CN108096636B - Pla基牙科骨粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PLA基牙科骨粉及其制备方法。该牙科骨粉的制备组分包含：左旋聚乳酸；矿化胶原，质量为所述左旋聚乳酸质量的50％～150％；多孔羟基磷灰石，质量为所述左旋聚乳酸质量的25％～30％；和卵磷脂，质量为所述左旋聚乳酸质量的5％～20％。制备方法包括：配制左旋聚乳酸溶液；共混；灌模；冻干；解析；粉碎；和筛分。本发明提供的牙科骨粉材料兼具良好的生物相容性和优异的亲水效果的PLA基牙科骨粉，改善骨修复效果，同时还具有良好的显影效果，便于临床应用。

Description

PLA基牙科骨粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及口腔种植骨粉材料技术领域，尤其涉及PLA基牙科骨粉及其制备方法。
背景技术
在牙科手术中，有很多种情况会造成患者在手术后产生骨缺损或者骨量不足，如牙周囊肿摘除后产生的骨缺损，牙齿拔出后牙槽嵴萎缩造成的骨量不足的情况。这些情况往往限制了患者术后的骨愈合，以及后续牙齿种植的效果，因此需要进行骨种植。目前解决的黄金方法主要是采用自体骨进行移植，但由于其来源有限，且供体部位存在一定的术后并发症，其应用受到了限制。异体骨移植存在潜在抗原性以及传播疾病的风险，因此，人工骨修复材料，也就是常说的骨粉，因其来源充足，可标准化生产，并且避免了不必要的疾病传播等风险，成为了众多学者的研究方向，并在临床也得到了广泛的应用，获得良好的治疗效果。
但发明人发现，目前常用的骨粉的成分大多为无机矿物材料，异种骨等。但他们都存在一定的缺陷，如不可降解或降解周期非常缓慢，永远作为异物存在于人体内。
目前市面上使用效果最佳的牙科骨粉材料Bio-oss为国外产品，为煅烧的小牛骨，不仅不可降解，而且价格昂贵，增加了患者的医疗成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有牙科骨粉生物相容性差、亲水性差，不利于细胞在骨粉材料上的粘附和增殖的问题，本发明提供了一种兼具良好的生物相容性和优异的亲水效果的PLA基牙科骨粉，改善骨修复效果，同时还具有良好的显影效果，较低的生产成本，便于临床应用。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
PLA基牙科骨粉，所述骨粉的制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为所述左旋聚乳酸质量的50％～150％；
多孔羟基磷灰石，质量为所述左旋聚乳酸质量的25％～30％；和
卵磷脂，质量为所述左旋聚乳酸质量的5％～20％。
优选地，所述多孔羟基磷灰石具有连通的孔；和
所述多孔羟基磷灰石为：能过20目筛的颗粒，优选地，所述多孔羟基磷灰石为：能过20目筛，且被60目筛截留的颗粒。
优选地，所述左旋聚乳酸的分子量为115,000～25,000，优选为 115,000～85,000；和/或
所述卵磷脂为大豆卵磷脂或蛋黄卵磷脂，优选为蛋黄卵磷脂。
所述矿化胶原可以采用现有方法进行制备，例如，采用如下方法进行制备：
取120～180mL冰醋酸加入反应釜中，倒入纯化水，使总体积达到 3～6L，再加入3～8g的胶原蛋白海绵，开启搅拌。用纯化水将12～15g 氯化钙溶解，经定量滤纸过滤流入200mL的容量瓶中，备用。称量一定质量的磷酸，使溶液中磷和氯化钙溶液中的钙的摩尔比为1～3:1。用适量纯化水将磷酸溶解，经定量滤纸过滤流入200mL的容量瓶中，备用。用400mL纯化水将10～30克氢氧化钠溶解，备用。将配好的氯化钙溶液300～800mL边搅拌边缓慢加入搅拌好的酸溶胶原液中，充分反应搅拌2～8小时。然后将配好的磷酸溶液250～500mL继续加入上述反应体系中，充分反应搅拌1～5小时。将配好的氢氧化钠液加入到反应体系中，测定pH值，直到pH值为6～8时停止滴加，将混合溶液继续搅拌5～24h，然后静止沉淀，并对沉淀进行清洗。将清洗后的沉淀进行冷冻干燥，得到矿化胶原。
