[發明專利]一種骨修復材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210399568.6
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102861356A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉斌;姚義俊;沈國柱;吳紅艷;蘇義;盛群
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/12
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術領域

????本發明屬于生物醫用材料技術領域，具體涉及一種納米雙相磷酸鈣/明膠骨修復材料及其制備方法。

背景技術

骨修復材料的研制開發一直是生物醫學工程領域大批科學工作者努力的方向?，F在手術中實際使用的骨修復材料效果最好的是自體骨和異體骨。但是自體骨數量有限，而異體骨又有免疫排斥和感染疾病的危險。人們已經開發了由金屬、陶瓷、高分子以及其復合材料制成的多種骨修復材料。但是這些材料各有不足，在臨床中沒有哪一種能夠與自體骨或異體骨相媲美。

考慮到自體骨和異體骨的生物學優勢主要在于它們的結構和成分與天然骨完全相同。從材料的組成來看，羥基磷灰石（Ca₅(PO₄)₃(OH)，HA）相和膠原無疑是復合物的最佳組分。因為HA與自然骨的礦物成分有相似的化學結構，具有優良的生物活性和骨誘導性；而膠原則是一種擁有生物活性的天然聚合物，具有與受體細胞結合的配位體，細胞觸發蛋白降解的感受性和天然可塑性好。但是作為骨修復材料，它們都存在性能上的缺陷。首先合成的HA普遍認為是不可降解的，即使納米尺度可以加速HA的降解，但其降解率仍然非常低。而且在大多數研究中都是使用高溫燒結的HA作為礦物組分，并不能發揮HA優良的生物性能。其次膠原主要來自人體或動物，存在來源有限，免疫原性和病原體的傳播等問題，使其很難得到后續的發展。從結合方式來看，目前的復合材料主要以機械混合為主，磷酸鈣與聚合物之間是一種簡單的物理混合物，兩者之間沒有原子或分子間的結合，合成的材料在體液環境下容易潰散。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種具有很好的生物相容性和很高的生物活性的納米雙相磷酸鈣/明膠骨修復材料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種骨修復材料，以明膠溶液為母液，通過原料氫氧化鈣和磷酸反應制備；明膠溶液的濃度為1.0×10^-3-1.0×10^-2g/ml；磷酸的加入量以明膠重量為基準，每克明膠加入0.01-0.1mol；氫氧化鈣與磷酸的摩爾比為1.55-1.65。

本發明還提供了上述骨修復材料的制備方法，包括以下步驟：

a、在80~90℃下，將明膠（分析純）溶于去離子水，配置溶度為1.0×10^-3~1.0×10^-2g/ml的明膠溶液，冷卻至室溫；

b、攪拌下，向明膠溶液中緩慢滴加磷酸，使每克明膠中含0.01~0.1molPO₄^3-；

c.?步驟b磷酸滴加完成后，攪拌下，緩慢滴加與明膠溶液同體積的氫氧化鈣水溶液，加入的氫氧化鈣與磷酸的摩爾比為1.55~1.65；攪拌反應4~6小時，得到白色懸濁液；

d.?將上述懸濁液靜置24~48小時，離心，取沉淀冷凍干燥后，研磨即得所述骨修復材料干粉。

其中步驟a中80~90℃的溫度通過水浴控制；步驟b和c的攪拌過程通過磁力攪拌器完成。

本發明相比現有技術具有以下優點：

（1）本發明以氫氧化鈣（Ca(OH)₂）和磷酸（H₃PO₄）為原料制備的雙相磷酸鈣，具有優良的生物活性和骨誘導性，以及可控的降解性能。同時反應原料成本低，且反應副產物僅為水，無須后續對沉淀物進行反復地洗滌、過濾，制備工藝簡單，環保。

（2）采用明膠溶液作為反應母液，利用其良好細胞活性和無抗原性，作為支架材料可以避免膠原存在的免疫原性和病原體的傳播等問題。一方面明膠在雙相磷酸鈣形成過程中，能夠在其表面形成一層有機保護膜，抑制了雙相磷酸鈣晶粒的過度生長，使其晶粒保持在納米尺度；另一方面明膠的長鏈結構使得生成的雙相磷酸鈣晶粒與明膠結合緊密，排列具有一定規律。由此得到的復合材料不但在成分上與自然骨相似，而且結構上也有一定的仿骨性。

（3）本發明制備得到的材料，具有良好的生物相容性和生物活性，可用作骨修復材料。

附圖說明

圖1為實施例1中制備的骨修復材料的XRD圖譜；

圖2為實施例1中制備的骨修復材料去除明膠后的XRD圖譜。

具體實施方式

????下面結合具體實施例對本發明骨修復材料進行詳細說明。

實施例1