[發(fā)明專利]可注射骨修復(fù)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710044632.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN107050508B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲(chǔ)彬;陳昌盛;李小麗;王明波;劉偉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳清華大學(xué)研究院
• 主分類號(hào): A61L27/20
• 分類號(hào): A61L27/20;A61L27/12;A61L27/02;A61L27/10;A61L27/32;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 深圳市鼎言知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311
• 代理人: 張利杰

本發(fā)明提供一種可注射骨修復(fù)材料，所述骨修復(fù)材料由粉體和固化液組成，所述固化液包括多糖?多巴胺接枝物、緩沖鹽和水。本發(fā)明在骨修復(fù)材料的固化液中添加多糖?多巴胺接枝物，從而增強(qiáng)骨水泥與組織、骨的親和性和粘結(jié)性，并能促使粉體、液體混合后不潰散，可手動(dòng)成型。本發(fā)明還提供了一種可注射骨修復(fù)材料的制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料與生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。更確切的說，本發(fā)明涉及一種可注射骨修復(fù)材料及其制備方法。

技術(shù)背景

目前修復(fù)受力部位骨缺損使用的材料主要有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨修復(fù)和合金材料，二者都具備很好的力學(xué)性能。但是PMMA存在毒性單體的殘留，無生物活性，不降解等缺點(diǎn)。金屬彈性模量過高，在體內(nèi)的磨損和腐蝕問題導(dǎo)致假體松動(dòng)，同時(shí)還有腐蝕的重金屬離子在體內(nèi)的蓄積等問題。相反，磷酸鈣類骨修復(fù)材料卻具備良好生物相容性、促進(jìn)再生功能和類天然骨成分。在過去幾十年里，多種磷酸鈣類骨修復(fù)材料的產(chǎn)品得到發(fā)展并廣泛應(yīng)用于骨骼修復(fù)和重建。但是這些產(chǎn)品普遍存在剪切和拉伸強(qiáng)度很低，尤其是韌性差，質(zhì)地脆，抗屈服強(qiáng)度和抗沖擊能力差，只能作為填充物在不受力部位或結(jié)合外固定使用，不適宜在負(fù)荷的部位使用，限制了其廣泛應(yīng)用。此外，磷酸鈣類骨材料存在可降解性與強(qiáng)度之間的矛盾，多孔結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度之間的矛盾。而骨修復(fù)材料產(chǎn)品加工成致密的結(jié)構(gòu)，不利于細(xì)胞的遷移長(zhǎng)入和新骨的形成，也不利于移植物與周圍組織結(jié)合固定，材料整體降解速度與新骨形成速度不能很好的匹配。另外，骨材料的粘結(jié)性得不到較好的改善。因此改善力學(xué)性能并提升材料孔隙率和粘結(jié)性有助于擴(kuò)大磷酸鈣類骨修復(fù)材料產(chǎn)品的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種可注射骨修復(fù)材料，所述骨修復(fù)材料由粉體和固化液組成，所述固化液包括多糖-多巴胺接枝物、緩沖鹽和水。

在一實(shí)施例中，所述多糖-多巴胺接枝物選自葡聚糖接枝多巴胺、瓊脂糖接枝多巴胺、卡拉膠接枝多巴胺、殼聚糖接枝多巴胺、昆布多糖接枝多巴胺一種或幾種，所述緩沖鹽選自磷酸二氫鈉和磷酸氫銨。

在一實(shí)施例中，所述粉體包括磷酸四鈣(TTCP)和無水磷酸氫鈣(DCPA)的混合物、β-磷酸三鈣(β-TCP)和磷酸二氫鈣(MPCM)的混合物、氧化鎂、α-半水硫酸鈣和氯化鈷，所述磷酸四鈣(TTCP)和無水磷酸氫鈣(DCPA)的混合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0％～95％，所述磷酸四鈣(TTCP)和所述無水磷酸氫鈣(DCPA)的質(zhì)量比為1:1，所述β-磷酸三鈣(β-TCP)和磷酸二氫鈣(MPCM)的混合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0％～95％，所述β-磷酸三鈣(β-TCP)和所述磷酸二氫鈣(MPCM)的質(zhì)量比為3:2，所述α-半水硫酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0％～50％，所述氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0％～30％，所述氯化鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0％～1％。

一種可注射骨修復(fù)材料的制備方法包括以下步驟：

將多巴胺水溶液與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入羧基化多糖溶液，控制pH為5.0，之后透析冷凍干燥得到多糖-多巴胺接枝物；

將所述多糖-多巴胺接枝物、緩沖鹽和水進(jìn)行混合，制備固化液，所述固化液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～5％；

將所述粉體與所述固化液混合，注入模具或者手動(dòng)擠壓揉捏成固定形狀，10min內(nèi)固化成型，得到可注射骨修復(fù)材料。

在一實(shí)施例中，所述羧基化多糖的制備方法包括：在多糖溶液中加入四甲基哌啶氧化物(TEMPO)和溴化鈉，調(diào)節(jié)pH至5.0進(jìn)行反應(yīng)，然后加入次氯酸鈉，反應(yīng)過程中調(diào)節(jié)pH維持在10，再加入無水乙醇析出多糖材料，洗滌后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)抽干得到粉末材料，將粉末溶解于水中，調(diào)節(jié)pH為7.0，透析袋透析3天后冷凍干燥得到羧基化多糖。

在一實(shí)施例中，所述可注射骨修復(fù)材料的制備方法還包括在所述粉體中加入玻璃纖維，所述玻璃纖維與所述粉體以1:100～1:4的比例混勻。