[發(fā)明專利]一種含瓊脂糖醋酸酯的骨修復(fù)材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710426763.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107261214A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯順清;趙瑞芳;徐遵凱
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/58;A61L27/46;A61L27/44
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 郭煒綿,陳燕嫻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域，具體涉及一種含瓊脂糖醋酸酯的骨修復(fù)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

有數(shù)據(jù)表明，在美國，每年實(shí)施45萬例骨移植手術(shù)；2002年，歐洲的骨移植手術(shù)有40萬例。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年新增骨缺損和骨損傷患者近300萬人，并且每年以10％的比例在增加。骨缺損修復(fù)重建一直是骨外科、整形外科等領(lǐng)域的常見難題，因此骨修復(fù)材料是解決這一問題的研究重點(diǎn)。

骨組織修復(fù)材料中，生物陶瓷(羥基磷灰石、β-磷酸三鈣、偏硅酸鈣、珊瑚、珍珠)、生物活性玻璃、骨水泥等無機(jī)非金屬生物材料具有良好的力學(xué)性能和生物相容性，已在多個醫(yī)療領(lǐng)域獲得豐碩的研究和應(yīng)用成果，如鼻梁骨、頜面替換，人工股骨頭等。但是無機(jī)非金屬生物材料存在加工困難、降解吸收速度慢等缺點(diǎn)。

瓊脂糖醋酸酯具有良好的生物相容性，可降解，能夠提供連續(xù)的結(jié)構(gòu)，易于成型，可實(shí)現(xiàn)高孔隙率和高表面積，有望成為骨組織工程領(lǐng)域中理想的修復(fù)材料。目前關(guān)于將瓊脂糖醋酸酯作為骨修復(fù)材料的研究還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有無機(jī)非金屬類骨修復(fù)材料的缺陷，本發(fā)明的首要目的在于提供一種含瓊脂糖醋酸酯的骨修復(fù)材料的制備方法，該方法將瓊脂糖醋酸酯與無機(jī)非金屬生物材料結(jié)合起來，通過致孔劑法將致孔劑分散在瓊脂糖醋酸酯溶液中，并澆鑄成形，待溶劑揮發(fā)后，浸入水中瀝去致孔劑，制備瓊脂糖醋酸酯/無機(jī)非金屬生物材料的多孔支架，用作骨組織修復(fù)的復(fù)合生物材料，從而克服臨床應(yīng)用中單一骨修復(fù)材料的缺點(diǎn)，提升骨修復(fù)的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制得的骨修復(fù)材料，其具有三維多孔層間結(jié)構(gòu)，能保障組織正常愈合所需要的營養(yǎng)供應(yīng)，同時降解產(chǎn)物具有促進(jìn)細(xì)胞增殖和表達(dá)基質(zhì)的作用，而該支架在組織愈合的同時降解消失，使其真正起到促進(jìn)骨修復(fù)的效果。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種含瓊脂糖醋酸酯骨修復(fù)復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將瓊脂糖醋酸酯溶解于有機(jī)溶劑中，質(zhì)量濃度為5～50％；再加入顆粒狀無機(jī)非金屬生物材料，質(zhì)量濃度為1～70％；攪拌均勻后，超聲1～30min；

所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選二甲基亞砜、丙酮、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷或三氯甲烷中的一種以上。

所述的瓊脂糖醋酸酯，分子量優(yōu)選5～400kDa；若瓊脂糖醋酸酯分子量太小，說明瓊脂糖降解比較厲害，在溶劑中粘性太小，不易成型；瓊脂糖醋酸酯的乙酰基含量達(dá)到40％時(即羥基完全被取代)，其分子量不超過400kDa。

所述的顆粒狀無機(jī)非金屬生物材料優(yōu)選羥基磷灰石、β-磷酸三鈣、石珊瑚、珍珠、聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸鈣、生物活性玻璃或偏硅酸鈣中的一種以上。

(2)取致孔劑加入到步驟(1)的反應(yīng)體系中，致孔劑與瓊脂糖醋酸酯的質(zhì)量比為1:30～30:1，攪拌均勻后形成不流動的軟面團(tuán)狀瓊脂糖醋酸酯溶液/致孔劑混合物；將上述混合物填充至特定形狀的模具中，待溶劑完全揮發(fā)后脫模，室溫下將得到的材料浸泡在蒸餾水中緩慢攪拌溶去致孔劑，若干小時換一次水，直至致孔劑完全溶解，將得到的多孔材料真空干燥后，滅菌，得到骨修復(fù)復(fù)合材料；

所述的致孔劑優(yōu)選水溶性無機(jī)鹽、糖類或冰粒子中的一種以上。

所述的水溶性無機(jī)鹽優(yōu)選氯化鈉、酒石酸鈉或碳酸氫銨的一種以上。

所述的糖類優(yōu)選葡萄糖或蔗糖。

所述的致孔劑，粒徑優(yōu)選1μm～1000μm。粒徑小于1μm，制備出的多孔支架孔徑太小，不能夠?yàn)榧?xì)胞黏附、生長和增殖提供較大的比表面積和足夠的空間，不利于營養(yǎng)物質(zhì)的輸送和代謝產(chǎn)物的排出；粒徑大于1000μm，多孔支架孔徑過大，不利于細(xì)胞的黏附、生長和增殖；同時支架的力學(xué)性能太低，不易成型。

所述的滅菌，采用環(huán)氧乙烷滅菌或者輻照滅菌。

由上述方法制得的骨修復(fù)材料，具有三維多孔層間結(jié)構(gòu)，能保障組織正常愈合所需要的營養(yǎng)供應(yīng)，同時其降解產(chǎn)物具有促進(jìn)細(xì)胞增殖和表達(dá)基質(zhì)的作用，而該材料在組織愈合的同時降解消失，使其真正起到促進(jìn)骨修復(fù)的效果，可以作為支架應(yīng)用在骨修復(fù)過程中。

本發(fā)明將瓊脂糖醋酸酯與無機(jī)非金屬生物材料結(jié)合起來，通過致孔劑法將致孔劑分散在瓊脂糖醋酸酯溶液中，并澆鑄成形，待溶劑揮發(fā)后，浸入水中瀝去致孔劑，致孔劑所占的空間變?yōu)榭紫?，即制備出含瓊脂糖醋酸酯的骨修?fù)材料。這既有助于提高瓊脂糖醋酸酯的力學(xué)強(qiáng)度和材料的成骨活性，又有助于上述無機(jī)非金屬材料的加工。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：