骨生长促进剂、生物复合材料及其制备方法和生物支架
阅读：834发布：2020-05-11
专利汇可以提供骨生长促进剂、生物复合材料及其制备方法和生物支架专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种骨生长促进剂、 生物 复合材料 及其制备方法和生物 支架 。所述骨生长促进剂的有效成分包括桂皮 醛 和/或其衍生物。所述生物复合材料包括生物相容材料，还包括有效剂量的骨生长促进剂，且所述骨生长促进剂是分散于所述生物相容材料中；其中，所述骨生长促进剂为本发明所述骨生长促进剂。其制备方法包括将提供骨生长促进剂与生物相容材料所含的组分以及 溶剂 进行混合处理配制成浆料、将所述浆料进行干燥处理等步骤。所述生物支架包括所述生物复合材料。所述骨生长促进剂、生物复合材料和生物支架具有优异具有高骨生长和修复活性，安全性高，成本低。，下面是骨生长促进剂、生物复合材料及其制备方法和生物支架专利的具体信息内容。
1.一种骨生长促进剂，其特征在于：其有效成分包括桂皮醛和/或其衍生物。
2.根据权利要求1所述的骨生长促进剂，其特征在于：所述桂皮醛衍生物包括如下结构式所示化合物中的至少一种：
3.一种生物复合材料，其特征在于：包括有效剂量的骨生长促进剂，且所述骨生长促进剂是分散于所述生物相容材料中；其中，所述骨生长促进剂为权利要求1-2任一项所述的骨生长促进剂。
4.根据权利要求3所述的生物复合材料，其特征在于：所述骨生长促进剂所含的所述桂皮醛和/或其衍生物在所述生物复合材料中的重量百分含量为0.05-5％。
5.根据权利要求3或4所述的生物复合材料，其特征在于：所述生物相容材料包括可降解聚合物、仿生磷灰石、生物玻璃、脱细胞骨基质中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的生物复合材料，其特征在于：所述可降解聚合物包括医用天然聚合物和医用合成聚合物中的一种或两种的混合物；
所述仿生磷灰石包括三磷酸钙或羟基磷灰石中的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求6所述的生物复合材料，其特征在于：所述医用天然聚合物包括壳聚糖、海藻酸钠、甲基纤维素中的至少一种；
所述医用合成聚合物包括聚丙交酯、聚乙交酯、聚酸酐、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮、聚己内酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、静电纺丝膜、生物降解纤维中的至少一种。
8.一种生物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求1-2任一所述的骨生长促进剂与生物相容材料所含的组分以及溶剂进行混合处理，配制成浆料；
将所述浆料进行干燥处理。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述骨生长促进剂与生物相容材料以及溶剂进行混合处理方法如下：
将所述生物相容材料所含的组分与溶剂混合处理后，加入所述骨生长促进剂的溶液进行再次混合处理；
和/或
所述溶剂包括1,4-二氧六环、丙酮、乙醇、甲醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、水中的至少一种。
10.一种生物支架，其特征在于：所述生物支架的材料包括权利要求3-7任一项所述的生物复合材料或由权利要求8-9任一项所述的制备方法制备的生物复合材料。
骨生长促进剂、生物复合材料及其制备方法和生物支架
技术领域
背景技术
[0002] 骨缺损是骨外科治疗中的难点。导致骨缺损的因素包括创伤、疏松性骨性骨折、肿瘤以及骨坏死等。目前临床治疗骨缺损的方法中自体骨移植增加了患者的额外创伤机会，且来源有限。异体骨移植避免了自体骨的缺点，但是存在潜在的感染机会和排异反应。采用可降解载体与生长因子复合的材料用于骨缺损修复是目前的研究热点，其中最常使用的是骨形态发生蛋白(BMP)是一种生长分化因子，可以用来促进局部骨生长，但是这种蛋白降解很快，需要大剂量才能保持其效果，导致费用昂贵；理化性质不稳定，与其它的载体混合时难以保持其活性；在缺损区域停留时间短暂。基因治疗因其安全性问题只是处于动物实验阶段，目前还无法应用于临床。