优选地，所述多孔羟基磷灰石的制备组分包含羟基磷灰石、聚乙烯醇和PMMA微球，质量比为(0.044～0.05)：3：2；
所述多孔羟基磷灰石的制备方法包括如下步骤：
(a)配制聚乙烯醇溶液；
(b)配制羟基磷灰石悬浊液；
(c)将所述聚乙烯醇溶液加到所述羟基磷灰石悬浊液中，搅拌第一时间后，再加入PMMA微球，搅拌第二时间后，得到烧结基液；
(d)将所述烧结基液置于烧结设备中进行烧结，得到烧结材料；
所述烧结包括如下阶段：
第一阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为200～220℃，恒温时间为1800～1850min；
第二阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为350～400℃，恒温时间为300～350min；
第三阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为1000～1115℃，恒温时间为180～200min；
第四阶段：将烧结设备停止加热，自然冷却至室温；
(e)将所述烧结材料粉碎；和
(f)筛分。
优选地，步骤(c)中，所述PMMA微球的粒径为600～800μm；和
所述第一时间为0.5～1h，所述第二时间为1～1.5h。
优选地，步骤(a)中，将聚乙烯醇溶解于13～15倍质量的水中，配制得到所述聚乙烯醇溶液；和
所述溶解按照如下方法进行：
将聚乙烯醇和水混合；
将含有聚乙烯醇和水的容器放到水浴装置中，边加热边搅拌，待容器中的溶液变得透明、无分层、无结块，即完成溶解；
优选地，所述水浴的温度设置为90～95℃，所述搅拌的速度设置为 200～300r/min。
优选地，步骤(b)中，将羟基磷灰石分批加到1.4～1.6倍质量的水中，并同时搅拌，配制得到羟基磷灰石悬浊液；
优选地，将所述羟基磷灰石均分为6～8份，逐一加到水中。
优选地，步骤(d)中，将所述烧结基液转移到坩埚中，排除空隙，再将所述坩埚置于所述烧结设备中进行烧结；和
烧结结束后，打开所述烧结设备，将所述坩埚取出并转移到洁净间，且转移过程中不打开坩埚盖。
本发明还提供了PLA基牙科骨粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制左旋聚乳酸溶液；
(2)将卵磷脂和矿化胶原加到所述左旋聚乳酸溶液中混匀，再加入多孔羟基磷灰石混匀，得到混合液；
(3)将所述混合液灌入模具中；
(4)将所述模具冻干；
(5)将经所述冻干后得到的材料解析；
(6)将经解析后的材料粉碎；和
(7)将经粉碎后得到的颗粒筛分，得到PLA基牙科骨粉。
优选地，步骤(3)中，灌模的厚度不超过11mm，优选为5～10mm。
优选地，步骤(4)中，所述冻干包括如下步骤：
将所述模具放入冻干机中，经预冻、第一升华、第二升华和降温四个阶段后，即完成所述冻干；其中，所述第一升华和所述第二升华阶段抽真空，真空度为-0.1MPa，掺气90～110Pa；和
所述预冻按照如下方式进行：降温速率为3.5～4.5℃/min，目标温度为-8～-10℃，恒温时间为280～300min；
所述第一升华包括如下四个温度梯度：
升温速率为0.5～0.7℃/min，目标温度为-5～-3℃，恒温时间为 220～240min；
升温速率为0.3～0.5℃/min，目标温度为0～1℃，恒温时间为 220～240min；
升温速率为0.2～0.3℃/min，目标温度为2～4℃，恒温时间为 150～180min；
升温速率为0.4～0.8℃/min，目标温度为8～10℃，恒温时间为 150～180min；
所述第二升华包括如下五个温度梯度：
