[發明專利]一種醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810054143.9
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108187134B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 聶建華
• 申請（專利權）人: 中山職業技術學院
• 主分類號: A61L27/02
• 分類號: A61L27/02;A61L27/12;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/58
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 王雪镅

本發明涉及3D打印材料技術領域，具體涉及一種醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法。該醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法包括：步驟一、制備有機鋰皂石；步驟二、制備有機鋰皂石改性磷酸鈣粉末；步驟三、制備3D打印材料。該方法不僅成本低廉，而且工藝簡單。該醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法制得的醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料具有優異機械強度、力學性能及柔韌性的優點。而且，本申請的制備方法具備很強的實用性，工業化前景極為光明。

技術領域

本發明涉及3D打印材料技術領域，具體涉及一種醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法。

背景技術

在全球范圍內，由于老年化、創傷、骨疾病等眾多原因造成骨缺損患者逐年增加。因此，對骨缺損修復材料的需求日益加大。傳統的骨修復方式主要是自體骨和異體骨的移植，但因存在免疫排斥反應、供源有限以及需要二次手術等諸多難以克服的問題，傳統骨移植方法逐漸減少，而與此同時使用人工骨修復材料迅速增加。在人工醫用骨組織材料領域中，以磷酸鈣材料(主要是無定形磷酸鈣、磷酸三鈣、磷酸四鈣等)為主體活性組分的磷酸鈣骨水泥(Calcium phosphate cement，CPC)由于具有良好的生物相容性、骨傳導性、與成骨活性相協調的降解活性、能自行固化等優越性能而廣泛適用于眾多臨床場合。

醫用CPC的主要優點：(1)CPC微球不僅可在不規則骨缺損處任意填充，而且在堆積填充過程中會形成相互連通的三維孔隙結構,有利于骨組織的長入及血管生成。(2)CPC具有良好的生物相容性和骨傳導性等優點，因此術后需要輔助藥物進行治療的機率大大減少。正因為如此，將CPC作為3D打印材料，通過3D打印技術制備出骨組織材料，已經被發達國家廣泛應用于臨床骨替換與修復等領域行業。

但是，CPC目前也存在不少臨床應用問題，其中最根本的關鍵技術難題就是CPC固化后的骨組織的機械強度和力學性能并非特別令人滿意。究其根本原因，主要是因為CPC固化后的骨組織的脆性大，內部柔韌性差，當受到很大外界力作用后，產生的內應力難以較快導走消散，導致CPC固化后的骨組織經受不住很大的外界力作用而發生結構性破壞。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法，該制備方法制得的醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料具有優異機械強度、力學性能及柔韌性的優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

提供一種醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料的制備方法，它包括以下步驟：

步驟一、制備有機鋰皂石：首先將鋰皂石分散于一定溫度的水中，同時將季銨鹽也分散于一定溫度的水中，分別得到熱溶液；然后將兩種熱溶液混合，并升溫至一定溫度下攪拌反應一定時間；然后進行洗滌、過濾，并于一定溫度下干燥至恒重，即制得有機鋰皂石；

步驟二、制備有機鋰皂石改性磷酸鈣粉末：將步驟一制得的有機鋰皂石和磷酸鈣粉末加到無水乙醇中，升溫至一定溫度并保溫一定時間，然后進行洗滌、過濾，并于一定溫度下干燥至恒重，即制得有機鋰皂石改性磷酸鈣粉末；

步驟三、制備3D打印材料：將有機鋰皂石改性磷酸鈣粉末、乙交酯、丙交酯、異辛酸亞錫在有機溶劑中混合均勻，再通入高溫反應釜中再升溫至一定溫度，保溫反應一定時間后停止反應并降溫出料；然后過濾，將所得到的濾餅加到無水乙醇中并進行攪拌一定時間，再進行洗滌、過濾，最后在一定溫度下干燥至恒重，并研磨至一定粒度，即制得所述醫用聚乳酸原位改性磷酸鈣骨水泥3D打印材料。

上述技術方案中，所述步驟一中，所述季銨鹽為十八烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氯化銨中的一種或兩種按任意比例的組合物。