[發(fā)明專利]摻雜骨修復(fù)材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810045662.5
• 申請(qǐng)日: 2008-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN101444640A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬昌秀;宋巍;余喜訊;張小華;王踐云;田猛;陳峰;李華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): A61L27/14
• 分類號(hào): A61L27/14;A61L27/12
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司
• 代理人: 呂建平

一.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及適用于修復(fù)人體硬組織缺損 的生物醫(yī)學(xué)材料的技術(shù)領(lǐng)域。

二.背景技術(shù)

近年來關(guān)于骨修復(fù)材料的研究著重致力于建立無毒、無害以及對(duì)人體或植入 設(shè)備無改變的理想模型。應(yīng)用較為廣泛的人工骨材料，如：羥基磷灰石(HA)、 β-磷酸三鈣(β-TCP)、生物活性玻璃、生物活性骨水泥等，均能與人骨連接并 表現(xiàn)出一定生物相容性。但由于生物降解、骨誘導(dǎo)、骨傳遞等能力存在差異，關(guān) 于探尋適應(yīng)人體生理環(huán)境、具有優(yōu)良性能的骨修復(fù)材料的研究還有較大爭(zhēng)議。de Bruijin等認(rèn)為，生物材料上的類骨磷灰石層的形成是它具有骨誘導(dǎo)性的先決條 件，而材料表面磷灰石層的形成是局部環(huán)境Ca²⁺與PO₄^3-濃度達(dá)閾值沉析的結(jié)果， 這與材料降解釋放Ca²⁺與PO₄^3-速率密切相關(guān)。現(xiàn)階段骨修復(fù)材料存在的較大問 題是降解速率無法按需調(diào)控，有研究表明：HA在體內(nèi)降解速率過慢，而β-TCP 則過快，這些均不利于骨的生成與連接。因此對(duì)提高骨修復(fù)材料降解可控性成為 本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。Mingbo?Wang等制備的HA/PVA/Gel復(fù)合骨修復(fù)材料，提高 了HA的水溶性和降解性，但降解產(chǎn)物中的低聚小分子會(huì)造成體內(nèi)局部組織炎 性；Zhao?Naru等制備的β-TCP/BG/PLA復(fù)合材料具有較好的力學(xué)強(qiáng)度，PLA 降解后的局部酸性雖利于材料降解，但可能造成人體免疫細(xì)胞活性減弱，癌細(xì)胞 活性增強(qiáng)。

聚磷酸鈣(CPP)作為一種無機(jī)聚合物，其分子式為[Ca(PO₃)₂]n，密度為 2.85g/cm³。這種聚合物不同于一般的有機(jī)高分子聚合物，它的主鏈結(jié)構(gòu)是通過 四面體結(jié)構(gòu)的[PO₄^3-]離子角對(duì)角連接，形成長(zhǎng)鏈的螺旋結(jié)構(gòu)。因其化學(xué)結(jié)構(gòu)與 天然骨以及生物體內(nèi)活性大分子相似而具有良好的生物相容性和吸收性。早在上 世紀(jì)五十年代，美國(guó)學(xué)者Van?Wazer等人就率先提出：具有長(zhǎng)鏈仿生結(jié)構(gòu)的縮聚 磷酸鹽作為新型的生物材料將具有良好的應(yīng)用前景。在隨后的幾十年間，俄羅斯 的學(xué)者M(jìn)urashova，Lorenz以及德國(guó)學(xué)者Jost等人做了大量的研究工作，證實(shí)了聚 磷酸鹽的螺旋型長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，加拿大Pilliar等人研究發(fā)現(xiàn)聚磷酸鈣具 有優(yōu)良的生物相容性和力學(xué)性能。本發(fā)明的發(fā)明人所在課題組在先前的研究中， 將鍶元素?fù)饺隒PP，提高了其細(xì)胞親和性、促成骨、促血管化的生物活性及其力 學(xué)性能。至今，關(guān)于聚磷酸鈣作為優(yōu)良的新型骨修復(fù)材料可行性的研究已經(jīng)大量 開展，世界范圍內(nèi)的學(xué)者均有相關(guān)研究成果不斷問世。

然而，作為理想的骨修復(fù)材料，誘導(dǎo)新骨生長(zhǎng)并配合其速率降解以達(dá)到自體 骨完全康復(fù)，且降解產(chǎn)物對(duì)內(nèi)環(huán)境無毒無害，是這一領(lǐng)域研究的難點(diǎn)。如今廣泛 研究的生物陶瓷類骨修復(fù)材料大多因晶體結(jié)構(gòu)致密、分子量大而降解速率緩慢， 這極不利于修復(fù)部位新骨的誘導(dǎo)及生成，CPP同樣存在這一弱點(diǎn)。發(fā)明人所在課 題組前期動(dòng)物及臨床實(shí)驗(yàn)證明，CPP在人體植入部位降解較緩慢。

三.發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供新型摻雜骨修復(fù)材料及其制備方 法的目的旨在解決以下技術(shù)問題，即使制備的骨修復(fù)材料具有良好的降解可調(diào)控 性及生物相容性，并同時(shí)具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和韌性。

本發(fā)明的基本思想是在聚磷酸鈣中摻入少量的鉀、鈉等堿金屬元素，使新型 摻雜骨修復(fù)材料在獲得優(yōu)化降解能力的同時(shí)，也具有良好的力學(xué)性能和生物相容 性能。