升温速率为1～2℃/min，目标温度为18～20℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为25～30℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为35～40℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为45～50℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为0.5～1℃/min，目标温度为55～60℃，每隔1h进行终点判断，直至合格；终点≤0.3Pa/10min；
所述降温按照如下方式进行：降温速率为3～4℃/min，直至前箱温度达到20～25℃。
优选地，步骤(5)中，所述解析按照如下方法进行：
将经所述冻干后得到的材料放入乙酸乙酯中浸泡至少2小时，再依次进行超声处理、离心处理和干燥处理；
优选地，在3000～4000r/min的转速下进行所述离心处理，时间为 5～10s；
优选地，在50～60℃下进行所述干燥处理，时间至少8小时。
优选地，所述筛分按照如下方法进行：
将经所述粉碎处理后得到的颗粒先过20目筛，筛过的颗粒再过60 目筛，被60目筛截留的颗粒即为PLA基牙科骨粉；和
将被20目筛截留的颗粒送回所述粉碎步骤。
优选地，所述步骤(1)按照如下方法进行：
将左旋聚乳酸和溶剂混合；
将装有左旋聚乳酸和溶剂混合溶液的容器放到水浴装置中加热溶解，待容器中的溶液变得透明、无分层、无结块，即得到左旋聚乳酸溶液；
优选地，所述水浴的温度设置为40～70℃；
优选地，所述左旋聚乳酸溶液的浓度为0.02～0.15g/mL；
优选地，所述溶剂为1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜中的任一种。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
(1)本发明提供的牙科骨粉生物相容性好，亲水性好，能够改善骨修复效果。
(2)本发明提供的牙科骨粉的显影效果好，成本低，便于临床应用。
附图说明
图1a至1d分别是实施例5制得的多孔羟基磷灰石在40×，50×， 60×，80×放大倍数下的SEM图；
图2是实施例7在冻干并解析后(并未进行粉碎和筛分)得到的 PLA基牙科材料的SEM图；
图3a至3d为3月龄小型猪拔牙后的口腔内情况；
图4a至4c为3月龄小型猪拔牙后的口腔CT照片；
图5a至5d为3月龄小型猪拔牙后的组织学观察结果；
图6为拔牙后未进行填充的X光片；
图7分别为拔牙后实施例7制得的牙科骨粉后的X光片；
图8a和图8b分别为拔牙后填充前的X光片以及填充不同牙科骨粉后的X光片，图8c为填充后的显影结果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明结构和材料组分两方面入手，一方面在制备组分中添加了左旋聚乳酸和卵磷脂这两种组分，另一方面通过添加烧结后的羟基磷灰石，赋予了骨粉材料多孔的特性，增加了材料的比表面积。通过这两方面共同作用，使骨粉材料具有优异的亲水性能，有利于细胞在材料上的粘附和增殖，改善骨修复效果。
第一，本发明提供了一种PLA基牙科骨粉，所述骨粉的制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为所述左旋聚乳酸质量的50％～150％，例如，可以为该范围内的任意含量，如50％、60％、70％、80％、90％、100％、 110％、120％、130％、140％、150％，或者该范围内的任意子范围，如 50％～80％、60％～100％、80％～120％、100％～150％；
多孔羟基磷灰石，质量为所述左旋聚乳酸质量的25％～30％，例如，可为该范围内的任意含量，如25％、26％、27％、28％、29％、30％；和
卵磷脂，质量为所述左旋聚乳酸质量的5％～20％，例如，可为该范围内的任意含量，如5％、10％、15％、20％，或者为该范围内的任意子范围，如5％～10％、8％～12％、10％～20％、15％～20％。