[0003] 目前也出现了一些其他促生长因子用来促进局部骨生长，如在目前公开的一种可分布降解的含有促生长因子的生物活性植入材料中，其由含有促生长因子的医用快速降解高分子成分和含有仿生磷灰石成分的医用缓慢降解高分子成分以共混或共聚方式组成，其中，促生长因子成分包括天然成分或天然成分提取物形式的促生长因子淫羊藿苷、黄芪多糖，鹿茸多肽、骨碎补提取物，土鳖虫提取物，续断提取物中的至少一种。在公开的另一种骨修复材料中，其包含可生物降解聚合物、可生物降解无机物以及可生物降解金属材料。其利用生物降解金属材料良好的生物相容性和骨诱导活性，从而具有骨形成促进作用。虽然其他促生长因子也具有一定的骨形成促进作用，但是其来源受限，而且其存在成分如提取物的成分不确定或结构不稳定等的不足。
[0004] 因此，现有含有生长因子的生物活性材料由于所含的生长因子存在的结构不稳定、成分不确定或安全性不确定等原因，导致现有含有生长因子的生物活性材料存在骨生长不理想和安全性等问题，从而导致相应的生物支架也存在骨生长不理想和安全性等问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种骨生长促进剂和含有所述骨生长促进剂的生物复合材料以及生物复合材料的制备方法，以解决现有骨生长促进剂存在的结构不稳定、成分不确定或安全性等导致骨生长不理想的技术问题。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种生物支架，以解决现有生物支架存在骨生长不理想和安全性的技术问题。
[0007] 为了实现所述发明目的，本发明一方面，提供了一种骨生长促进剂。所述骨生长促进剂其有效成分包括桂皮醛和/或其衍生物。
[0008] 本发明另一方面，提供了一种生物复合材料。所述生物复合材料包括有效剂量的骨生长促进剂，且所述骨生长促进剂是分散于所述生物相容材料中；其中，所述骨生长促进剂为本发明骨生长促进剂。
[0009] 本发明的再一方面，提供了一种生物复合材料的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：
[0010] 将本发明骨生长促进剂与生物相容材料所含的组分以及溶剂进行混合处理，配制成浆料；
[0011] 将所述浆料进行干燥处理。
[0012] 本发明的又一方面，提供了一种生物支架。所述生物支架的材料包括本发明生物复合材料或由本发明制备方法制备的生物复合材料。
[0013] 与现有技术相比，本发明骨生长促进剂以桂皮醛和/或其衍生物作为有效成分，一方面能够发挥桂皮醛和/或其衍生物的生物作用，促进成骨细胞的钙结节形成，促成骨生长活性，从而促进骨的修复；另一方面，所述桂皮醛和/或其衍生物化学性能稳定，从天然植物中提取，其毒性或副作用小。因此，所述骨生长促进剂能够有效提高骨生长和修改活性，而且其生物活性稳定，且安全，且成本低。
[0014] 本发明生物复合材料由于含有本发明骨生长促进剂，因此，所述生物复合材料能够有效促进骨的生长和修复，具有优异和稳定的促进骨生成和修复的功能；而且毒性或副作用小，安全性高，成本低。
[0015] 本发明生物复合材料制备方法将本发明骨生长促进剂与生物相容材料所含的组分进行混合处理，由于骨生长促进剂所含的有效成分桂皮醛和/或其衍生物自身具有的优异化学稳定性，因此，所述制备方法能够有效保证所述桂皮醛和/ 或其衍生物有效成分在制备过程的稳定性，从而保证制备的生物复合材料稳定的促进骨生成和修改的功能；同时由于所述桂皮醛和/或其衍生物有效成分毒性或副作用小，安全性高，赋予制备的生物复合材料高的安全性。
[0017] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0018] 图1为本发明实施例生物复合材料的制备方法工艺流程示意图；
[0019] 图2为本发明实施例1生物复合材料制备的生物支架照片；
[0020] 图3为图2所示生物支架的显微CT图；
[0021] 图4为图2所示生物支架的扫描电镜表征图；
[0022] 图5为实施例1生物支架的桂皮醛的体外释放量图；
[0023] 图6为实施例1和对比例1生物支架的体外降解曲线图；
