[發明專利]一種醫用多孔金屬植入材料的制備方法

有效

• 申請號: 201110296575.9
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102796898A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 葉雷
• 申請（專利權）人: 重慶潤澤醫藥有限公司
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C27/02;A61L27/04;A61L27/56
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及一種醫用金屬植入材料的制備方法，尤其是涉及一種醫用多孔金屬植入材料的制備方法。

背景技術

多孔醫用金屬植入材料具有治療骨組織創傷、股骨組織壞死和替代致密骨組織如牙骨等重要而特殊的用途，現常見的這類材料有多孔金屬不銹鋼、多孔金屬鈦等。作為骨組織創傷和股骨組織壞死治療使用的多孔植入材料，其孔隙度應達30～80％，而且孔隙最好全部連通與均勻分布，或根據需要使之既與人體的骨組織生長相一致，又減輕了材料本身的重量，以適合人體植入使用。

而難熔金屬鉭，由于它具有優秀的生物相容性，其多孔材料有望作為替代前述等傳統醫用金屬生物材料。由于金屬鉭對人體的無害、無毒、無副作用，以及隨著國內外醫學的飛速發展，對鉭作為人體植入材料認知的進一步深入，人們對人體植入用多孔金屬鉭材料的需求變得越來越迫切，對其要求也越來越高。其中作為多孔醫用植入金屬鉭，如果能具有很高的均勻分布連通孔隙以及與人體相適應的物理機械性能，則其有望作為一種新型的骨組織替代材料。

作為醫用植入的多孔金屬材料就像一般的多孔金屬材料那樣基本上是以粉末燒結法為主要的加工方法，特別是為獲取孔隙連通與均勻分布的多孔金屬泡沫結構采用粉末燒結法中的金屬粉末漿料在有機泡沫體上的浸漬后干燥再燒結簡稱泡沫浸漬法居多。關于粉末燒結所獲得的多孔金屬材料通常其金屬力學性能并不是很好，其主要原因是工藝上如何安排成孔介質的支撐與消除關系、金屬粉末燒結過程中的塌陷問題。而已知的文獻報道中均沒有很好的解決方法而放任自然。

采用金屬粉末燒結法制造多孔鉭的文獻報道很少，特別是以獲得醫用植入材料用為目的的多孔鉭粉末燒結法文獻報道幾乎沒有。可以參考的是公開號為CN200510032174，名稱“三維通孔或部分孔洞彼此相連多孔金屬泡沫及其制備方法”以及CN200710152394，名稱“一種新型多孔泡沫鎢及其制備方法”。然而其所獲得的多孔金屬或是為過濾材料用，或是為航空航天及其它高溫場合用而非作為醫用金屬植入材料使用，再者所加工的多孔金屬也非多孔鉭。

關于多孔鉭，US5282861公開了一種應用于松質骨植入體、細胞和組織感受器的開孔鉭材料及其制備。這種多孔鉭由純商業鉭制成，它以聚亞氨酯前體進行熱降解得到的碳骨架為支架，該碳骨架呈多重的十二面體，其內為網格樣結構，整體遍布微孔，孔隙率可高達98％，再將商業純鉭通過化學蒸氣沉積、滲透的方法結合到碳骨架上以形成多孔金屬微結構，簡稱為化學沉積法。這種方法所獲得的多孔鉭材料其表面的鉭層厚度在40～60μm之間；在整個多孔材料中，鉭重約占99％，而碳骨架重量則占1％左右。文獻進一步記載，該多孔材料的抗壓強度50～70MPa，彈性模量2.5～3.5GPa，抗拉強度63MPa，塑性變形量15％。但是將它作為致密骨組織如牙骨等醫用植入材料的多孔鉭，其材料的力學性能如延展性、抗壓強度、彎曲強度等有明顯不足之處，而且會影響到后續的對多孔鉭材料本身的加工，例如成型件的切割等。同樣在前述的金屬粉末燒結法所獲得的產品也均存在這樣的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生物相容性與力學性好的醫用多孔金屬植入材料的制備方法。

本發明的目的是通過如下技術手段實現的：

一種醫用多孔金屬植入材料的制備方法，將鉭粉與造孔劑、成型劑混合成混合粉末，再經造粒、注射入模具成型、脫模、脫脂、燒結和熱處理制得替代牙骨組織的醫用多孔金屬植入材料；其特征在于：所述造孔劑為碳酸氫鈉、尿素、氯化鈉、甲基纖維素、乙基纖維素中的一種或多種，所述成型劑為聚乙烯醇、硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟、合成橡膠中的一種或多種；所述脫脂過程是以0.5℃/min～3℃/min的速率逐步升溫至400～800℃，以氬氣通入構成保護氣氛并保溫60min～240min，所述熱處理步驟是真空度為10^-4Pa～10^-3Pa，以10～20℃/min升溫至800～900℃、保溫240～480min，再以2～5℃/min冷至400℃、保溫120～300min。

在醫用多孔鉭材料的研發過程中，制備路線眾多，但發明人創造性地提出了采用上述工藝步驟制備致密醫用多孔鉭植入材料，特別是采用的上述熱處理工藝，充分地消除了內應力、使多孔鉭材料的組織更均勻、大大提高了所制得的多孔鉭材料的韌性。