[發明專利]一種含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910875345.4
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110665068A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 董寅生;孫善云;黃志海;郭超;儲成林;盛曉波
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/58;A61L27/18
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄭立發

本發明公開了一種含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料及其制備方法，該含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料主要是由聚乳酸作為基體，并且在基體中分布有貫穿該基體的定向通孔。本發明通過在聚乳酸多孔骨修復材料內構筑定向通孔結構，不僅能提高材料的抗壓強度，而且有利于細胞遷移，體液和營養物質等的傳輸，促進骨組織的修復。相對于現有技術，本發明制備方法具備制備工序少、制造周期短、成本低廉、適合規模生產等優勢。最重要的是通過采用冰顆粒制備高連通性大孔，率先在骨修復材料基體上構筑定向孔既保證了骨修復材料的多孔特性，還使得骨修復材料具備定向通孔的特征。

技術領域

本發明涉及一種含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料及其制備方法，屬于骨修復材料技術領域。

背景技術

聚乳酸材料生物相容性良好，體內環境中可降解成乳酸，經過酶促反應，生成CO₂和H₂O，再經人體呼吸系統和消化、內分泌系統排出。聚乳酸具備優良的降解性，這是由于聚合物分子鏈上酯鍵的水解，使聚合物大分子骨架結構斷裂成小的鏈段，并最終斷裂成穩定的小分子產物，完成生物降解過程。可降解聚乳酸目前應用很廣，將其制備成骨修復材料用于骨修復已成為當前生物醫用材料的熱點，是當前研究較多的生物可降解高分子材料。

目前，聚乳酸多孔骨修復材料的制備方法有多種，包括氣體發泡法、粒子瀝濾法、冷凍干燥法等。然而，氣體發泡法得到的多孔形狀大小不規則，傳統粒子瀝濾法無法完全除去致孔劑的影響。在冷凍干燥條件下，采用可升華去除的材料制備致孔劑，制備過程中通過其升華留下的孔隙得到多孔材料，能避免傳統工藝存在的致孔劑殘留的不足。采用水和二氧六環的混合溶液經冷凍制備的致孔劑就具備這樣的特點，應用這種工藝，能成功制備大塊狀聚乳酸多孔材料。

盡管得到孔隙規則，孔隙率高的多孔骨修復材料，但傳統的聚乳酸多孔骨修復材料孔隙較小，用于較大骨缺損修復時，不利于營養物質運輸及組織修復。

發明內容

發明目的：為了克服現有骨修復材料存在的不足，本發明的目的在于提供一種含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料及其制備方法。

技術方案：為達到上述發明目的，發明提供如下技術方案：

一種含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料，其主要是由聚乳酸作為基體，并且在基體中分布有貫穿該基體的定向通孔。

優選，所述定向通孔的孔徑為2mm～5mm，其總截面積占多孔骨修復材料總截面積的4％～20％。

所述的含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制聚乳酸溶液，預冷，備用；配制水與二氧六環的混合溶液，制備冰顆粒，備用；

(2)在模具中預置相互平行的豎直不銹鋼絲，將上述冰顆粒過篩，然后裝入已預置不銹鋼絲的模具中，震實；

(3)將預冷的聚乳酸溶液充入模具中，充型結束后，低溫冷凍，然后取出不銹鋼絲，脫模得到含定向通孔的預凍塊；

(4)將預凍塊冷凍干燥，得到含定向通孔結構的聚乳酸多孔骨修復材料；

作為優選：

步驟(1)中所述聚乳酸溶液中，聚乳酸與溶劑的質量體積比例為1/10～1/6，溶劑由二氯甲烷與二氧六環按照體積比例為1/4～1/2組成；所述水與二氧六環的混合溶液中，水與二氧六環體積比為3/7～4/6。所述預冷是將溶液在-5℃預冷20分鐘。

步驟(2)中所述不銹鋼絲直徑為2mm～5mm，其使用量以截面積比例計，不銹鋼絲總截面積為多孔骨修復材料總截面面積4％～20％；所述過篩后的冰顆粒用作致孔劑，過篩后選擇粒徑為500～1000μm的冰顆粒。

步驟(3)中所述低溫冷凍的條件為-60℃低溫環境中冷凍3-5小時。