[發明專利]一種多孔聚醚醚酮及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110515307.5
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113398328B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 錢磊
• 申請（專利權）人: 上海云合景從新材料科技有限公司
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/56;A61L27/50;A61L27/30;A61L27/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

本發明公開了一種多孔聚醚醚酮及其制備方法與應用，所述方法為：以塊體或片材PEEK材料為主體，通過熱壓法將無機顆粒融入PEEK表面，然后采用溶液溶解無機顆粒，從而在PEEK材料表面形成一層多孔結構。該制備方法增強了PEEK植入物的早期穩定性和組織愈合特性，同時提高PEEK材料界面的力學性能。本發明的方法簡單，成本較低，可以大量制備，且功能全面，克服了現有技術的缺陷與不足，可實現同時快速修復組織并保持植入物長期穩定性。

技術領域

本發明屬于聚醚醚酮加工技術領域，具體涉及一種多孔聚醚醚酮及其制備方法與應用。

背景技術

聚芳基醚酮(PAEK)是一類高性能半結晶熱塑性聚合物，已廣泛應用于各種工業領域，包括汽車、航空航天和電子工業。自1998年獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)確認其良好生物相容性以來，PAEK材料聚醚醚酮(PEEK)由于其優異的機械性能、耐化學腐蝕性和射線透過性，已經廣泛應用于脊柱融合、關節置換、創傷修復以及顱頜面和牙科治療。然而，PEEK常常表現出與宿主骨骼的不良骨整合，特別是在病理條件下，這妨礙了其在臨床應用中的長期穩定性。

為了克服這一缺陷，已經開發出各種策略，包括表面改性和微孔結構化，以增強PEEK植入物的骨整合性能。例如，劉等通過磁控濺射法將鋅離子結合到磺化的PEEK表面中[Adv.Sci.5,1800749(2018)]。其研究結果表明，表面修飾的PEEK可以誘導巨噬細胞極化為一種抗炎表型，該表型可以分泌幾種成骨細胞因子來改善骨整合。通過共價表面修飾策略將親水性氧胺和肼親核試劑引入PEEK的二芳基酮部分，從而促進了MC3T3-E1細胞的成骨分化和礦化鈣沉積[ACS Appl.Bio Mater.1,1047–1055(2018)]。盡管這些策略在組織修復性能方面有一定的作用，但是由于PEEK的化學惰性和表面疏水性，這些策略的修飾效果在一定程度上受到限制。通過粉末燒結(或壓塑)在整個PEEK植入物中引入微孔結構可以促進細胞的遷移和增殖，增強血管和骨骼組織的向內生長，從而提高植入物的固定性[Biomaterials,26(2005),5474-5491]。總之，多孔PEEK植入物表現出增加的骨整合。然而，由于高孔隙率和粉末燒結過程中產生的相對較弱的局部結合力，它們的力學強度被極大地降低[J.Appl.Biomater.Funct.Mater.,11(2013),pp.e35-44]。

相對于PEEK材料整體的微孔改性，在PEEK表面構建多孔結構可以促進植入物的骨整合性能并保持整體力學性能。多孔的表面層可以保留植入物的強度，為骨的向內生長提供足夠的空間。通過磺化方法可以在PEEK材料表面構建多孔結構[專利號201610879767.5]。但是此方法制備多孔的孔徑較小，難以實現微米級的結構。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種多孔聚醚醚酮的制備方法。

本發明通過熱壓法在聚醚醚酮表面原位構建連通多孔結構，賦予材料良好的骨整合特性，同時兼具良好的力學性能。

本發明的另一目的在于提供上述方法制得的一種多孔聚醚醚酮。

本發明的再一目的在于提供上述一種多孔聚醚醚酮的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種多孔聚醚醚酮的制備方法，包括以下步驟：

(1)在導熱板表面鋪展一層無機鹽顆粒，加熱至340～430℃；

(2)將聚醚醚酮(PEEK)材料于無機鹽顆粒表面靜置一段時間，然后加壓使無機鹽顆粒融入聚醚醚酮(PEEK)材料表面，保壓一段時間；

(3)去除聚醚醚酮(PEEK)材料表面的無機鹽顆粒，得到多孔聚醚醚酮。

優選地，步驟(1)所述無機鹽顆粒為氯化鈉、氯化鉀和羥基磷灰石中的至少一種。