在这一组合的材料中，各组分的用量对材料的性能有显著的影响，尤其是矿化组分中矿化胶原的用量。矿化胶原是人体骨组织(骨和牙) 中主要的有机相成分，使用它能够增加材料的生物相容性。但矿化胶原的用量也并非越多越好。矿化胶原用量过多，多孔羟基磷灰石完全被包裹，形成絮状产物，不易粉碎；且多孔羟基磷灰石无法发生作用。矿化胶原用量过少的话，材料遇水容易分散，非常不利于临床造作。
在一些实施例中，所述多孔羟基磷灰石具有连通的孔；和
所述多孔羟基磷灰石为：能过20目筛的颗粒，优选地，所述多孔羟基磷灰石为：能过20目筛，且被60目筛截留的颗粒。
在一些实施例中，所述左旋聚乳酸的分子量为115,000～25,000，优选为115,000～85,000；和/或
所述卵磷脂为大豆卵磷脂或蛋黄卵磷脂，优选为蛋黄卵磷脂。
所述矿化胶原采用现有方法进行制备，例如，采用如下方法进行制备：
取120～180mL冰醋酸加入反应釜中，倒入纯化水，使总体积达到 3～6L，再加入3～8g的胶原蛋白海绵，开启搅拌。用纯化水将12～15g 氯化钙溶解，经定量滤纸过滤流入200mL的容量瓶中，备用。称量一定质量的磷酸，使溶液中磷和氯化钙溶液中的钙的摩尔比为1～3:1。用适量纯化水将磷酸溶解，经定量滤纸过滤流入200mL的容量瓶中，备用。用400mL纯化水将10～30克氢氧化钠溶解，备用。将配好的氯化钙溶液300～800mL边搅拌边缓慢加入搅拌好的酸溶胶原液中，充分反应搅拌2～8小时。然后将配好的磷酸溶液250～500mL继续加入上述反应体系中，充分反应搅拌1～5小时。将配好的氢氧化钠液加入到反应体系中，测定pH值，直到pH值为6～8时停止滴加，将混合溶液继续搅拌5～24h，然后静止沉淀，并对沉淀进行清洗。将清洗后的沉淀进行冷冻干燥，得到矿化胶原。
在一些实施例中，所述多孔羟基磷灰石的制备组分包含羟基磷灰石、聚乙烯醇和PMMA微球，质量比为(0.044～0.05)：3：2；
在一些实施例中，所述多孔羟基磷灰石的制备方法包括如下步骤：
(a)配制聚乙烯醇溶液；
(b)配制羟基磷灰石悬浊液；
(c)将所述聚乙烯醇溶液加到所述羟基磷灰石悬浊液中，搅拌第一时间后，再加入PMMA微球，搅拌第二时间后，得到烧结基液；
(d)将所述烧结基液置于烧结设备中进行烧结，得到烧结材料；
所述烧结包括如下阶段：
第一阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为200～220℃，恒温时间为1800～1850min；
第二阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为350～400℃，恒温时间为300～350min；
第三阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为1000～1115℃，恒温时间为180～200min；
第四阶段：将烧结设备停止加热，自然冷却至室温；
(e)将所述烧结材料粉碎；和
(f)筛分。
在一些实施例中，步骤(a)中，将聚乙烯醇溶解于13～15倍质量的水中，配制得到所述聚乙烯醇溶液；和
所述溶解按照如下方法进行：
将聚乙烯醇和水混合；
将含有聚乙烯醇和水的容器放到水浴装置中，边加热边搅拌，待容器中的溶液变得透明、无分层、无结块，即完成溶解；
优选地，所述水浴的温度设置为90～95℃，所述搅拌的速度设置为 200～300r/min。
在一些实施例中，步骤(b)中，将羟基磷灰石分批加到1.4～1.6 倍质量的水中，并同时搅拌，配制得到羟基磷灰石悬浊液；
优选地，将所述羟基磷灰石均分为6～8份，逐一加到水中。
在一些实施例中，步骤(c)中，所述PMMA微球的粒径为 600～800μm；和
所述第一时间为0.5～1h，所述第二时间为1～1.5h。
在一些实施例中，步骤(d)中，将所述烧结基液转移到坩埚中，排除空隙，再将所述坩埚置于所述烧结设备中进行烧结；和
烧结结束后，打开所述烧结设备，将所述坩埚取出并转移到洁净间，且转移过程中不打开坩埚盖。
