Visando a obtenção de biomateriais que favoreçam a reparação óssea, materiais poliméricos biocompatíveis, como o colágeno, têm sido amplamente estudados. Também tem se buscado a utilização de produtos naturais, como os carotenoides (bixina, norbixina, dimetil-b-caroteno) extraídos do urucum, que apresentam efeitos antioxidante e anti-inflamatório. A pesquisa objetivou avaliar a reparação óssea com utilização de enxerto de colágeno associado a compostos extraídos de sementes de urucum (Bixa orellana L.) em modelo experimental na tíbia de Rattus norvegicus. Foram extraídos os compostos das sementes do urucum com KOH 4% e foi determinado o teor dos constituintes químicos majoritários identificados no extrato por CG-EM após reação de derivatização. Foram utilizados 40 ratos divididos em quatro grupos. Foi produzido defeito ósseo de 2 mm na tíbia. No G1, a ferida óssea foi preenchida com coágulo; G2, com colágeno; G3, com compostos extraído do urucum e no G4, com colágeno/urucum 1:1. Após eutanásia, em 14 e 30 dias, as amostras das tíbias foram encaminhadas para análise histológica e espectroscopia Raman. A cromatografia gasosa acoplada ao espectômetro de massas mostrou que os carotenoides são os compostos majoritários extraídos com KOH 4% das sementes de Bixa orellana L. O extrato obtido apresentou efeito anti-inflamatório e osteoindutor na análise microscópica; promoveu mineralização da matriz óssea neoformada semelhante à encontrada no osso normal na análise por espectroscopia Raman. Nas condições apresentadas neste estudo, a reparação óssea em modelo experimental na tíbia de Rattus norvegicus é favorecida com a utilização de compostos de urucum (Bixa orellanaL.) associado ao colágeno.