[發明專利]一種絲素蛋白/磷酸鈣骨水泥復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010288285.5
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN101961509A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 謝瑞娟;王彪;李明忠
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61L27/42
• 分類號: A61L27/42
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種醫用生物材料及其制備方法，特別涉及一種以磷酸鈣骨水泥為基體、絲素蛋白粉為增強體的復合材料及其制備方法。

背景技術

磷酸鈣骨水泥一般是由兩種或幾種磷酸鈣鹽混合的粉末和固化液組成，使用時兩者按一定的比例調和均勻，能在室溫或人體環境下自行固化并準確塑型。骨水泥發生固化反應最終產物主要為與人體骨成分相似的羥基磷灰石，能傳導骨生長，逐步被組織吸收并產生骨組織再生效果，具有良好的生物相容性，目前在骨損傷修復方面顯示了巨大的臨床應用的優勢和廣闊的市場前景。但傳統的磷酸鈣骨水泥仍存在明顯不足，如脆性大，強度低等缺點，主要用于非承重的骨缺損部位，這嚴重地限制了其在更廣泛領域的應用。因此，如何提高磷酸鈣骨水泥的力學性能是實現其應用于臨床和充分發揮其骨缺損修復功能的重要基礎。

目前，國內外一些學者紛紛致力于如何提高磷酸鈣骨水泥的力學性能的研究，因磷酸鈣骨水泥的組成不同其性能也不同，有研究表明磷酸四鈣的綜合性能較好，而磷酸四鈣的制備條件較苛刻，必須從1400℃以上的高溫爐中取出急冷，至今市場上無其產品銷售。磷酸四鈣制取的方法可分為二大類，一類為干法(US?Patent?5545254)，另一類為濕法(載紅蓮，閆玉華，王友法等.磷酸四鈣粉末的制備研究.硅酸鹽通報，2002，(4)：56-58)。采用干法或濕法合成磷酸鈣骨水泥，影響磷酸四鈣純度的一個重要因素就是冷卻方式，以往的研究認為必須在1400℃及以上的爐中取出急冷，才能獲得純度較高的磷酸四鈣，如在文獻“醫用磷酸鈣骨水泥的制備及性能的實驗研究”(鄭治，向其軍，劉詠等.[J]生物醫學工程學雜志，2006，23(5)：1048-1051.)、“磷酸四鈣粉末的制備研究”(載紅蓮，閆玉華，王友法等.[J]硅酸鹽通報，2002，(4)：56-58.)和“磷酸鈣骨水泥的制備及性能”(張愛娟，王衛偉.[J]材料科學與工程學報，2008，26(5)：779-782)中均有報道，在1400℃及以上的溫度下取出樣品，對爐子和操作要求都很高。

將磷酸鈣骨水泥與各種材料進行復合，如殼聚糖、可吸收纖維、膠原等已經取得了一些成效。Hockin?H.K.Xu等(Hockin?H.K.Xu，Michael?D.Weir，Elena?F.Burgueral，et?al.Injectable?and?macroporous?calcium?phosphate?cement?scaffold.Biomaterials，2006，27：4279-4287)采用可吸收纖維來改善磷酸鈣骨水泥抗彎強度，雖然當樣品含5％纖維時其抗彎強度為(3.2±1.0)MPa，但這個數值還是比較小，另外纖維不易均勻分散在磷酸鈣骨水泥中。中國發明專利“磷酸鈣骨水泥/殼聚糖-明膠復合支架的制備方法”(CN101125223)，制備的材料孔隙率雖然較高，但壓縮強度僅為1.52-1.82MPa。文獻“利用磷酸化殼聚糖改善磷酸鈣骨水泥性能的研究”中(Wang?X.，Ma?J.，Wang?Y.，He?B.，[J]Polym.Sci.，2002，4：325-332)中，報道了利用不同分子量、不同脫乙酰度和不同磷酸酯化取代度的可溶性殼聚糖添加到磷酸鈣骨水泥中，會稍微延遲骨水泥的固化時間。文獻“膠原支架增強自固化磷酸鈣骨水泥的力學及成骨性能研究”(陳大福，田偉，行勇剛等.[J]中國矯形外科雜志，2006，14(18)：1410-1412)的研究認為，膠原支架可改善CPC的力學性能，彎曲強度比CPC的提高了64.2％；也有研究結果(Youji?Miyamoto，Kunio?Ishikawa，Masaaki?Takechi，et?al.Basic?properties?of?calcium?phosphate?cement?containing?atelocollagen?in?its?liquid?or?powder?phases.Biomaterials，1998，19：707-715)表明，采用膠原的凝固時間較長。