[0024] 图7为实施例1-4生物支架所含的不同浓度桂皮醛的体外抗炎效果图；
[0025] 图8为实施例1-4生物支架的不同浓度桂皮醛的体外促成骨活性图；
[0026] 图9为实施例1生物支架组实验鼠的micro-CT图片；
[0027] 图10为实施例1生物支架组实验鼠的骨体积定量测定含量图。
具体实施方式
[0028] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029] 本发明实施例说明书中所提到的各组分的质量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书各组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0030] 发明人在研究过程中，发现桂皮醛不仅能够抑制人类风湿性关节炎患者的滑膜成纤维细胞系MH7A细胞的炎性因子分泌，而且促进成骨细胞的钙结节形成，提示具有促成骨活性。因此，本发明实施例围绕桂皮醛和/或其衍生物为有效成分提供了一种骨生长促进剂、生物复合材料及其制备方法和应用。其中，桂皮醛，又名肉桂醛，是一种醛类有机化合物，为黄色黏稠状液体，大量存在于肉桂等植物体内。自然界中天然存在的肉桂醛均为反式结构，该分子为一个丙烯醛上连接上一个苯基，因此可被认为是一种丙烯醛衍生物。
[0031] 一方面，本发明实施例提供一种骨生长促进剂。所述骨生长促进剂的有效成分包括桂皮醛和/或其衍生物。这样，所述骨生长促进剂以包括桂皮醛和/或其衍生物作为有效成分，基于发明人的研究发现，所述桂皮醛和/或其衍生物的生物作用，促进成骨细胞的钙结节形成，促成骨生长活性，从而赋予所述骨生长促进剂高的骨生长和修复活性，包括骨软骨缺损的修复效果活性。而且所述桂皮醛和/或其衍生物化学性能稳定，从天然植物中提取，其毒性或副作用小。使得所述骨生长促进剂生物活性稳定，且安全。
[0032] 其中，所述桂皮醛衍生物可以是包括如下结构式所示化合物中的至少一种：
[0033]
[0034] 经实验得知，该些桂皮醛衍生物也具有优异的促进成骨细胞的钙结节形成，促成骨生长活性，提高骨的修复包括骨软骨缺损的修复效果，而且化学性能稳定。
[0035] 另一方面，在上文所述骨生长促进剂的基础上，本发明实施例还提供一种生物复合材料。所述生物复合材料包括生物相容材料，还包括有效剂量的骨生长促进剂，且所述骨生长促进剂是分散于所述生物相容材料中。
[0036] 其中，生物复合材料所含的所述骨生长促进剂为上文所述的骨生长促进剂，也即是所述生物复合材料含有包括桂皮醛和/或其衍生物等的有效成分。这样，所述生物复合材料能够有效促进骨的生长和修复，具有优异和稳定的促进骨生成和修复的功能；而且毒性或副作用小，安全性高。
[0037] 所述生物复合材料中所含骨生长促进剂的含量为有效剂量，所述“有效剂量”是指能够有效促进骨的生长或者修复的有效量，是指足以对个体显示骨生长或者骨修复益处或临床意义的骨生长促进剂的量。本领域技术人员将会理解，骨生长促进剂具体如骨生长促进剂的实际量或剂量将取决于被骨损伤的性质和严重性、受试者的年龄和一般状况等。如在一实施例中，所述骨生长促进剂所含的所述桂皮醛和/或其衍生物在所述生物复合材料中的重量百分含量为 0.05-5％％，优选为0.5％。通过控制有效成分，从而实现所述骨生长促进剂在所述生物复合材料中的含量为有效剂量，从而实现所述生物复合材料高的骨生长和修复活性。
[0038] 另外，所述骨生长促进剂所含的桂皮醛和/或其衍生物可以是以微球或纳米粒的形式存在于所述生物复合材料中，与所述生物相容材料一起，实现桂皮醛和/或其衍生物的缓释效果。其中，所述桂皮醛和/或其衍生物微球或纳米粒可以参照下文所述制备方法制备获得。
[0039] 所述生物复合材料所含的生物相容材料可以是骨修复领域常用的生物相容材料，如可降解的生物相容材料等。这样所述生物相容材料构成了所述生物复合材料的基体材料，所述桂皮醛衍生物等有效成分分散在所述生物相容材料中，可以是物理混合于所述生物相容材料中，也可以是通过共价键结合的方式接枝到所述生物相容材料中。在一实施例中，所述生物相容材料可以包括可降解聚合物、仿生磷灰石、生物玻璃、脱细胞骨基质中的至少一种。该些生物相容材料具有高的生物相容性，与骨的生物相容性好，而且能够有效负载上文所述的骨生长促进剂，调节和控制所述骨生长促进剂中有效成分持续的释放，从而实现所述生物复合材料良好和持续的促进骨的生长和修复。
