磷灰石固相含有所述羥基磷灰石；以及使所述液相和所述羥基磷灰石固相分離；其特征在于，所述提取液為加熱至150℃和300℃之間且處于1500kPa和3500kPa之間壓力下的水性提取液，并且分離出的所述羥基磷灰石固相形成所述骨再生材料。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2013.10.03 BE 2013/06601.一種制造骨再生材料的方法，所述方法包括：
使含羥基磷灰石和有機(jī)物質(zhì)的骨材料與提取液接觸以產(chǎn)生第一液相和第二
羥基磷灰石固相，所述第一液相含有所述有機(jī)物質(zhì)以及可選的來自所述骨材料
的雜質(zhì)，所述第二羥基磷灰石固相含有所述羥基磷灰石；以及
使所述液相和所述羥基磷灰石固相分離；
其特征在于，所述提取液為加熱至150℃和300℃之間且處于1500kPa和
3500kPa之間壓力下的水性提取液，并且分離出的所述羥基磷灰石固相形成所
述骨再生材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括：額外的干燥步驟，
對所述羥基磷灰石固相進(jìn)行干燥以得到干燥的羥基磷灰石固相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述水性提取液為水或堿性
pH的水性濃縮液，所述堿性pH的水性濃縮液含有濃度在0.5N和1N之間，優(yōu)
選在0.6N和0.9N之間的強(qiáng)堿。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述羥基磷灰
石固相的所述第一分離步驟之后且在所述干燥步驟之前，所述方法包括：第二
接觸步驟，在150℃和300℃之間的溫度下以及500kPa和1000kPa之間的壓
力下，使所述羥基磷灰石固相與堿性pH的水性稀釋液接觸，所述堿性pH的水
性稀釋液含有濃度在0.05...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：埃里克·龍佩恩，弗蘭斯·蘭伯特，吉奧弗里·勒克羅克斯，菲利浦·莫尼奧特，
申請(專利權(quán))人：叉骨公司，
類型：發(fā)明
國別省市：比利時(shí);BE