第二、本发明还提供了一种PLA基牙科骨粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制左旋聚乳酸溶液；
(2)将卵磷脂和矿化胶原加到所述左旋聚乳酸溶液中混匀，再加入多孔羟基磷灰石混匀，得到混合液；
(3)将所述混合液灌入模具中；
(4)将所述模具冻干；
(5)将经所述冻干后得到的材料解析；
(6)将经解析后的材料粉碎；和
(7)将经粉碎后得到的颗粒筛分，得到PLA基牙科骨粉。
在一些实施例中，所述步骤(1)按照如下方法进行：
将左旋聚乳酸和溶剂混合；
将装有左旋聚乳酸和溶剂混合溶液的容器放到水浴装置中加热溶解，待容器中的溶液变得透明、无分层、无结块，即得到左旋聚乳酸溶液；
优选地，所述水浴的温度设置为40～70℃；
优选地，所述左旋聚乳酸溶液的浓度为0.02～0.15g/mL；
优选地，所述溶剂为1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜中的任一种。
在一些实施例中，步骤(3)中，灌模的厚度不超过11mm，优选为5～10mm，例如，可为5mm，6mm，7mm，8mm，9mm，10mm。
在一些实施例中，步骤(4)中，所述冻干包括如下步骤：
将所述模具放入冻干机中，经预冻、第一升华、第二升华和降温四个阶段后，即完成所述冻干；其中，所述第一升华和所述第二升华阶段抽真空，真空度为-0.1MPa，掺气90～110Pa；和
所述预冻按照如下方式进行：降温速率为3.5～4.5℃/min，目标温度为-8～-10℃，恒温时间为280～300min；
所述第一升华包括如下四个温度梯度：
升温速率为0.5～0.7℃/min，目标温度为-5～-3℃，恒温时间为 220～240min；
升温速率为0.3～0.5℃/min，目标温度为0～1℃，恒温时间为 220～240min；
升温速率为0.2～0.3℃/min，目标温度为2～4℃，恒温时间为 150～180min；
升温速率为0.4～0.8℃/min，目标温度为8～10℃，恒温时间为 150～180min；
所述第二升华包括如下五个温度梯度：
升温速率为1～2℃/min，目标温度为18～20℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为25～30℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为35～40℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为45～50℃，恒温时间为 100～120min；
升温速率为0.5～1℃/min，目标温度为55～60℃，每隔1h进行终点判断，直至合格；终点≤0.3Pa/10min；
所述降温按照如下方式进行：降温速率为3～4℃/min，直至前箱温度达到20～25℃。
在一些实施例中，步骤(5)中，所述解析按照如下方法进行：
将经所述冻干后得到的材料放入乙酸乙酯中浸泡至少2小时，再依次进行超声处理、离心处理和干燥处理；
优选地，在3000～4000r/min的转速下进行所述离心处理，时间为 5～10s；
优选地，在50～60℃下进行所述干燥处理，时间至少8小时。
在一些实施例中，所述筛分按照如下方法进行：
将经所述粉碎处理后得到的颗粒先过20目筛，筛过的颗粒再过60 目筛，被60目筛截留的颗粒即为PLA基牙科骨粉；和
将被20目筛截留的颗粒送回所述粉碎步骤。
以下为本发明提供的几个具体实施例。
实施例1
一种PLA基牙科骨粉，制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为左旋聚乳酸质量的150％；
多孔羟基磷灰石，质量为左旋聚乳酸质量的30％；和
大豆卵磷脂，质量为左旋聚乳酸质量的20％。
实施例2
一种PLA基牙科骨粉，制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为左旋聚乳酸质量的50％；