[0040] 在一实施例中，当所述生物相容材料包括可降解聚合物时，所述可降解聚合物包括医用天然聚合物和医用合成聚合物中的一种或两种的混合物；其中，所述医用天然聚合物可以包括壳聚糖、海藻酸钠、甲基纤维素中的至少一种；所述医用合成聚合物可以包括聚丙交酯、聚乙交酯、聚酸酐、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮、聚己内酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、静电纺丝膜、生物降解纤维中的至少一种。在具体实施例中，所述可降解聚合物的重均分子量是 5万-30万，最优10万。
[0041] 在一实施例中，当所述生物相容材料包括仿生磷灰石时，所述仿生磷灰石可以包括三磷酸钙或羟基磷灰石中的一种或两种的混合物。
[0042] 在上述的所述生物复合材料各实施例中，所述生物相容材料占所述生物复合材料总重量的95-99.95％，当所述生物相容材料同时含有可降解聚合物和仿生磷灰石时，所述可降解聚合物和仿生磷灰石的质量比为65:35-90:10，最佳8:2。
[0043] 因此，上文各实施例中的所述生物复合材料以上文所述桂皮醛和/或其衍生物等有效成分为骨修复的生长因子，赋予所述生物复合材料优异的骨修复能力，而且毒性或副作用小，安全性高。而且在所述生物相容材料的作用下，能够调节和控制所述骨生长促进剂所含有效成分持续的释放，从而实现所述生物复合材料良好和持续的促进骨的生长和修复。
[0044] 在上文所述生物复合材料的基础上，本发明实施例还提供了所述生物复合材料的一种制备方法。本发明实施例生物复合材料的制备方法工艺如图1所示，其包括如下步骤：
[0045] 步骤S01.将骨生长促进剂与生物相容材料所含的组分以及溶剂进行混合处理，配制成浆料；
[0046] 步骤S02.将所述浆料进行干燥处理。
[0047] 具体地，所述步骤S01中的所述骨生长促进剂和生物相容材料所含的组分均如上文所述生物复合材料中所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。所述溶剂可以是用于制备所述生物相容材料常用的溶剂，如在一实施例中，所述溶剂包括1,4-二氧六环、丙酮、乙醇、甲醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺(DMF)、水中的至少一种。
[0048] 另外，所述骨生长促进剂与所述生物相容材料的混合比例应该保证在制备的生物复合材料中，所述骨生长促进剂的含量为有效剂量，在具体实施例中，保证所述骨生长促进剂所含的所述桂皮醛和/或其衍生物在所述生物复合材料中的百分含量为0.05-5％，优选为0.5％。以实现所述骨生长促进剂在所述生物复合材料中的含量为有效剂量，从而实现所述生物复合材料高的骨生长活性。所述溶剂的用量，应该保证所述骨生长促进剂与所述生物相容材料所含的组分充分混合均匀。
[0049] 所述骨生长促进剂与所述生物相容材料的混合的方式可以按照常规的混合方式即可，只要是能够使得各组分充分混合均匀形成均匀的浆料的混合处理方式均在本发明公开的范围。在一实施例中，将所述骨生长促进剂与生物相容材料以及溶剂进行混合处理方法如下：
[0050] 将所述生物相容材料所含的组分与溶剂混合处理后，加入所述骨生长促进剂的溶液进行再次混合处理。
[0051] 通过该混合处理方式，能够使得生物相容材料所含的组分与骨生长促进剂在溶剂中均匀分散，形成混合均匀且稳定的浆料。其中，所述骨生长促进剂的溶液中的溶剂可以是能够溶解所述骨生长促进剂的符合医用安全的溶剂，可以但不仅仅为1,4-二氧六环、丙酮、乙醇、甲醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺(DMF)、水中的至少一种。
[0052] 所述步骤S02中，对所述浆料进行干燥处理是为了出去浆料中的溶剂成分，由于有效成分桂皮醛和/或其衍生物化学性能稳定性，因此，干燥可以采用生物相容材料常用的干燥方式，如冷冻干燥、或烘干等方式。另外，在将所述浆料干燥之前，可以先将所述浆料根据需要进行定型处理，待干燥后可以直接形成相应的支架。
