[發明專利]一種骨修復用多孔鍶摻雜羥基磷灰石材料的制備方法

在審

• 申請號: 201610063539.0
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105712737A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 孟增東;張玉勤;王成健;秦利波;羅麗琳;劉偉
• 申請（專利權）人: 云南省第一人民醫院;昆明理工大學
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B35/447;C04B35/64;B28B7/24;A61L27/12;A61L27/54;A61L27/56
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技術領域

本發明涉及一種骨修復用多孔鍶摻雜羥基磷灰石材料的制備方法，屬于生物醫用材料制備技術領域。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的快速發展以及各類工傷和交通事故的頻繁發生，在臨床醫療過程中經常遇到重建或再生因病或由于外傷造成的骨缺損情況，需要大量的骨缺損修復材料。目前臨床應用最為廣泛的骨缺損修復材料是自體骨和同種異體骨，但是存在來源不足、供骨區并發癥、移植排異反應、疾病傳播及融合時間較長等問題，限制了其應用，因而需要研究和開發新型人造骨修復材料以滿足臨床上的大量需求。

目前研究最多的骨修復材料是羥基磷灰石（Hydroxyapatite，Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，簡稱HA）。互連多孔的HA骨修復材料不僅具有與骨組織的生長速度較匹配的降解速率，而且還能滿足骨組織及血管長入的要求，加快骨缺損修復的過程。植入體內后，能與骨組織通過化學鍵合形成緊密結合、有良好的骨傳導作用，對新骨的生長具有一定的誘導作用，不致溶血或凝血、無全身或局部毒性反應、不致突變等不良反應；并且還具有良好的生物可降解性，當其植入體內后會逐步降解，降解后的Ca、P進入體內循環系統構成新生骨或者隨新陳代謝排出體外，一定時間后材料完全降解，并被新生骨取代。因此，多孔HA骨修復材料成為一種非常理想的、臨床應用前景非常廣闊的機體硬組織再生或重建的骨缺損修復材料之一。

國內外目前制備多孔HA基骨修復材料的方法主要有化學發泡法（H₂O₂、碳酸鹽、亞硫酸鹽等作為發泡劑，聚乙烯醇作為粘結劑）、聚合物泡沫模板浸漬法（聚氨酯海綿作為造孔材料，聚乙烯醇或硅酸鈉作為粘結劑）、凝膠注模成型法（蠟球作造孔劑，聚乙烯醇作為粘結劑）、造孔劑法（碳酸氫銨、萘、氫化鈦及乙基纖維素作造孔劑，聚乙烯醇作為粘結劑）等。但是上述方法存在以下問題：（1）為了提高材料的力學性能和獲得穩定的多孔結構，上述方法制備過程中往往需要對材料進行較長時間的高溫燒結過程。而過高的燒結溫度和較長的保溫時間會造成HA發生部分分解，由于HA的分解產物與HA的降解速率不一致，導致材料的降解速率與骨組織爬行替代速率不匹配，使得材料的骨缺損修復能力降低；（2）上述方法制備材料的過程中需要加入粘結劑（如聚乙烯醇、硅酸鈉等），盡管在高溫燒結過程中粘結劑絕大部分會分解揮發，但仍然有少量的粘結劑殘留在材料中。這些殘留的粘結劑如硅酸鈉不會降解，會影響微血管及骨組織的長入，降低材料的生物相容性和成骨活性，而聚乙烯醇已被證明具有肝和膽囊組織毒性；（3）上述方法在制備多孔HA材料的過程中容易引入雜質，會對材料的生物相容性造成不利影響。因而利用上述方法制備的多孔HA骨修復材料不能完全滿足臨床使用的要求，需要尋找新的制備方法來克服上述制備方法存在的問題。

多孔HA基骨修復材料除了在制備技術上存在諸多的不足之外，在臨床實驗中還發現，盡管其具有一定的成骨誘導活性，但是促進成骨和抑制破骨的能力還有待提高。與自體骨和同種異體骨相比，新骨生長時間仍然較長，延長了骨缺損修復的過程。需要進一步提高骨修復材料的成骨誘導能力，減少病人的痛苦，以提高骨缺損修復的治療效果。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術和材料的不足，提供一種利用放電等離子燒結制備骨修復用多孔鍶摻雜羥基磷灰石材料的方法，獲得成分純凈無有害雜質、孔隙率可控、降解速率適宜、具有良好成骨誘導能力的骨修復用多孔鍶摻雜羥基磷灰石材料，滿足臨床上對用于機體硬組織再生或重建的骨缺損修復材料的性能要求，推進其臨床應用。

本發明的技術方案是：一種骨修復用多孔鍶摻雜羥基磷灰石材料的制備方法，經過下列工藝步驟：

（1）按鍶摻雜羥基磷灰石50%~80%、碳酸氫銨50%～20%的質量百分比，分別稱取鍶摻雜羥基磷灰石粉末和碳酸氫銨粉末；

（2）將步驟（1）稱取的粉末放入混料機內混合30~60min，得到鍶摻雜羥基磷灰石和碳酸氫銨的混合粉末；

（3）將步驟（2）得到的混合粉末放入定制不銹鋼模具中，通過壓頭施加200~300MPa單向壓力，冷壓成型后退模得到塊體壓坯。

（4）將步驟（3）得到的塊體壓坯裝入柱形石墨模具中，置于放電等離子燒結爐中，系統真空抽至6~8Pa后進行燒結，以50~100℃/min的升溫速度，加熱至950~1000℃的燒結溫度后保溫5~8min，燒結過程中持續抽真空使得碳酸氫銨完全分解揮發后再隨爐自然冷卻至室溫，退模即得到骨修復用多孔鍶摻雜羥基磷灰石材料。