[發明專利]可吸收的生物醫用復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710578058.8
• 申請日: 2017-07-15
• 公開（公告）號: CN107376026B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 孫楊;潘峰;黃裕程;向冬
• 申請（專利權）人: 深圳市立心科學有限公司
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/18;A61L27/12;A61L27/58;A61L27/50
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

本發明提供了一種可吸收的生物醫用復合材料及制備方法。其中，該可吸收的生物醫用復合材料包括：基底顆粒，其包含鈣磷化合物；中間層，其包覆于所述基底顆粒的表面，所述中間層具有第一玻璃態轉化溫度，并且所述第一玻璃態轉化溫度不高于人體正常體溫；以及聚合物基體，其形成在所述中間層的外表面，所述聚合物基體具有第二玻璃態轉化溫度，并且所述第二玻璃態轉化溫度大于所述第一玻璃態轉化溫度。根據本發明，能夠提供一種既能夠提高力學強度且韌性得到改善的可吸收的生物醫用復合材料。

技術領域

本發明屬于生物醫用復合材料領域，特別涉及一種可吸收的生物醫用復合材料及其制備方法。

背景技術

人體骨骼中含有水、有機質(骨膠)和無機鹽等成分，其中，無機鹽的成分以鈣磷化合物為主，其以結晶羥基磷灰石和無定形磷酸鈣的形式分布于有機質中。因此，包含鈣磷化合物的無機鹽，尤其是羥基磷灰石、磷酸鈣等，與人體骨骼無機鹽組分類似，具有優良的生物相容性和生物活性。生物可降解聚酯材料，如聚乳酸、聚己內酯、聚乙交酯等，具有良好的生物降解性、生物相容性和力學性能，是常見的可吸收醫用聚合物材料，在醫療領域應用較為廣泛。將包含鈣磷化合物的無機鹽和生物可吸收聚酯材料結合制成復合材料可以結合兩種材料的優點，用作骨固定和骨修復材料時具有良好的生物相容性、生物活性和力學性能。

然而，包含鈣磷化合物的無機鹽大多是親水性的，其與可吸收聚酯材料簡單共混時，兩者界面的相容性較差，缺乏一定強度的界面作用力，使無機鹽顆粒發生聚集，在聚酯材料基體中分散不均勻，因此易導致應力集中，且界面處因基體與填充物之間的脫落易引發裂紋，嚴重影響復合材料的力學性能。此外，無機鹽顆粒的加入通常會損害聚酯材料的韌性，易導致脆斷，限制了復合材料在骨科領域的應用。因此，由普通的聚酯和包含鈣磷化合物的無機鹽復合材料制成的骨科醫療器械，可能會在實際應用中給病人帶來很大的風險。

針對上述問題，在專利文獻1中，提出一種羥基磷灰石/聚乳酸復合材料。其中，羥基磷灰石表面通過吸附低分子量聚乳酸進行了改性，然而，盡管改性后的羥基磷灰石與聚乳酸基體材料的結合力有所增強，但是仍然缺乏強的界面作用力，最終復合材料的力學性能仍存在很多改善之處。

另外，專利文獻2也提出了一種羥基磷灰石/聚乳酸復合材料。其中，這種材料主要由羥基磷灰石原位聚合聚乳酸制成，即羥基磷灰石與聚乳酸之間存在共價鍵。盡管這能在很大程度上有助于羥基磷灰石的分散并提高界面作用力，提高材料的力學性能，然而在該羥基磷灰石/聚乳酸復合材料中，由于剛性羥基磷灰石顆粒與聚乳酸之間沒有緩沖機制，容易導致復合材料的韌性嚴重受損，容易發生脆斷，不利于其在骨科臨床中的應用。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：中國授權專利CN102153058B

專利文獻2：中國授權專利CN103319696A

發明內容

本發明有鑒于上述現有技術的狀況而完成，其目的在于提供一種既能夠提高力學強度且韌性又能得到改善的可吸收的生物醫用復合材料。

為此，本發明一方面提供了一種可吸收的生物醫用復合材料，其包括：基底顆粒，其包含鈣磷化合物；中間層，其包覆于所述基底顆粒的表面，所述中間層具有第一玻璃態轉化溫度，并且所述第一玻璃態轉化溫度不高于人體正常體溫；以及聚合物基體，其形成在所述中間層的外表面，所述聚合物基體具有第二玻璃態轉化溫度，并且所述第二玻璃態轉化溫度大于所述第一玻璃態轉化溫度。

在本發明的一方面中，基底顆粒與聚合物基體之間存在中間層，該中間層的玻璃態轉化溫度不高于人體正常體溫，因此，將本發明的復合材料應用于骨科臨床治療時，該中間層在人體內能夠保持為橡膠態(高彈態)，該橡膠態的中間層可以釋放由基底顆粒引起的應力集中并且緩解其微裂紋，改善復合材料的韌性。另外，該基底顆粒還可以抑制呈橡膠態的中間層在一定應力下的劇烈形變，從而能夠抑制橡膠態的中間層材料的加入帶來的復合材料強度的下降。