[發(fā)明專利]一種親水聚磷酸酯氨基酸共聚物復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710904365.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN107841149B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂國玉;熊熠;陳麗;井淋靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L85/02
• 分類號(hào): C08L85/02;C08K7/08;C08G79/04;A61L27/46;A61L27/50
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發(fā)明公開了一種新型聚磷酸酯氨基酸共聚物復(fù)合材料，是由以下原料制成：磷灰石晶須、聚磷酸酯氨基酸共聚物，磷灰石晶須的重量為所述復(fù)合材料重量的5％～50％，聚磷酸酯氨基酸共聚物是由ε?氨基己酸、其它α?氨基酸與環(huán)磷酸酯開環(huán)聚合而成。本發(fā)明復(fù)合材料，具有良好的力學(xué)初始性能和生物活性，有望應(yīng)用于脊柱、四肢、頭部等因病變或者外傷所造成的骨缺損修復(fù)，具有良好的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種親水聚磷酸酯氨基酸共聚物復(fù)合材料的制備方法，屬骨修復(fù)材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

應(yīng)用于修復(fù)頭部、脊柱、四肢等因病變或者外傷所造成的骨缺損的骨組織修復(fù)材料，不僅需要在植入的初期提供足夠的力學(xué)強(qiáng)度且不會(huì)引起應(yīng)力屏蔽，良好的生物相容性也是決定該類材料能否與生物組織結(jié)合的重要因素。

然而，對(duì)于骨組織修復(fù)材料而言，尤其是承力材料，保持較高的力學(xué)強(qiáng)度卻不引起應(yīng)力屏蔽是一件很難做到的事情，如CN 101229394 A公開的骨修復(fù)復(fù)合材料，力學(xué)強(qiáng)度達(dá)到800MPa以上，而人體骨的抗壓強(qiáng)度在80MPa～150MPa之間，所以產(chǎn)生了應(yīng)力屏蔽，不利于骨組織的正常生長。

生物活性是判斷一類材料是否可以促進(jìn)骨修復(fù)的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在設(shè)計(jì)骨修復(fù)材料時(shí)，人們一般會(huì)把材料制備成具有良好生物活性的骨修復(fù)材料。

目前，常用的骨修復(fù)材料有聚乳酸、聚氨基酸等。其中，聚乳酸具有良好的組織相容性和生物降解性，但是其強(qiáng)度不足，降解后的產(chǎn)物呈酸性不利于骨細(xì)胞的生長。聚氨基酸具有類似人體蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、具有良好的力學(xué)性能，無毒，因此由聚氨基酸和羥基磷灰石復(fù)合而成的材料在骨修復(fù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，該類復(fù)合材料由于表面接觸角達(dá)到80°以上，使得其在于細(xì)胞接觸培養(yǎng)的過程中無法得到一個(gè)較好的細(xì)胞粘附結(jié)果，從而影響細(xì)胞在材料表面的生長分化。

因此，目前急需一種力學(xué)強(qiáng)度適中，不會(huì)引起應(yīng)力屏蔽，且具有良好生物相容性的骨修復(fù)材料。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種聚磷酸酯氨基酸共聚物復(fù)合材料，是由以下原料制成：磷灰石晶須、聚磷酸酯氨基酸共聚物，磷灰石晶須的重量為所述復(fù)合材料重量的5％～50％，聚磷酸酯氨基酸共聚物是由ε-氨基己酸、其它α-氨基酸與環(huán)磷酸酯開環(huán)聚合而成。

進(jìn)一步的，磷灰石晶須的重量為所述復(fù)合材料重量的5％～50％，優(yōu)選的比例為10％～40％。

進(jìn)一步的，磷灰石晶須的Ga/P＝1.67，磷灰石晶須的長度為10微米～100微米，優(yōu)選的長度為10微米～20微米。

進(jìn)一步的，所述ε-氨基己酸的摩爾量為所有氨基酸總摩爾數(shù)之和的75％～95％；優(yōu)選的，所述ε-氨基己酸的摩爾量為所有氨基酸總摩爾數(shù)之和的90％～95％。

進(jìn)一步地，所述環(huán)磷酸酯占聚磷酸酯氨基酸共聚物的摩爾比為1％～10％，優(yōu)選的摩爾比為2.5％～5％。

進(jìn)一步的，所述的環(huán)磷酸酯選自五元環(huán)磷酸酯，六元環(huán)磷酸酯，七元環(huán)磷酸酯；優(yōu)先的，所述環(huán)磷酸酯為五元環(huán)磷酸酯。

進(jìn)一步的，所述的其它α-氨基酸選自丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、賴氨酸、甘氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸、精氨酸、組氨酸中的任意一種或兩種以上；優(yōu)選的，所述的其它α-氨基酸選自丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸與賴氨酸的組合。

進(jìn)一步的，上述復(fù)合材料由以下方法制備得到：取ε-氨基己酸與其它五種α-氨基酸，加入水，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于180℃～190℃下脫水熔融后，升溫至200℃～220℃反應(yīng)2小時(shí)～3小時(shí)，加入環(huán)磷酸酯反應(yīng)0分鐘～30分鐘，加入磷灰石晶須，混勻，冷卻，即得聚磷酸酯氨基酸共聚物復(fù)合材料。

進(jìn)一步的，所述的復(fù)合材料密度控制在1.6-2.5g/cm³。