CN106581774A - 一种可注射骨修复材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可注射骨修复材料及其制备方法。制备方法如下：（1）按比例配置α‑半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为5‑12min，搅拌速度120‑200r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸‑聚乙二醇共聚物，继续搅拌5‑10min，转速为60‑80r/min，即可。本发明的可注射骨修复材料具有很高的孔隙率，同时还具有较高的抗压强度。

Description

一种可注射骨修复材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料领域，具体涉及一种可注射骨修复材料及其制备方法。
背景技术
骨组织损伤、缺损是骨科常见临床问题，用于骨缺损修复的植骨在美国已成为仅次于输血的组织移植。中国每年因交通事故、工伤等原因造成骨缺损而需要骨移植的患者达到300万人之多。目前临床上应用的植骨材料除自体骨、同种异体骨外，还有生物陶瓷、高分子聚合物、组织工程骨及人工骨。其中以α-半水硫酸钙为原料制备的人工骨，以其可降解性、优秀的生物相容性、骨传导性得到了广大外科工作者的认可。其优点是：(1)来源广泛，能在实验室或工厂大规模制备；(2)骨传导活性强。医用硫酸钙为半水结晶物，该物质无毒，异物反应小，自身虽无骨诱导活性，但在骨膜存在下有成骨效应。(3)具有良好的微孔性，作为支架材料可吸附干细胞、成骨细胞、生物因子或化疗药物。传统的人工骨需在体外预制成一定形状后经手术植入，创伤较大。人们认识到，开发微创、高效的新方法及新材料是未来发展的方向，于是可注射式人工骨应运而生。它不需手术伤害，在体内可以迅速固化为具有多孔微结构的支架材料并发挥骨传导作用。但是注射性能会影响材料的孔隙率和抗压强度，因此需要一种效果比较理想的生物相容性好、修复效果好的骨修复材料。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种可注射骨修复材料，具有很高的孔隙率，同时本骨修复材料还具有较高的抗压强度。
技术方案：一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙30-50份、羟基磷灰石20-30份、透明质酸钠2.5-15份、十八烷酸1-3份、羧甲基纤维素1-3份、二水硫酸钙2.5-4份、胶原纤维2-3份、聚乙醇酸纤维2-3份、蜗牛粘液2-3份、聚羟基丁酸酯2-8份、乳酸-聚乙二醇共聚物2-8份、去离子水50-80份。
进一步优选的，所述的一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙35-45份、羟基磷灰石22-28份、透明质酸钠5-10份、十八烷酸1.5-2.5份、羧甲基纤维素1.5-2.5份、二水硫酸钙3-3.5份、胶原纤维2.2-2.8份、聚乙醇酸纤维2.2-2.8份、蜗牛粘液2.2-2.8份、聚羟基丁酸酯4-6份、乳酸-聚乙二醇共聚物4-6份、去离子水60-70份。
上述可注射骨修复材料的制备方法，包括以下步骤：
（1） 按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；
（2） 将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；
（3） 将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为5-12min，搅拌速度120-200r/min；
（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌5-10min，转速为60-80r/min，即可。
进一步的，所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，所述步骤（1）中羟基磷灰石的粒径范围为20-70nm。
进一步的，所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，所述步骤（1）中聚乙醇酸纤维的直径为150-300nm，长度为1-3mm。
进一步的，所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，所述步骤（3）中搅拌时间为6-10min，转速为140-180r/min。
进一步的，所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，所述步骤（4）中搅拌时间为8min，转速为65-75r/min。
有益效果：本发明的可注射骨修复材料具有很好的注射性能、凝固时间时间、孔隙率的范围为33.5-41.6%，利于成骨细胞的迁入和血管生成，其抗压强度可达17.02-20.13MPa。
具体实施方式
实施例1
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙30份、羟基磷灰石30份、透明质酸钠2.5份、十八烷酸3份、羧甲基纤维素3份、二水硫酸钙2.5份、胶原纤维2份、聚乙醇酸纤维3份、蜗牛粘液2份、聚羟基丁酸酯2份、乳酸-聚乙二醇共聚物8份、去离子水50份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为5min，搅拌速度200r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌5min，转速为80r/min，即可。
实施例2
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙50份、羟基磷灰石20份、透明质酸钠15份、十八烷酸1份、羧甲基纤维素1份、二水硫酸钙4份、胶原纤维3份、聚乙醇酸纤维2份、蜗牛粘液3份、聚羟基丁酸酯8份、乳酸-聚乙二醇共聚物2份、去离子水80份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为12min，搅拌速度120r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌10min，转速为60r/min，即可。
实施例3
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙35份、羟基磷灰石28份、透明质酸钠5份、十八烷酸2.5份、羧甲基纤维素1.5份、二水硫酸钙3份、胶原纤维2.2份、聚乙醇酸纤维2.8份、蜗牛粘液2.2份、聚羟基丁酸酯4份、乳酸-聚乙二醇共聚物6份、去离子水60份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为6min，搅拌速度180r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌8min，转速为65r/min，即可。
实施例4
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙45份、羟基磷灰石22份、透明质酸钠10份、十八烷酸1.5份、羧甲基纤维素2.5份、二水硫酸钙3.5份、胶原纤维2.8份、聚乙醇酸纤维2.2份、蜗牛粘液2.8份、聚羟基丁酸酯6份、乳酸-聚乙二醇共聚物4份、去离子水70份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为10min，搅拌速度140r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌8min，转速为75r/min，即可。
实施例5
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙40份、羟基磷灰石25份、透明质酸钠8份、十八烷酸2份、羧甲基纤维素2份、二水硫酸钙3.2份、胶原纤维2.5份、聚乙醇酸纤维2.5份、蜗牛粘液2.5份、聚羟基丁酸酯5份、乳酸-聚乙二醇共聚物5份、去离子水65份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为8min，搅拌速度160r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌8min，转速为70r/min，即可。
对比例1
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙30份、羟基磷灰石30份、透明质酸钠2.5份、十八烷酸3份、羧甲基纤维素3份、二水硫酸钙2.5份、胶原纤维2份、聚羟基丁酸酯2份、乳酸-聚乙二醇共聚物8份、去离子水50份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为5min，搅拌速度200r/min；（4）依次加入十八烷酸、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌5min，转速为80r/min，即可。
对比例2
一种可注射骨修复材料，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙50份、羟基磷灰石20份、透明质酸钠15份、十八烷酸1份、羧甲基纤维素1份、二水硫酸钙4份、胶原纤维3份、聚乙醇酸纤维2份、蜗牛粘液3份、去离子水80份。
上述可注射骨修复材料的制备方法为：（1）按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；（2）将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；（3）将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为12min，搅拌速度120r/min；（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液，继续搅拌10min，转速为60r/min，即可。
本发明材料的各项性能指标见下表，我们可以看到本可注射骨修复材料具有很好的注射性能、凝固时间时间、孔隙率的范围为33.5-41.6%，利于成骨细胞的迁入和血管生成，其抗压强度可达17.02-20.13MPa。
表1 可注射骨修复材料的各项性能指标

