[發明專利]一種納米羥基磷灰石改性聚氨酯脲骨修復材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810355857.3
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108421086B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 時玉祥;侯昭升
• 申請（專利權）人: 濟南羽時信息科技有限公司
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/12;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/56;A61L27/58;C08G18/64;C08G18/38;C08G18/78
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明公開了一種納米羥基磷灰石改性聚氨酯脲骨修復材料及其制備方法，將納米羥基磷灰石加入至雙端羥基聚對二氧環己酮溶液中分散均勻后加熱后加入含有脲基結構的二異氰酸酯擴鏈劑進行擴鏈反應獲得雙端異氰酸基預聚物，將雙端異氰酸基預聚物與多元醇進行自交聯反應后，去除溶劑、常溫下真空干燥即可獲得納米羥基磷灰石改性聚氨酯脲骨修復材料，所述擴鏈反應為羥基與異氰酸基反應生成氨基甲酸酯基團化學反應。該方法通過把聚氨酯脲高分子材料與具有良好生物相容性的納米羥基磷灰石整合，成為具有高度孔隙率、合適孔徑尺寸的框架材料，獲得的骨修復材料具有降解性能可控、修復效果好、機械性能高、生物相容性好、降解產物可吸收等優點。

技術領域

本發明涉及屬于醫用高分子復合材料技術領域，具體涉及一種納米羥基磷灰石改性聚氨酯脲骨修復材料及其制備方法。

背景技術

長期以來，骨修復材料主要采取自體或異體骨移植。但自體骨移植在材料來源方面存在著嚴重的缺陷。從自體異位取骨，無異于拆了東墻補西墻，使病人易于患手術后并發癥，失敗率高達10％～30％。異體骨移植在材料篩選、儲存方面相當困難、昂貴，還容易產生免疫排斥反應、感染艾滋病病毒等，失敗率更高。同時，異體骨被取代緩慢，新生骨體積偏小。為了克服自體骨和異體骨移植存在的種種問題，人們試圖通過天然的或合成途徑，取得理想的骨修復材料。

現有的骨修復材料有金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復合材料等幾種，各有其優缺點。從仿生的角度如果能得到與人骨成分相近的材料是最好的。為此，多采用納米羥基磷灰石與高分子化合物復合材料。其表面納米級的晶體有利于細胞的吞噬降解，這樣達到新骨形成和材料減少的速度匹配，實現天然骨正常的重建過程。納米羥基磷灰石(HA)它在組成、結構上與天然骨大體一致，有極好的生物相容性、骨傳導性和與骨結合的能力。加上無毒副作用且呈堿性，可以與人體內的酸性物質中和，減少炎癥的發生，被廣泛用作硬組織修復材料和骨填充材料的生理支架。純的HA是一種生物惰性材料，一般認為在體內不降解或降解速度極慢，阻礙新骨的形成和改建。所以需要一種可降解的高分子化合物與其復合，形成可降解的復合骨修復材料。圖1分別為可降解復合材料與不可降解復合材料在體內斷骨處的修復狀況。可明顯看出可降解復合材料修復后的骨頭愈合程度好于不可降解材料修復的骨頭。

近年來臨床使用較多的納米羥基磷灰石/膠原復合材料，該材料具有操作快速、方便等優點，但同時也存在缺點。專利CN1272383A和CN1325734A均公開了一種膠原、納米相鈣磷鹽與有機化合物復合的人工骨修復材料，這些材料對骨缺陷和骨折具有良好的醫療效果，但由于目前所用膠原主要來源于動物，存在病毒隱患和免疫反應的危險。

專利CN103830775A公開了一種高強度膠原基人工骨修復材料，該材料具有與人體皮質骨相近的機械強度，可用于人體承重部位的骨缺損修復。但是該材料不易降解，容易對修復的部位造成二次損傷。

專利CN101461962A公開了一種可注射復合骨材料及其制備方法，可注射骨修復材料通過非侵害和微創方式修復骨缺損，具有組織損傷小、操作簡便、手術并發癥少等優點，有良好的應用前景，受到醫學界和材料學界的高度重視，但也存在一些缺陷和不足。適合人骨組織生長的孔隙為100～400μm，但可注射復合骨材料中含大量致孔劑對細胞生長不利，且該專利中骨材料的合成也用到了膠原，也存在病毒隱患和免疫反應的危險。

根據以上現有技術的不足，目前亟需一種制備工藝簡單、修復效果好、機械性能高、生物相容性好、降解產物可吸收等的骨修復復合材料。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的之一是提供一種納米羥基磷灰石改性聚氨酯脲骨修復材料的制備方法，該方法通過把完全可降解并降解速度可控、生物活性高的聚氨酯脲高分子材料與具有良好生物相容性的納米羥基磷灰石整合，成為具有高度孔隙率、合適孔徑尺寸的框架材料，獲得的骨修復材料具有降解性能可控、修復效果好、機械性能高、生物相容性好、降解產物可吸收等優點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：