多孔羟基磷灰石，质量为左旋聚乳酸质量的25％；和
蛋黄卵磷脂，质量为左旋聚乳酸质量的5％。
其中，左旋聚乳酸的分子量为100,000；
多孔羟基磷灰石为：能过20目筛，且被60目筛截留的颗粒。
实施例3
一种PLA基牙科骨粉，制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为左旋聚乳酸质量的100％；
多孔羟基磷灰石，质量为左旋聚乳酸质量的30％；和
蛋黄卵磷脂，质量为左旋聚乳酸质量的15％。
其中，左旋聚乳酸的分子量为100,000；
多孔羟基磷灰石为：能过20目筛，且被60目筛截留的颗粒。
实施例4
一种PLA基牙科骨粉，制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为左旋聚乳酸质量的100％；
多孔羟基磷灰石，质量为左旋聚乳酸质量的30％；和
蛋黄卵磷脂，质量为左旋聚乳酸质量的15％。
其中，左旋聚乳酸的分子量为85,000；
多孔羟基磷灰石为：能过20目筛，且被60目筛截留的颗粒；
多孔羟基磷灰石的制备组分包含羟基磷灰石、聚乙烯醇和PMMA 微球，质量比为0.044：3：2，制备方法包括如下步骤：
(a)配制聚乙烯醇溶液：
称量聚乙烯醇，称量允差为0.010g。
将称量好的聚乙烯醇加到装有13～15倍质量的纯化水的具塞锥形瓶中，置于水浴锅中加热溶解，水浴温度设置为95℃，同时还进行搅拌。搅拌的速度为200r/min。
8小时后，锥形瓶中的溶液变得均匀透明、无分层、无结块，此时的溶液即为配好的聚乙烯醇溶液。
(b)配制羟基磷灰石悬浊液：
称量羟基磷灰石，称量允差为0.01g。
将称量得到的羟基磷灰石均分为6～8份，分批加入到含有1.6倍纯化水的锥形瓶中，并同时进行磁力搅拌。随着羟基磷灰石的逐渐加入，体系的粘度变得越来越大，可不断改变磁子在锥形瓶中的位置，确保搅拌均匀。
4小时后，配制得到羟基磷灰石悬浊液。
在这一步骤中，羟基磷灰石和水的用量比影响羟基磷灰石悬浊液的粘度。适宜的粘度能够确保后续添加的PMMA微粒能均匀分布在悬浊液中。基于上述考虑，羟基磷灰石和纯化水适宜的质量比为1： (1.4～1.6)。本实施例中，羟基磷灰石和纯化水的质量比为1：1.6。
(c)共混：将所述聚乙烯醇溶液加到所述羟基磷灰石悬浊液中，搅拌第0.5h后，再加入粒径为600μm的PMMA微球，搅拌1h后，得到烧结基液；
(d)烧结：将配制得到的烧结基液转移到坩埚中，手持坩埚轻轻在桌面上震动3至5次，排除空隙，再放入烧结炉内进行烧结，得到烧结材料。
所述烧结包括如下阶段：
第一阶段：升温速率为4℃/min，目标温度为200℃，恒温时间为 1850min；
第二阶段：升温速率为4℃/min，目标温度为350℃，恒温时间为 350min；
第三阶段：升温速率为4℃/min，目标温度为1000℃，恒温时间为 200min；
第四阶段：将烧结炉停止加热，自然冷却至室温，再打开炉门，将得到的烧结材料转移到洁净间，转移过程张不应打开坩埚盖。
(e)粉碎：将烧结材料放入小型粉碎机中粉碎；和
(f)筛分：用振动筛或者不锈钢筛筛分经粉碎后的材料，上层筛的目数为20目，下层筛的目数为60目；收集被60目筛子截留的颗粒，即为多孔羟基磷灰石。
被20目截留的颗粒返至粉碎步骤。
实施例5
同实施例4基本上相同，不同之处在于：
多孔羟基磷灰石的制备组分包含羟基磷灰石、聚乙烯醇和PMMA 微球，质量比为0.05：3：2。
制备多孔羟基磷灰石时，在步骤(d)中，所述烧结包括如下阶段：
第一阶段：升温速率为5℃/min，目标温度为220℃，恒温时间为 1800min；
第二阶段：升温速率为5℃/min，目标温度为400℃，恒温时间为 300min；
第三阶段：升温速率为5℃/min，目标温度为1115℃，恒温时间为 180min；
第四阶段：将烧结炉停止加热，自然冷却至室温，再打开炉门，将得到的烧结材料转移到洁净间，转移过程张不应打开坩埚盖。
实施例6