[0053] 因此，所述生物复合材料制备方法将骨生长促进剂与生物相容材料所含的组分进行混合处理，有效保证所述骨生长促进剂所含的有效成分在制备过程的稳定性，从而保证制备的生物复合材料稳定的促进骨生成的功能，同时赋予制备的生物复合材料高的安全性。
[0054] 再一方面，在上文所述生物复合材料及其制备方法的基础上，本发明实施例还提供了一种生物支架，具体是人工骨支架。所述生物支架包括上文所述的生物复合材料或由上文所述生物复合材料的制备方法制备的生物复合材料。在具体实施例中，可以将含有上文所述生物复合材料的浆料按照骨支架结构要求成型后进行固化形成。这样，由于所述生物支架含有本发明实施例生物复合材料，因此，所述生物支架具有稳定和安全的促进骨生成的功能，而且成本低。另外，经过检测得知，所述生物支架具有多孔结构，且所述孔径为200-600μm，优选300-500μm，孔隙率为40％-80％。因此，所述生物支架具有与骨接近的力学性能和结构特点。
[0055] 以下通过多个具体实施例来举例说明本发明实施例生物复合材料的碳/碳复合材料及其制备方法。
[0056] 下文各实施例中PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)购自山东省医疗器械研究所，PLGA分子量为10万，其中乳酸与乙醇酸的摩尔比为70:30；桂皮醛购自成都瑞芬思生物科技有限公司，纯度大于98％；生物材料快速成型机由清华大学机械工程系研制，型号为CLRF-2000-II。
[0057] 实施例1
[0058] 本实施例提供一种生物复合材料及其制备方法。所述生物复合材料包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、β磷酸钙(TCP)和桂皮醛，其中，PLGA、 TCP和桂皮醛的质量比为80:20:0.5；所述桂皮醛为骨生长促进剂。
[0059] 所述生物复合材料制备方法包括如下步骤：
[0060] S11：称取0.25g TCP置于15ml离心管中，加入10ml 1,4-二氧六环，超声 30min，称取1.0gPLGA，置于50ml小烧杯中，倒入上述溶液，室温搅拌过夜；
[0061] S12：将6.25mg桂皮醛加入到500μL 1,4-二氧六环中溶解；
[0062] S13：将步骤S12中桂皮醛溶液，吸取150ul(约6mg)，加入步骤S11的溶液中，搅拌混匀1小时，得到含PLGA、TCP和桂皮醛的浆料；
[0063] S14：将步骤S13中浆料加入到3D打印物料罐内，安装到机器上，固定，调节成型材料温度至零下18-30℃；电脑控制及成型：打开软件Cark，调入方法，设置仪器参数(喷头扫描速度15-23mm/s，喷头扫描填充速度0.9-1.5，孔径1mm，层高0.12mm)，其他不变，开始造型，制成2.4×2.4×2.4cm3的立方体，而后将成型块直接冷冻干燥48小时，得到如图2至图4所示的生物支架，其中，图2为支架照片、图3为图2所示支架的显微CT图；图4为图2所示支架的扫描电镜表征图；其中，图3、图4所示中的下层为PLGA/TCP/桂皮醛支架，上层为PLGA/桂皮醛。由图3、4可知，由所述生物复合材料形成的生物支架具有与骨近似的结构，其中，材料宽度约为360μm，孔径为约为480μm，孔隙率为50％。
[0064] 实施例2
[0065] 本实施例提供一种生物复合材料及其制备方法。所述生物复合材料包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、羟基磷灰石(HA)和桂皮醛，其中，PLGA、 TCP和桂皮醛的质量比为80：20：0.3；所述桂皮醛为骨生长促进剂。
[0066] 所述生物复合材料制备方法包括如下步骤：
[0067] S21：称取0.2g HA置于15ml离心管中，加入10ml 1,4-二氧六环，超声30min，称取0.8gPLGA，置于50ml小烧杯中，倒入上述溶液，室温搅拌过夜；
[0068] S22：将30mg桂皮醛加入到500μL 1,4-二氧六环中溶解；
[0069] S23：将步骤S22中桂皮醛溶液约75ul加入步骤S21的溶液中，搅拌混匀 1小时，得到含PLGA和桂皮醛的浆料；
