[發(fā)明專利]負(fù)載雷奈酸鍶的HAP/PLA復(fù)合材料骨修復(fù)支架的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010199681.4
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111202870A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱沛志;梅海波
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號: A61L27/46
• 分類號: A61L27/46;A61L27/54;A61L27/58;B29C64/118;B29C48/05;B33Y10/00;B33Y70/00;B33Y70/10;D01F1/10;D01F6/92
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 董旭東

本發(fā)明公開了醫(yī)用骨科材料技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種負(fù)載雷奈酸鍶的HAP/PLA復(fù)合材料骨修復(fù)支架的制備方法，其將納米級羥基磷灰石粉末、醫(yī)用級PLA塑料顆粒及雷奈酸鍶粉末充分混合得到混合原料；再經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出成絲，得到可供3D打印的摻雜雷奈酸鍶的HAP/PLA線材，線材再在FDM熔融型打印機(jī)上打印，獲得摻雜雷奈酸鍶的HAP/PLA的骨修復(fù)支架。獲得的骨修復(fù)支架具有高強(qiáng)度、高硬度和高抗沖擊強(qiáng)度，并且具有良好的抗菌性和良好的生物相容性，其可以被人體降解且吸收，可降低了骨缺損處發(fā)生炎癥的概率，是植入體材料的良好選擇，負(fù)載的雷奈酸鍶藥物的“雙重性”，促進(jìn)骨生成的同時又能抑制骨吸收，從而加快骨缺損處的修復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)用骨科材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3D打印的骨修復(fù)支架材料的制備方法。

背景技術(shù)

骨質(zhì)疏松是由于骨量的日益減少和骨組織微結(jié)構(gòu)的破壞從而導(dǎo)致骨頭脆性增加和骨折危險性增加，常常在老年人和絕經(jīng)后婦女中發(fā)病。該病通常會直接影響到人全身的骨骼,其中骨折是骨質(zhì)疏松的最常見的并發(fā)癥,往往會引起腕、脊椎和髓骨的骨折。隨著我國人日老齡化的日益惡化,骨質(zhì)疏松病人的數(shù)量也逐漸增多。因此,使用安全有效的預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松的藥物是很有必要的。雷奈酸鍶(Strontium ranelate)化學(xué)名為5-[二(羧甲基)氨基]-3-羧甲基-4-氰基-2-噻吩羧酸二鍶鹽，是法國的一家制藥公司研制開發(fā)出的具有重要意義的新一代抗骨質(zhì)疏松藥,其對骨質(zhì)疏松引起的骨折風(fēng)險、增加骨強(qiáng)度和骨密度都有非常良好的療效。該藥已于2004年底經(jīng)歐盟藥物評審委員會(EMEA)審批通過并獲準(zhǔn)上市。雷奈酸鍶是由微量元素鍶和大分子有機(jī)酸雷奈酸形成的大分子絡(luò)合物。其中鍶是骨骼的重要的組成部分,它能促進(jìn)骨骼的發(fā)育和類骨質(zhì)的形成,井有調(diào)節(jié)鈣代謝的作用。在許多治療骨質(zhì)疏松的藥物中,雷奈酸鍶是唯一一種既能刺激成骨細(xì)胞形成,又能抑制破骨細(xì)胞吸收功能的治療骨質(zhì)疏松的藥物,由于該藥物有很好的生物利用性和耐受性,雷奈酸鍶的臨床應(yīng)用和進(jìn)一步研究對骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療將會有重要意義。

現(xiàn)有技術(shù)中，F(xiàn)DM 是一種采用熱融型噴頭，能夠使熱塑性材料熔化后從噴頭內(nèi)按一定速率擠出，并熔融沉積于我們所需打印位置后凝固成型的 3D 打印技術(shù)。FDM 成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成型精度較高、成型物件的力學(xué)性能較好、可以多色打印；缺點(diǎn)是成型物件的表面還需要進(jìn)一步的加工處理。從打印儀器和材料成本來說，F(xiàn)DM操作更簡便、可靠性更高，且成本較低，特別是對于小型公司和家庭用戶更加實用，因此，F(xiàn)DM 技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的3D打印技術(shù)。

目前用于FDM 3D打印的聚合物線材主要是ABS和聚乳酸塑料（PLA）。因為PLA材料的來源廣泛、可再生、可完全生物降解、力學(xué)性能優(yōu)異以及生物相容性好，因而與ABS相比，PLA線材展現(xiàn)出更大的應(yīng)用前景。例如，以PLA為線材通過FDM 3D打印制造完整的微流體裝置，或在低溫等離子體中使用PLA線材打印出了骨組織支架，或利用PLA線材打印了冷凍生物裝置。然而，盡管PLA線材已經(jīng)成功地應(yīng)用于FDM過程，有關(guān)詳細(xì)地擠出PLA線材的報道卻少見報道。特別是隨著當(dāng)前個性化3D打印技術(shù)的發(fā)展，對多品類、每次耗用量少的新型聚合物線材的需求越來越強(qiáng)勁。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種負(fù)載雷奈酸鍶的HAP/PLA復(fù)合材料骨修復(fù)支架的制備方法，所獲得的骨修復(fù)支架具有促進(jìn)骨生成和抑制骨吸收效果。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種負(fù)載雷奈酸鍶的HAP/PLA復(fù)合材料骨修復(fù)支架的制備方法，包括如下步驟：

1）將納米級羥基磷灰石粉末、醫(yī)用級PLA塑料顆粒充分混合及雷奈酸鍶粉末充分混合得到混合原料；

2）經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融擠出成絲，得到可供3D打印的摻雜雷奈酸鍶的HAP/PLA線材，線材直徑控制在1.70～1.80mm；

3）在FDM熔融型打印機(jī)上，導(dǎo)入設(shè)計好的骨修復(fù)支架三維模型后，以步驟2）獲得的線材進(jìn)行打印，獲得摻雜雷奈酸鍶的HAP/PLA的骨修復(fù)支架。