[發明專利]基于聚羥基烷酸酯材料的骨科內固定器械的制備方法

有效

• 申請號: 200910304615.2
• 申請日: 2009-07-21
• 公開（公告）號: CN101618586A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 王臻;劉偉強;胡慶柳;尚鵬;廖振華;佘振定
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: B29C45/00
• 分類號: B29C45/00;B29C45/17;B29B13/06;A61L31/12;A61L31/14;C08L67/04;C08K3/32;C08K3/04;B29B7/00;B29C45/78;A61L31/06;A61L31/02;B29L31/00
• 代理公司: 深圳市維邦知識產權事務所
• 代理人: 黃 莉

技術領域

本發明涉及骨科內固定器械的制備方法，尤其是指基于聚羥基烷酸酯材料的骨科內固定器械的制備方法。

背景技術

骨科疾病是現代社會的多發疾病，以脊柱疾病、關節疾病、骨質疏松、骨腫瘤為代表的骨科疾病和由車禍等外力所引起的骨折是醫院中較常見的病例。骨折的主要治療方法是借助外力將斷裂的骨骼對接固定后，依靠骨細胞的再造功能填補裂縫，使之重新連成一體。目前常用的骨科內固定材料有三大類：金屬材料、無機生物陶瓷材料和可降解高分子材料。對于內固定材料而言，不僅要求固定材料無毒副作用、有生物安全性，而且必須有足夠的力學強度并能與骨牢固地結合。

金屬材料由于強度好，操作技術成熟，是目前普遍接受的骨折最常用的內固定材料。但在使用中，金屬內固定材料存在如下缺點：其在體液環境中易發生電解腐蝕，產生金屬離子，引發局部組織發炎；金屬易發生應力遮擋，導致骨折愈合延遲；需二次手術取出，增加了手術成本和患者痛苦。而生物活性陶瓷材料也存在其強度低、脆性大、可塑性差，且在生理環境中容易疲勞破壞的不足，限制了它的實際應用。近年來國內外許多學者正在對可吸收內固定材料的性能和應用進行大量的研究和探索?？山到飧叻肿硬牧陷^之金屬和陶瓷材料則有著突出的優越性，主要表現為：(1)良好的生物相容性、無毒性、無抗原性和無致癌性；(2)在體內的降解產物能被生理系統清除而不干擾細胞代謝；(3)足夠的力學強度及強度維持時間，彈性模量與松質骨接近，并通過逐漸吸收而將應力逐漸傳導到骨質中；(4)避免金屬內固定物產生應力遮擋和長期存留體內而產生的并發癥。

目前市場上應用于骨科的可吸收內固定材料中較常見的是聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)制備的可吸收螺釘，多應用于不需要負重的關節周圍/內骨折。但上述材料仍存在諸如親水性不足、細胞粘附力較弱、易引起無菌性炎癥反應、機械強度不足等缺陷。

聚羥基脂肪酸酯（簡稱PHAs）是細菌體內廣泛存在的一種細胞內聚酯，在生物體內主要作為細胞內碳源和能源的貯藏性物質而存在。PHAs具有生物降解性、生物相容性、壓電性、無刺激性、無免疫原性等化學合成的高分子沒有的特性。而且在PHAs植入人體后，高分子斷裂后釋放羥基酸，僅引起較小的酸性和炎癥反應。同時已在體內實驗中發現了PHAs的單體R-3-羥基丁酸（3HB）是人體血液中一個正常的代謝產物，作為酮體之一，在健康成人血液中其濃度是3-10?mg/100?ml。

中國發明專利CN?1215887C和CN1258382C中均提及的是一種聚羥基烷酸酯及其共聚物材料制備的血管支架，涉及的是有關聚羥基烷酸酯及其共聚物材料在組織支架方面的應用領域。而中國實用新型專利CN2631438中涉及的僅為頸椎前路可吸收固定板，側重的是利用現成的可吸收固定材料來設計制造頸椎前路的固定板，但未提及可吸收固定板的制備工藝。

而目前基于聚羥基烷酸酯的骨科內固定器械的制備，采用的原料大多是聚羥基丁酸（PHB）或聚羥基丁酸－羥基戊酸酯(PHBV)。其中，PHB的化學結構簡單規整，結晶度高達60-80%，因而性脆，折裂伸長率很低，大大限制了它的應用范圍；PHBV的結晶速率比PHB的結晶速率慢了很多，給加工帶來了很大難度。制備工藝通常采用的是將聚羥基烷酸酯溶解于有機溶劑中，待有機溶劑揮發后再將聚羥基烷酸酯切碎后注塑或熱壓成試件。該制備方法存在的缺陷為操作步驟復雜，同時樣品中會有殘留的有機溶劑，這對于骨科內植入材料植入人體后會產生毒害作用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種基于聚羥基烷酸酯材料的骨科內固定器械的制備方法，其方法簡便易操作，且制得的內固定器械有足夠的力學強度并能與骨牢固地結合，而且對人體無毒害作用。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種基于聚羥基烷酸酯材料的骨科內固定器械的制備方法，其包括如下步驟：

干燥處理步驟，以聚羥基烷酸酯為主料，無機材料為添加料，所述的無機材料為羥基磷灰石、生物玻璃、磷酸三鈣或碳納米管的一種或兩種或多種混合物，對上述主料、添加料分別進行真空干燥處理以除去其中含有的水分；

共混步驟，將經干燥處理的主料和添加料按照主料：添加料為80：20～99：1的質量比比值進行共混加工處理；

注塑步驟，在微型注塑機上利用骨科內固定器械的模具進行注塑成型加工，注塑機的料筒溫度比共混物的熔融溫度高1～15℃；

后處理步驟，注塑完成后待帶有注塑件的模具冷卻后脫模，再對所得注塑件進行表面修整后即得到可降解的骨科內固定器械。