[0070] S24：将步骤S23中浆料按照实施例1中步骤S14形成并干燥。
[0071] 实施例3
[0072] 本实施例提供一种生物复合材料及其制备方法。所述生物复合材料包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLA)、β磷酸钙(TCP)和桂皮醛，其中，PLA、TCP 和桂皮醛的质量比为80：20：1；所述桂皮醛为骨生长促进剂。
[0073] 所述生物复合材料制备方法包括如下步骤：
[0074] S31：称取0.2g TCP置于15ml离心管中，加入10ml 1,4-二氧六环，超声 30min，称取0.8gPLA，置于50ml小烧杯中，倒入上述溶液，室温搅拌过夜；
[0075] S32：将10mg桂皮醛加入到500μL 1,4-二氧六环中溶解；
[0076] S33：将步骤S32中桂皮醛溶液250ul加入步骤S31得到的溶液中，搅拌混匀1小时，得到含PLA、TCP和桂皮醛的浆料；
[0077] S34：将步骤S33按照实施例1中步骤S14形成并干燥。
[0078] 实施例4
[0079] 本实施例提供一种生物复合材料及其制备方法。所述生物复合材料包括：
[0080] 本实施例提供一种生物复合材料及其制备方法。所述生物复合材料包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLA)、羟基磷灰石(HA)和桂皮醛，其中，PLA、 TCP和桂皮醛的质量比为70：30：5；所述桂皮醛为骨生长促进剂。
[0081] 所述生物复合材料制备方法包括如下步骤：
[0082] S41：称取0.3g TCP置于15ml离心管中，加入10ml 1,4-二氧六环，超声30min，称取0.7gPLA，置于50ml小烧杯中，倒入上述溶液，室温搅拌过夜；
[0083] S42：将50mg桂皮醛加入到1.2mL 1,4-二氧六环中溶解；
[0084] S43：将步骤S42中桂皮醛溶液加入步骤S41得到的溶液中，搅拌混匀1 小时，得到含PLA、TCP和桂皮醛的浆料；
[0085] S44：将步骤S43按照实施例1中步骤S14形成并干燥。
[0086] 实施例5-10
[0087] 本实施例提供六种生物复合材料及其制备方法。所述生物复合材料含有与实施例1中生物复合材料相同比例的组分，本实施例5-10与实施例1不同的是，将实施例1中桂皮醛分别替换如下的桂皮醛衍生物，具体如下：
[0088] 实施例5为 实施例6为
[0089] 实施例7为 实施例8为
[0090] 实施例9为 实施例10为
[0091] 所述实施例5-10各自的生物复合材料制备方法分别参照实施例1制备方法制备。
[0092] 对比例1
[0093] 本对比例提供了一种生物复合材料，其为不含有桂皮醛的支架PLGA/TCP。
[0094] 相关性能测试
[0095] 1.将上述实施例1-4生物复合材料进行桂皮醛和上述实施例5-10生物复合材料进行桂皮醛衍生物的体外释放实验：
[0096] 实验方法：将重约0.2g实施例1-10提供的支架材料，紫外灭菌，浸于4.0 ml PBS(PH＝7.4)中，在37℃以120rpm振荡，每周两次取出3.5ml液体，并用等体积新鲜PBS不足。取出的液体，直接在290nm检测波长下用高效液相色谱(HPLC)法测定桂皮醛的浓度。
[0097] 实验结果：实施例1提供的支架材料测的结果如图5所示，经对实施例2-10 提供的支架材料测试结果与图5近似。由此，基于上述体外释放实验结果可知，本实施例提供的生物复合材料能够在2周内依然能有效施放活性因子桂皮醛及其衍生物。
[0098] 2.将上述实施例1-10生物复合材料进行体外降解实验：
[0099] 实验方法：将重约0.2g实施例1-10提供的支架材料和对比例1中的支架材料分别进行紫外灭菌，浸于4.0ml PBS(PH＝7.4)中，在37℃以120rpm振荡，每周两次取出3.5ml液体，并用等体积新鲜PBS不足。取出的液体，测定 PH值。
[0100] 实验结果：实施例1提供的支架材料和对比例1中支架材料体外降解实验测的结果如图6所示，经对实施例2-10提供的支架材料测试结果与图6近似。由此，基于上述体外释放实验结果如图6可知，两类支架的PH释放曲线基本一致，说明与不含药物支架相比，活性因子桂皮醛不影响支架材料降解。