将实施例5所提供的制备组分制备成PLA基牙科骨粉，制备方法包括如下步骤：
(1)配制左旋聚乳酸溶液：
将左旋聚乳酸置于反应釜中，加入二甲基亚砜，确保浓度能达到 0.15g/mL。
将反应釜放入水浴锅中加热，其中，水浴温度为40℃，待反应釜中的溶液变得透明、无分层、无结块，即得到左旋聚乳酸溶液。
(2)将卵磷脂和矿化胶原加到所述左旋聚乳酸溶液中混匀，再加入多孔羟基磷灰石混匀，得到混合液；
(3)将所述混合液灌入模具中：
灌模过程中无需用水循环泵抽真空排出气泡，选择玻璃/不锈钢 /PTFE模具灌模，根据模具大小进行刮平，灌模厚度为10mm。
(4)将所述模具冻干：
将所述模具放入冻干机中，经预冻、第一升华、第二升华和降温四个阶段后，即完成所述冻干；其中，所述第一升华和所述第二升华阶段抽真空，真空度为-0.1MPa，掺气90～110Pa。
其中，四个阶段的参数设置如表1所示。
表1
Figure BDA0001520247310000151
Figure BDA0001520247310000161
(5)将经所述冻干后得到的材料解析：
将经所述冻干后得到的材料放入乙酸乙酯中浸泡至少2小时，再进行超声处理，10min后倒掉清洗液，再重复超声1次后，放入离心机中离心5s，离心机的转速设置为3000r/min，将离心后的材料放入真空干燥箱或鼓风干燥箱干燥，干燥温度设定为50℃，干燥至少8小时。
取出至少1g进行二环残留的检测；如不合格，重复解析工序，直至残留限值合格。
(6)将经解析后的材料粉碎；和
(7)将经粉碎后得到的颗粒筛分：
用振动筛或者不锈钢筛筛分经粉碎的材料，先用20目筛进行筛分，再用60目筛进行截留，收集被60目筛截留的颗粒，即为PLA基牙科骨粉。
被20目截留的颗粒返回至粉碎步骤。
实施例7
将实施例5所提供的制备组分制备成PLA基牙科骨粉，制备方法同实施例6基本上相同，不同之处在于：
在步骤(4)中，四个阶段的参数设置如表2所示。
表2
Figure BDA0001520247310000171
(一)、多孔羟基磷灰石形貌检测
图1a至1d分别为实施例5制得多孔羟基磷灰石在40×，50×， 60×，80×放大倍数下的SEM图。从图中可以看出，多孔羟基磷灰石表面有连通的孔。
(二)PLA基牙科骨粉形貌检测
图2为实施例7在冻干并解析后得到的PLA基牙科材料的SEM 图(并未进行粉碎和筛分)。从图中可以看出，经过冻干处理后，材料的表面具有多个孔洞，从而使得材料的表面积大大增强。可以预见，本发明制得的材料具有优异的亲水性，便于细胞的生长与增殖。
而且，本发明的制备组分中还增加了两种亲水性组分：左旋聚乳酸和卵磷脂。含有这两种组分的PLA基牙科材料的亲水性也大大增强。
总之，本发明从结构和材料入手，使制得的牙科骨粉具有优异的亲水性。
(三)修复小型猪拔牙创骨缺损的临床效果观察
试验材料：
骨粉包括：实施例7制得的骨粉；市售填充材料Bio-Oss(Geistlieh AG,Switzerland)；胶原修复膜：Bio-Gide骨膜。
试验方法：牙齿拔除后，拔牙窝内新生骨一般无法达到原牙槽嵴的水平，唇颊侧骨板受到的损害尤其严重，造成种植体植入时骨量不足，给种植体植入造成困难，同时严重影响患者的美观。本实验以骨引导再生术(GBR)为基本原理，在小型猪拔牙区制造骨缺损，分别植入实施例7制得的骨粉及目前GBR技术中应用最为广泛的Bio-oss 骨粉，并应用Bio-Gide膜引导。试验对象为3月龄小型猪，拔除四个象限的第二前磨牙，在拔牙区颊侧制造10mm×10mm×5mm的骨缺损。 1号猪分组：A组(右上)使用实施例6制得的牙科骨粉填充+Bio-Gide 胶原膜；B组(左上)空白对照；C组(左下)使用Bio-Oss骨粉填充 +Bio-Gide胶原膜；D组(右下)使用实施例7制得的牙科骨粉填充 +Bio-Gide胶原膜。术后12周处死动物，取材观察。
试验结果：
1、健康状况：试验动物术后恢复良好，进食情况正常，均健康存活至术后12周。
