[發明專利]羥基磷灰石涂層鎂合金醫用內植入材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200710064147.7
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN101254314A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 崔菡;焦延鵬;張余;尹慶水;王本學
• 申請（專利權）人: 北京奧精醫藥科技有限公司;廣州麥邦生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/42
• 分類號: A61L27/42
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，具體的說涉及一種表面具有羥基磷灰石涂層的鎂合金醫用內植入材料，尤其是骨外科或整形外科的內固定或植入材料及其制備方法。

背景技術

鎂合金是一種生物可降解的金屬材料，最早在上世紀30年代就開始將純鎂用于骨組織修復和整形外科，但是由于純鎂的降解速率太快，并產生大量的氫氣，限制了其應用。但是隨著合金技術的發展，更多的合金元素被發現和應用，使可降解的鎂合金又被人們所重新認識。

研究表明，鎂合金具有良好的生物相容性和優良的機械性能，一些其它的合金元素，尤其是稀土元素的加入，使得其物理化學性能和生物性能得到改善和提高，解決了鎂合金在體內降解過快的缺點。研究表明，鎂合金有可能成為新的醫用內植入材料，尤其是骨外科和整型外科的內固定或植入材料。因為鎂合金有高的比強度和比剛度，純鎂的比強度為133GPa/(g/cm³)，而超高強度鎂合金的比強度已達到480GPa/(g/cm³)，比Ti6Al4V的比強度(260GPa/(g/cm³))高出近1倍。鎂合金的楊氏模量約為45Gpa，更接近人骨的彈性模量(20GPa)，能有效降低應力遮擋效應。鎂合金的密度約為1.7g/cm³，與人骨密度(1.75g/cm³)接近，遠低于Ti6Al4V的密度(4.47g/cm³)。例如，鎂合金作為治療骨折的內固定材料，能夠在骨折愈合初期提供穩定的力學環境，在骨折塑型期，即骨折愈合后期，逐漸而不是突然降低其應力遮擋作用，使骨折部位承受逐步增大乃至生理水平的應力刺激，加速骨折愈合，從而防止局部骨質疏松和再骨折的發生。因此，鎂合金作為治療骨折的固定、支撐等體內植入材料，具有很多優于其它金屬材料的性能。但是，現有的鎂合金材料的降解速率還是太快，達不到臨床上對骨科內固定材料的要求，而且鎂合金材料表面生物活性較差，與骨及周圍軟組織的結合能力較差，影響其臨床廣泛應用。

發明內容

本發明的目的就是針對技術領域內的缺陷，提供了一種可降解的醫用內植入鎂合金材料，這種材料其既能保持金屬材料良好的力學性能，同時具有生物可降解性，更為重要的是這種材料的降解速率可以通過涂層的厚度加以調節，同時其表面具有良好的骨誘導性，適合作為醫用內植入物使用，尤其符合骨外科和整型外科的臨床需要。

同時本發明還提供該內植入鎂合金材料的制備方法。

羥基磷灰石涂層鎂合金醫用內植入材料，其特征在于：鎂合金基材表面具有羥基磷灰石涂層。

所述羥基磷灰石涂層厚度為5-80μm。

所述涂層與基材的結合強度為30-80MPa。

羥基磷灰石涂層鎂合金醫用內植入材料的制備方法，可采用仿生溶液生長法，離子束沉積法，涂覆-燒結法，等離子噴涂法，放電等離子燒結法或電泳沉積法。

所述仿生溶液生長法是將鎂合金在仿生溶液中浸泡后高溫熱處理，所述仿生溶液中含有2-10mmol/l?Ca(NO₃)₂，2-10mmol/l?NaH₂PO₄，浸泡時間為12-200小時，所述熱處理溫度為400-600℃。

所述離子束沉積法是將羥基磷灰石作為靶材在真空下用氬離子轟擊后再高溫熱處理，所述真空度為1×10^-4-1×10^-6Pa，氬離子轟擊電壓為50-80KeV，氬離子的密度為1-5×10¹⁶ions/cm²；熱處理溫度為400-600℃后。

所述涂覆-燒結法將鎂合金材料浸泡在加有粘合劑的羥基磷灰石的乙醇溶液中，再高溫燒結，所述羥基磷灰石的粒度分布范圍為0.4-50μm，浸泡時間為0.2-2h，燒結溫度為800℃～1050℃，燒結時間為2-10h。

所述等離子噴涂法是利用等離子機將羥基磷灰石粉末噴涂在鎂合金材料的表面，所述噴涂時：主氣為氬氣70-90scfh，次氣為氫氣5-10scfh，噴涂電流：400-600A，噴涂電壓：30-60V，噴涂距離：100-200mm。

所述放電等離子燒結法是將鎂合金材料浸泡在加有粘合劑的羥基磷灰石的乙醇溶液中，再放入放電等離子設備中高溫燒結，所述燒結真空度為3-10Pa，壓力為20-35Mpa，升溫速率為100-200/min，燒結溫度為800-1000℃，保溫時間為5-10min。