[0101] 3.将上述实施例1-10支架材料进行力学测试实验：
[0102] 实验方法：将实施例1-10提供的支架材料样品放置在压缩试验机的两块平行板之间的中心，放平，保证支架受力均匀，调整参数，设置测试速度0.1mm/s, 实验过程中记录时间、位移、载荷、压缩应变和压缩应力数据,用线性回归法从应力-应变曲线计算的弹性模量。方法参照：GB/T8813-2008/ISO 844:2004。
[0103] 实验结果：实施例1提供的桂皮醛支架的弹性模量为281.47±35.82kPa，有利于成骨分化，经对实施例2-10提供的支架材料测试的弹性模量与实施例1近似。
[0104] 4.将上述实施例1-4生物复合材料所含的桂皮醛和上述实施例5-10生物复合材料进行桂皮醛衍生物进行体外抗炎活性实验：
[0105] 实验方法：采用来自人类风湿性关节炎患者的滑膜成纤维细胞(fibroblast like synovial cells,FLS)系MH7A细胞，使用白介素1β(20ng/mL)进行炎性诱导，诱导前4小时，加入不同浓度桂皮醛，诱导后24小时，检测培养基中的炎性因子白介素6，白介素8和肿瘤坏死因子α的含量。
[0106] 实验结果：测得结果如图7所示。由图7可知，在实验条件下，桂皮醛剂量依赖性降低白介素6，白介素8和肿瘤坏死因子α的含量，因此，所示桂皮醛具有抗炎作用。另外，按照桂皮醛体外抗炎活性实验方法进行桂皮醛衍生物抗炎活性实验得知，实施例5-10中的桂皮醛衍生物也有与桂皮醛相似的抗炎作用。
[0107] 5.将上述实施例1-10生物复合材料所含的桂皮醛和上述实施例5-10生物复合材料进行桂皮醛衍生物进行体外促成骨活性实验：
[0108] 实验方法：将MC 3T3-E1细胞接种至6孔板，以α-MEM培养基正常培养 (正常组)，长满后，分别以：(1)成骨诱导培养条件(含有10％FBS的a-MEM 培养基培养里包含50ug/ml维生素C,10mM beta-磷酸)(成骨诱导组)；(2)成骨诱导培养条件，加入10μM桂皮醛(桂皮醛组)或桂皮醛衍生物(桂皮醛衍生物组)；培养5天，每隔两天更换一次培养液，弃去上清，加入中性福尔马林固定30min，ddH2O洗净，加入1％茜素红染液染色30min，洗净，拍照；
[0109] 实验结果：桂皮醛组结果见图8所示，桂皮醛(10μM)可有效促进钙结节形成。经对实施例5-10提供的支架材料测试结果与图8近似。
[0110] 6.将上述实施例1-10生物复合材料进行体内促成骨实验
[0111] 实验方法：新西兰大白兔(2.7-3.0kg,5-6months)麻醉后，暴露关节腔，用骨科手术专用电钻垂直于股骨远端滑车中心的软骨表面向下钻孔，孔径为3.2mm，深度为3mm，制作缺损区。之后不植入支架作为对照组、植入对比例 1提供的不含药支架作为空白支架组、实施例1-10提供的支架材料分别作为桂皮醛支架组，缝合伤口。处死前14天和7天皮下注射二甲酚橙(90mg/kg)和钙黄绿素(10mg/kg)，取股骨，固定后先进行micro-CT扫描，再进行硬组织切片包埋。
[0112] 实验结果：实施例1中micro-CT扫描照片如图9所示，其中，图9-A为对照组micro-CT照片，图9-B为空白支架组micro-CT照片，图9-C为桂皮醛支架组micro-CT照片，而且图9-A至9-C中的阴影部分为骨缺损区间，白色区域为新生骨区域。进一步对对照组、空白支架组和实施例1中桂皮醛支架组骨体积进行定量测定，骨体积定量测定结果如图10所示。另外，对实施例2-10提供的生物复合材料进行骨的修复实验测试得知，实施例2-10提供的生物复合材料支架组实验鼠的micro-CT图片与图9-C近似，骨体积定量测定结果与图10 近似，由该实验结果如图9和及图10可知，本发明实施例提供的生物复合材料能够有效促进缺损处的新骨生成，且新骨生成的骨量高于空白对照组和不含药支架组。
[0113] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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