[發明專利]一種復合納米級羥基磷灰石的絲素蛋白材料的制備方法及其在修復骨折部位的應用

在審

• 申請號: 201810065852.7
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108159501A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 常春雨;徐瑞;張俐娜
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: A61L27/46
• 分類號: A61L27/46;A61L27/58
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發明公開一種復合納米級羥基磷灰石的絲素蛋白材料的制備方法及其在修復骨折部位的應用。該方法是將納米級的羥基磷灰石按一定比例均勻分散在絲素蛋白中，通過六氟異丙醇使其溶解，并將混合溶液倒入圓柱形模具中，通過甲醇浸泡使絲素蛋白分子鏈進行自組裝再生成機械強度優異的復合材料，最后通過機械加工的方法將復合材料制成醫用骨釘。根據材料良好的生物相容性、優秀的機械性能和體內降解可控的特點，將其應用在骨折固定方面。本發明采用簡單易行、成品率高、無毒性的方法制備體內降解可控的絲素蛋白/納米羥基磷灰石復合骨折內固定材料，可有效規避骨折修復過程中產生的骨質疏松癥狀，其無需二次手術取出的特點也為骨折病人減少痛苦。

技術領域

本發明涉及一種復合納米級羥基磷灰石的絲素蛋白材料的制備方法及其在修復骨折部位的應用，屬于材料科學、臨床醫學領域。

背景技術

骨折是指骨結構連續性完全或部分斷裂，臨床上多見于兒童及老人，一般通過外科手術植入骨折固定材料進行治療。當今骨折內固定材料主要有金屬型、陶瓷型和可降解的高分子材料。金屬型骨折內固定材料由于其良好的機械性能和低廉的價格是現今醫院常用的固定材料，主要有不銹鋼、鈦合金等。但是由于金屬內固定材料存在應力遮擋效應易誘發骨折部位骨質疏松癥狀的出現，造成骨折愈合緩慢的問題,同時金屬內固定材料存在需二次手術取出、生物相容性較差與易發生炎癥等問題。另外的生物陶瓷材料盡管有能被人體逐步轉化為自然成分的優點，但陶瓷材料存在脆性大、應力集中和過載敏感的缺點，從而限制了它的應用。所以尋求一種機械強度高、生物相容性好和體內可吸收的高分子材料是現在骨折內固定材料的主要發展方向。目前市場上使用的可吸收骨折內固定高分子材料主要是聚乳酸類以及聚乙醇酸類，聚乳酸因其優異的力學性能受到市場的認可，并且降解后產生的乳酸可以直接參與人體代謝而進入市場。但是聚乳酸降解產生的大量乳酸對骨組織具有一定腐蝕性，造成人體不適，不能用于大面積骨折處理。開發新型安全、高強度、可吸收的骨折固定材料來滿足臨床應用仍然具有挑戰性。

絲素蛋白(SF)是從蠶繭中提取的綠色可再生資源，因具有良好的機械性能和優秀的生物相容性等特點而受到廣大科學家的關注，對蠶絲蛋白的研究也越來越全面，絲蛋白中含有18種氨基酸，主要為甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)和絲氨酸(Ser)，對人體的免疫反應低，是優秀的生物材料良好的力學性能和體內可生物降解性。絲素蛋白占蠶絲總量的70％～80％左右，是可再生的天然高分子材料。從蠶絲中提取而來的絲素蛋白不僅具有良好的生物相容性，對機體無毒性的特點，在生物體內也可生物降解，其降解產物為氨基酸，對組織不僅無毒副作用，還可以對創傷部位有良好的修復作用，上述性質決定了絲素蛋白材料是一種優秀的生物醫用材料。目前，絲素蛋白作為組織修復材料，已經成功用于皮膚、血管、韌帶、軟骨、骨、神經等多種組織再生的基礎和臨床研究。絲素蛋白優秀的機械性能使其在骨折內固定材料方面有良好的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種復合納米級羥基磷灰石的絲素蛋白材料的制備方法。

本發明的制備方法包括如下步驟：

一種復合納米級羥基磷灰石的絲素蛋白材料的制備方法，包括如下步驟：

1)絲素蛋白材料打碎成粉末狀；

2)將納米級羥基磷灰石均勻混入到絲素蛋白中，配成納米級羥基磷灰石的含量為0wt％～75wt％的混合物；

3)將羥基磷灰石/絲素蛋白混合物溶解于六氟異丙醇溶液中，制得羥基磷灰石/絲素蛋白混合溶液；

4)室溫下，將所得混合溶液倒入模具中，將裝有混合溶液的模具放置于甲醇溶液中，使混合溶液中的六氟異丙醇逐漸轉移到甲醇中，得到自組裝再生的固體材料；

5)再生處理后的固體材料通風干燥后進行機械加工，制得復合納米級羥基磷灰石的絲素蛋白材料。