[發(fā)明專利]一種檸檬酸鈣/聚己內酯/聚乳酸骨修復材料及其應用

在審

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• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110201238A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 李峻峰;肖逸菲;朱海銘;楊亞楠;王皓;王立;鄒琴;張佩聰;賴雪飛
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: A61L27/44
• 分類號: A61L27/44;A61L27/50;A61L27/58;A61L31/12;A61L31/14
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本發(fā)明屬于骨損傷修復醫(yī)用材料領域，具體涉及一種檸檬酸鈣/聚己內酯/聚乳酸骨修復材料及其應用。由于檸檬酸鈣和高分子具有良好的親和性，可形成均勻分散的復合材料，并具有良好的力學性能，同時二者復合能體現(xiàn)出良好的生物相容性，可生物降解性，并且在降解過程中，提供一個穩(wěn)定適宜的鈣離子環(huán)境，創(chuàng)造局部高鈣環(huán)境，以促進新生骨組織的生長。同時一種檸檬酸鈣/聚己內酯/聚乳酸骨修復材料具有良好的成型性能，便于加工成臨床應用中所需的尺寸、形狀，可用于加工成骨科內固定所需的骨板、骨螺釘、椎間融合器等。本發(fā)明制備的一種檸檬酸鈣/聚乳酸/聚己內酯骨修復材料，可以通過調節(jié)聚乳酸/聚己內酯的比例來調控復合材料的降解速度，以滿足不同的愈合時間的骨損傷修復需要。

技術領域

本發(fā)明涉及一種檸檬酸鈣/聚己內酯/聚乳酸骨修復材料及其應用，屬于骨損傷修復生物醫(yī)用材料領域。

背景技術

隨著科技的進步，醫(yī)學水平在不斷提高，醫(yī)用材料越來越來受到廣泛的重視，其中利用人工骨替代材料來修復、替代骨缺損成為醫(yī)學骨科領域的研究重點，也是治療由于嚴重創(chuàng)傷、先天缺陷、骨腫瘤、骨髓炎等骨科疾病的有效手段。理想的骨修復材料應具有良好的基體適應性即生物相容性，具有合適的力學性能，同時具有良好的骨誘導、傳導性能，能促進新生骨組織的生長，誘導成骨細胞的形成，還要具有良好的成型性能，便于加工成所需的尺寸、形狀。

聚乳酸(PLA)和聚己內酯(PCL)均為美國食品與藥物管理局(FDA)批準的可用于臨床的聚酯類高分子聚合物。由于聚乳酸和聚己內酯都具有良好的生物降解和生物相容性，已被廣泛應用于骨修復領域。其中，聚己內酯有特殊的碳鏈結構和良好的流變性能，具有良好的韌性和加工性，其降解周期達到1年以上，降解速度略微慢于新骨生長周期。而聚乳酸的降解周期約為6~8周，較能與人體骨骼生長周期相匹配，但聚乳酸的脆性和低韌性等缺點卻限制了其應用。基于聚乳酸與聚己內酯力學性能上的互補性，以及降解周期上的差異性，研究發(fā)現(xiàn)將二者共混能夠提供材料最優(yōu)的機械性能，并且能在一定程度上調整共混高分子復合材料的降解速度，使其與人體各部位骨骼修復生長周期相匹配，以擴大其應用范圍。楊靜澤等在聚乳酸／聚己內酯共混材料的性能研究中（楊靜澤, 胡珊, 高虎亮. 聚乳酸／聚己內酯共混材料的性能研究 [J]. 工程塑料應用, 2013, 41(5): 26-28.），采用熔融共混的方法制備了聚乳酸 (PLA)／聚己內酯 (PCL) 共混材料，研究了PLA／PCL共混材料的動態(tài)力學性能、力學性能、熱性能和微觀形貌，結果顯示PLA/PCL共混材料可以克服單一材料力學性能上的缺陷。但該共混材料缺乏鈣鹽組分，細胞親和性不好，且沒有骨傳導和誘導骨生成等作用。說明單獨使用高分子聚合物材料，也存在著細胞親和性較差，骨誘導活性和骨傳導性差等缺陷，不能很好地應用于實際骨修復領域中。

因此在實際應用中也常常將高分子聚合物與無機鈣鹽復合的骨修復材料用于治療骨損傷。一方面聚合物材料作為基質材料可以提供良好的力學性能支撐骨組織生長，同時可以通過調整聚合物來調控整體的降解速率，另一方面鈣鹽組分作為骨愈合初期鈣離子提供來源，具有良好的骨誘導和骨傳導作用，可誘導新骨組織的生長和再生。

現(xiàn)如今使用較多的用于與聚合物復合的鈣鹽組分有羥基磷灰石、磷酸三鈣等。然而羥基磷灰石生物降解性差，且脆性大，局部提供鈣離子濃度不夠，不能很好的引導新骨生成等問題限制了其在生物醫(yī)用材料領域的應用。另外，羥基磷灰石、磷酸三鈣等屬于無機鈣鹽組分，表面親水而憎油，這與聚合物基質的特性恰恰相反，這種差異易引起顆粒與聚合物的界面相容性差、導致結合界面不穩(wěn)定、顆粒分散均勻性差且易團聚。諸如此類的問題和不足就需要研究新的方向，為進一步實現(xiàn)臨床治療應用提供新的思路和方法。