[發明專利]基于硫酸鈣鹽包覆的磷酸鈣多孔陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201910708432.0
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110282998A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 洪友良
• 申請（專利權）人: 陶合體科技(蘇州)有限責任公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85;C04B38/00;A61L27/10;A61L27/12;A61L27/56;A61L27/58;C04B35/447
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

本發明公開了一種基于硫酸鈣鹽包覆的磷酸鈣多孔陶瓷，其是以磷酸鈣作為基底，將硫酸鈣鹽包覆在磷酸鈣表面，形成任意形狀的多孔結構，在該多孔結構內的三維空間方向上至少有一維方向的孔隙的孔型是規則的，且孔隙的中心到邊的距離為50?2000微米，并且所有的孔隙相互貫通。本發明還另外提供了該種多孔陶瓷的制備方法。本發明設計的多孔陶瓷由于快速降解的硫酸鈣鹽在表面，慢速降解的磷酸鈣在內部，所以該陶瓷植入體內后，會形成一個梯度降解的過程而賦予多孔陶瓷很高的成骨活性，并在一定時期內讓陶瓷保持足夠的力學強度。因此，本發明所設計的多孔陶瓷不但具有很高的成骨活性，而且降低了陶瓷早中期植入后出現迅速崩解的風險。

技術領域

本發明涉及生物陶瓷技術領域，具體涉及的是一種基于硫酸鈣鹽包覆的磷酸鈣多孔陶瓷及其制備方法。

背景技術

把磷酸鈣陶瓷加工成多孔結構以賦予和提高磷酸鈣陶瓷生物學功能一直是硬組織缺損修復用材料的研究課題。為此，到目前為止已有不同孔徑和孔隙結構的多孔磷酸鈣陶瓷以及對應的制備方法被公開。盡管如此，基于當前方法制備的多孔磷酸鈣陶瓷的生物活性還欠佳。特別是當前的多孔磷酸鈣陶瓷的骨誘導性還比較弱。

為了提高多孔磷酸鈣的骨誘導性，目前臨床上較為常規的方法是使用骨生長因子與多孔磷酸鈣結合以提高多孔磷石鈣陶瓷的骨誘導性。然而，使用骨誘導生長因子有諸多缺陷，例如價格昂貴，用量不確定，容易與體內其它生長因子產生拮抗作用等副作用。所以近年來對使用骨生長因子促進骨生長的臨床方案越來越受到質疑。

硫酸鈣，另外一種生物陶瓷，因為其具有較快速降解的特點，植入體內后會在植入區域產生一個高鈣濃度環境和弱酸性環境，所以可以很好地誘導血管和新骨生長。因此，在臨床上硫酸鈣也是一種具有骨誘導功能的材料。而且臨床已經廣泛驗證了其有效性和安全性。盡管如此，硫酸鈣過快的降解速度也是不利因素，因為臨床顯示硫酸鈣的降解速度常常快于新骨形成速度。由此，硫酸鈣植入體內后會很容易失去作為骨支架的功能。

為了克服磷酸鈣和硫酸鈣的各自的缺點，將磷酸鈣與硫酸鈣組合成為一個可行的方法。目前已有很多文獻報道把硫酸鈣與磷酸鈣相組合，組合后不但優于單組份的成骨活性，而且降解性能也得到改善。盡管如此，當前把硫酸鈣和磷酸鈣組合的方法主要是把二者簡單的混合。如此簡單的混合極大地抑制了二者的生物學功能，因為大量試驗結果已經證實生物陶瓷的生物學性能是極度依靠其結構的。而為了獲得具有特定結構的硫酸鈣-磷酸鈣復合陶瓷，目前也有一些相關技術報道，例如申請號為201210018715.0、201420123702.4、201710716376.6、201510392025.2、201610525629.7、201610523497.4和201610525104.3的專利報道了多孔的硫酸鈣-磷酸鈣復合陶瓷的制備。

盡管把硫酸鈣-磷酸鈣制備成多孔結構提高了其生物學性能，但是這些多孔復合陶瓷的孔隙參數，包括孔隙直徑、孔隙結構、孔隙分布等并不理想，骨誘導性能不佳，不利于新骨的生長。并且，將硫酸鈣與磷酸鈣均勻混合，這樣的組合還可能導致制備的陶瓷在植入體內后因硫酸鈣的快速降解而導致復合陶瓷崩解。因此，需要充分考慮硫酸鈣在陶瓷中分布對陶瓷的力學影響。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于硫酸鈣鹽包覆的磷酸鈣多孔陶瓷及其制備方法，其不僅質量可控、力學性能下降慢，而且骨誘導性能俱佳，更利于刺激新骨再生。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

基于硫酸鈣鹽包覆的磷酸鈣多孔陶瓷，其是以磷酸鈣作為基底，將硫酸鈣鹽包覆在磷酸鈣表面，形成外觀為任意形狀的多孔結構，在該多孔結構內的三維空間方向上至少有一維方向的孔隙的孔型是規則的，且孔隙的中心到邊的距離為50-2000微米，并且所有的孔隙相互貫通。

優選地，所述的硫酸鈣鹽為無水硫酸鈣、半水硫酸鈣、二水硫酸鈣、硫酸鈣納、硫酸鈣鉀、硫酸鈣納鉀、硫酸鈣鎂、硫酸鈣鋅、硫酸鈣鐵、硫酸鈣鍶中的任意一種或多種。