Claims (7)

1.一种可注射骨修复材料，其特征在于，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙30-50份、羟基磷灰石20-30份、透明质酸钠2.5-15份、十八烷酸1-3份、羧甲基纤维素1-3份、二水硫酸钙2.5-4份、胶原纤维2-3份、聚乙醇酸纤维2-3份、蜗牛粘液2-3份、聚羟基丁酸酯2-8份、乳酸-聚乙二醇共聚物2-8份、去离子水50-80份。
2.根据权利要求1所述的一种可注射骨修复材料，其特征在于，由以下成分按重量份制备而成：α-半水硫酸钙35-45份、羟基磷灰石22-28份、透明质酸钠5-10份、十八烷酸1.5-2.5份、羧甲基纤维素1.5-2.5份、二水硫酸钙3-3.5份、胶原纤维2.2-2.8份、聚乙醇酸纤维2.2-2.8份、蜗牛粘液2.2-2.8份、聚羟基丁酸酯4-6份、乳酸-聚乙二醇共聚物4-6份、去离子水60-70份。
3.一种可注射骨修复材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1） 按比例配置α-半水硫酸钙、羟基磷灰石、二水硫酸钙、胶原纤维、聚乙醇酸纤维混合均匀，得到固相混合物；
（2） 将透明质酸钠、羧甲基纤维素溶于去离子水，配置成溶液，搅拌至完全溶解；
（3） 将固相混合物加入到步骤（2）的溶液中搅拌均匀，搅拌时间为5-12min，搅拌速度120-200r/min；
（4）依次加入十八烷酸、蜗牛粘液、聚羟基丁酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物，继续搅拌5-10min，转速为60-80r/min，即可。
4.根据权利要求3所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中羟基磷灰石的粒径范围为20-70nm。
5.根据权利要求3所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中聚乙醇酸纤维的直径为150-300nm，长度为1-3mm。
6.根据权利要求3所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中搅拌时间为6-10min，转速为140-180r/min。
7.根据权利要求3所述的一种可注射骨修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中搅拌时间为8min，转速为65-75r/min。
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