CN103961741A - 一种磷酸钙类骨修复材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磷酸钙类骨修复材料及其制备方法，所述骨修复材料由固相和液相混合构成，所述固相包括：磷酸四钙或一水合磷酸二氢钙和由微波辅助制备而成的活性磷酸钙；所述液相是如下液体材料中的任意一种或组合：蒸馏水、生理盐水、模拟体液、磷酸二氢盐溶液、磷酸氢盐溶液、磷酸盐缓冲液、碳酸氢盐溶液和柠檬酸溶液。所述制备方法包括：微波辅助制备活性磷酸钙步骤；均匀混合活性磷酸钙和磷酸四钙或一水合磷酸二氢钙制备固相步骤；制备液相步骤；复合步骤，将固相成分和液相溶液快速混合并搅拌均匀，获得磷酸钙类骨修复材料。本发明磷酸钙类骨修复材料力学性能提高显著，脆性，凝固时间和降解性能得到改善，生物相容性良好，并具有可注射性，可用于骨组织损伤修复。
Description
技术领域
本发明涉及医用生物材料技术领域，尤其是指一种磷酸钙类骨修复材料及其制备方法
技术背景
目前常用的骨修复材料有自体骨、异体骨及人工合成材料，但这些材料均在不同程度上存在不足，不能满足临床需要。如自体骨移植虽无免疫排斥反应，修复效果良好，但取材十分有限，且造成供区的骨缺损；同种异体骨移植容易引起免疫排斥反应，修复效果差，并有传染病毒性疾病的危险；人工合成材料如聚甲丙烯酸甲酯、硫化硅橡胶等都是非降解材料，不能修复缺损区。
美国的Brown及Chow于上世纪80年代中期在美国牙医学会设于美国国家标准和科技学院的研究室发现了磷酸钙的水化硬化特性，并由此制成了磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement，CPC)。磷酸钙骨水泥是由固相和液相两部分组成的复合体系，将固相粉末与液相溶液按照一定比例调和，所形成的水泥浆体可根据骨缺损部位任意塑型并在人体生理环境下自行固化，其固化产物的化学成份通常为羟基磷灰石(HA)或者缺钙羟基磷灰石(CDHA)，与人体骨组织的无机成份相似，具有良好的生物相容性和骨传导性。作为一种新型的骨缺损修复材料，CPC受到了国内外众多学者的广泛关注，成为全球材料界和医学界瞩目的热点之一。
近年来研制出CPC，生物相容性好，放热低，可用于临床骨修复。但也存在强度低，固化慢，抗水性较差，降解速率较低等缺点，影响了其临床应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的磷酸钙骨水泥。本发明使用通过微波辅助制备而成的活性磷酸钙替换常用的磷酸氢钙/脱水磷酸氢钙/磷酸三钙来改良磷酸钙骨水泥的强度，固化时间，和抗水性。
本方案是通过以下技术方案加以实现的：1)微波辅助制备活性磷酸钙步骤；2)均匀混合活性磷酸钙和磷酸四钙或一水合磷酸二氢钙制备固相步骤；3)制备液相步骤；复合步骤，将固相成分和液相溶液快速混合并搅拌均匀，获得磷酸钙类骨修复材料。其中所述液相是如下液体材料中的任意一种或组合：蒸馏水、生理盐水、模拟体液、磷酸二氢盐溶液、磷酸氢盐溶液、磷酸盐缓冲液、碳酸氢盐溶液和柠檬酸溶液。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施案例。
实例1
1.配制制备活性磷酸钙的反应液：12mL浓磷酸+3mL水+6g碳酸氢钠
2.混合2.47g氢氧化钙和3mL反应液，混合均匀后转入800瓦微波炉加热5分钟
3.将所得活性磷酸钙固体碾碎形成粉末，该粉末主体为脱水磷酸氢钙
4.将所得活性磷酸钙固体粉末和磷酸四钙按1：1的比例混合然后添加一定量的液相溶液形成可自行固化的水泥浆体
实例2
1.配制制备活性磷酸钙的反应液：12mL浓磷酸+3mL水+6g碳酸氢钠
2.混合4g氢氧化钙和3mL反应液及2ml水，混合均匀后转入800瓦微波炉加热5分钟
3.将所得活性磷酸钙固体碾碎形成粉末，该粉末主体为羟基磷灰石
4.将所得活性磷酸钙固体粉末和磷酸四钙按1：1的比例混合然后添加一定量的液相溶液形成可自行固化的水泥浆体
实例3
1.配制制备活性磷酸钙的反应液：12mL浓磷酸+3mL水+4g碳酸氢钠
2.混合2g氢氧化钙，0.4g氢氧化镁和3mL反应液及1mL水，混合均匀后转入800瓦微波炉加热5分钟
3.将所得活性含美磷酸钙固体碾碎形成粉末，该粉末主体为不定型磷酸钙镁
4.将所得活性磷酸钙固体粉末和磷酸四钙按1：1的比例混合然后添加一定量的液相溶液形成可自行固化的水泥浆体
实例4
1.配制制备活性磷酸钙的反应液：12mL浓磷酸+3mL水+6g碳酸氢钠
2.混合4g氢氧化钙和3mL反应液及2ml水，混合均匀后转入800瓦微波炉加热5分钟
3.将所得活性磷酸钙固体碾碎形成粉末，该粉末主体为羟基磷灰石
4.将所得活性磷酸钙固体粉末和一水合磷酸二氢钙按1：1的比例混合然后添加一定量的液相溶液形成可自行固化的水泥浆体。
Claims (9)
1.一种磷酸钙类骨修复材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)使用微波辅助制备活性磷酸钙；2)活性磷酸钙替换常用的磷酸氢钙/脱水磷酸氢钙/磷酸三钙来与磷酸四钙或一水合磷酸二氢钙混合制备磷酸钙骨水泥固相组分；3)按一定比例混合固相组分和液相组分，形成可自固水泥浆体。
2.按照权利要求1所得的水泥浆体可根据骨缺损部位任意塑型并在人体生理环境下自行固化 。
3.按照权利要求1所说的制备方法，活性磷酸钙是通过混合含钙物质和含磷酸根物质反应后使用微波停止所形成磷酸钙的后续稳定进程而得。
4.按照权利要求3所使用的含钙物质包括氢氧化钙，氧化钙，碳酸钙 。
5.按照利要求4所使用的含钙物质可以一定程度上被含镁物质替换，例如氧化镁，氢氧化镁，碳酸镁。
6.按照权利要求3所使用的含磷酸根物质包括磷酸，磷酸氢盐。
7.按照权利要求1所说的液相是如下液体材料中的任意一种或组合：蒸馏水、生理盐水、模拟体液、磷酸二氢盐溶液、磷酸氢盐溶液、磷酸盐缓冲液、碳酸氢盐溶液和柠檬酸溶液 。
8.按照权利要求1所说的成分中可以加入有益成分，包括氟化钠，高分子聚合物，药物，蛋白，纳米管，含锶化合物等。
9.按照按照权利要求1所得水泥浆体可以被用来制作组织工程支架 。
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