[發明專利]一種醫用人工關節材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910080564.3
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109847107B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 萬迎春;鄧生衛
• 申請（專利權）人: 湖南博雋生物醫藥有限公司
• 主分類號: A61L27/50
• 分類號: A61L27/50;A61L27/06;A61L27/16;A61L27/20;C22C30/00
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本發明公開了一種醫用人工關節材料的制備方法，包括如下步驟：(一)改性超高分子量聚乙烯；(二)加聚物的制備；(三)Ti?Ce?Ge?Cr?Ta合金粉的制備；(四)Ti?Ce?Ge?Cr?Ta合金粉的表面修飾；(五)人工關節材料成型。本發明還公開了根據所述醫用人工關節材料的制備方法制備而成的醫用人工關節材料。本發明公開的醫用人工關節材料制備成本低廉，耐磨高強度高抗氧化性能，與宿主骨組織之間的生物固定性能佳，使用壽命長，并且無毒害，具有良好的生物相容性。

技術領域

本發明涉及植入體器件用材料技術領域，尤其涉及一種醫用人工關節材料及其制備方法。

背景技術

隨著現代醫學與材料學的發展，醫用假肢、人工關節、骨固定器，牙齒植入物，心臟瓣膜罩等用于制造植入人體內的醫療器件、假體或人工器官和輔助治療設備在醫療衛生領域的應用日益廣泛，隨著該類手術越來越成熟，人造關節的需求量大幅度增加，并且上述部件在生物相容性、強度、塑性、耐腐蝕性方面有了長足的發展。人工關節治療關節畸形和各種破壞性骨關節等疾病都有顯著的效果，許多人工關節手術后的病人都有一種返老還童的感覺。

人工關節是為了治療骨折和關節畸形、關節強直和各種破壞性骨關節等疾病，借助人工材料制成的可植入性假體，用以代替損傷或發生病變的關節。人工關節材料性能及其生物摩擦學特性對于關節使用質量及臨床壽命起著決定性作用。理想的人工關節材料需要同時具有優異的生物相容性、生物力學相容性和生物結合性能，且需要其摩擦系數低、耐摩擦、耐磨損和耐腐蝕性好，磨損顆粒的形成率低，抗疲勞性能好。

目前，常見人工關節材料主要包括陶瓷關節材料、金屬及合金關節材料和有機高分子關節材料。金屬/金屬關節和陶瓷/陶瓷關節雖然耐磨性好，但加工精度要求高，成本高，而且對手術技術要求高。有機高分子關節材料憑借良好的耐磨性、力學性能以及生物相容性，成為人工關節置換材料的首選。然而，在長期使用過程中有機高分子關節材料不斷磨損產生磨屑，易激發巨噬細胞吞噬反應，引發骨質溶解，導致假體松動和脫位，需要進行二次翻修手術，使用壽命短。

申請公布號為CN 107754013 A的中國發明專利公開了高抗氧高交聯超高分子量聚乙烯人工關節材料及制備方法，該人工關節材料由多酚類抗氧化劑表沒食子兒茶素沒食子酸酯或通過棕櫚酰氯酯化改性的脂溶性表沒食子兒茶素沒食子酸酯摻雜生物相容性超高分子量聚乙烯組成，通過模壓成型后輻照交聯制得，這種關節材料的綜合使用性能優異，服役時間較長，但是輻射產生的殘余自由基被束縛在晶相中，難以消除，長期服役中會導致材料氧化變脆，通過添加氧化劑雖然能在一定程度上提高材料的抗氧化性，但也能導致材料綜合性能下降。

因此，開發一種高耐磨高強度高抗氧化性能，與宿主骨組織之間的生物固定性能佳，使用壽命長的人工關節材料符合市場需求，具有廣泛的市場價值和實用前景。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供一種醫用人工關節材料，該人工關節材料制備成本低廉，耐磨高強度高抗氧化性能，與宿主骨組織之間的生物固定性能佳，使用壽命長，并且無毒害，具有良好的生物相容性；同時，本發明還提供了所述醫用人工關節材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種醫用人工關節材料的制備方法，包括如下步驟：

Ⅰ改性超高分子量聚乙烯：將超高分子量聚乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷、引發劑、催化劑混合均勻形成混合料，后將混合料加入到雙螺桿擠出機中擠出成型，得到改性超高分子聚乙烯；

Ⅱ加聚物的制備：將乙烯乙醇酸、N5-[(烯丙氧基)羰基]鳥氨酸、鈦(4+)2-甲基丙烯酸酯2-丙醇(1:1:3)、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈混合均勻后，在氮氣或惰性氣體氛圍70-80℃下攪拌反應4-6小時，制備得到加聚物；