2、大体观察：图3a为A组结果，图3b为B组结果，图3c从为 C组结果，图3d为D组结果。从图中可以看出，所有缺损区均为粘膜组织所覆盖。
3、影像学观察：如图4a至4c所示，其中，4a为A组CT照片，图4b为B组CT照片，4c为C组和D组的CT照片。从图中可以看出， A组的缺损区被新生骨填满，新生骨与自体骨完成连接，密度未见明显差异。B组的缺损区可见新生骨，新生骨未填满缺损区，牙槽嵴顶区骨质欠连续。C组及D组：双侧骨缺损区完全被新生骨质所填充，骨密度未见明显差异，新生骨与自体骨完成连接。
4.组织学观察：OLYMPUS BX61多功能显微镜下观察Goldner's三色法染色的薄切片，如图5a至5d所示。其中，图5a为A组结果，图 5b为B组结果，图5c为C组结果，图5d为D组结果。从图中可以看出，类骨质、新矿化骨和成熟骨分界明显:类骨质为紫红色，新矿化骨为蓝绿色或亮蓝色。新矿化骨和类骨质内哈弗系统不明显，新矿化骨中可见骨陷窝。从肉眼大体观察看，A组、C组和D组较空白B组新生骨质多，所有组材料基本吸收，D组和C组新生骨量较A组多，D 组和C组没有显著性差异。
5.统计学分析：应用医用图像分析软件Imagepro P1us6.0对各组骨缺损区的新生骨区面积与未成骨区面积对比，对各组成骨量进行大体对比。从表3中结果可看出，下颌骨的成骨面积较上颌骨要多，考虑可能因重力作用，导致骨材料的部分流失。B组(空白对照组)成骨量最少。
表3
A组 B组 C组 D组
新生骨面积 52.967854 42.600334 75.647614 64.464241
未成骨面积 47.032146 57.399666 24.352386 35.535755
从上述1至5的试验结果可以看出，本发明提供的PLA基牙科骨粉在修复拔牙区骨缺损的效果媲美目前市面上效果最好的骨粉材料 Bio-oss。但是，本发明提供的骨粉材料的成本却远远低于Bio-oss，制备方法也简单。
(四)显影效果检测
图6为拔牙后未进行填充的X光片。
图7拔牙后填充实施例7制得的PLA基牙科骨粉后的X光片。可以看出，在填充本发明提供的牙科材料后，显影效果较好，与周围松质骨显影效果大致相当。
图8a为填充前的X光片，图8b为填充后的X光片，其中，A作为空白对照组，未进行任何填充，B和C作为实验组，分别填充了实施例6和实施例7制得的牙科骨粉，D作为对照组，填充了市面上的主流填充材料，Bio-oss(Geistlieh AG,Switzerland)。图8c为填充后的显影情况。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.PLA基牙科骨粉的制备方法，其特征在于，所述骨粉的制备组分包含：
左旋聚乳酸；
矿化胶原，质量为所述左旋聚乳酸质量的50％～150％；
多孔羟基磷灰石，质量为所述左旋聚乳酸质量的25％～30％；和
卵磷脂，质量为所述左旋聚乳酸质量的5％～20％；
所述多孔羟基磷灰石具有连通的孔；所述多孔羟基磷灰石为：能过20目筛，且被60目筛截留的颗粒；所述多孔羟基磷灰石的制备组分包含羟基磷灰石、聚乙烯醇和PMMA微球，质量比为(0.044～0.05)：3：2；
所述多孔羟基磷灰石的制备方法包括如下步骤：
(a)配制聚乙烯醇溶液；
(b)配制羟基磷灰石悬浊液；
(c)将所述聚乙烯醇溶液加到所述羟基磷灰石悬浊液中，搅拌第一时间后，再加入PMMA微球，搅拌第二时间后，得到烧结基液；所述PMMA微球的粒径为600～800μm；所述第一时间为0.5h，所述第二时间为1h；
(d)将所述烧结基液置于烧结设备中进行烧结，得到烧结材料；
所述烧结包括如下阶段：
第一阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为200～220℃，恒温时间为1800～1850min；
第二阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为350～400℃，恒温时间为300～350min；
第三阶段：升温速率为4～5℃/min，目标温度为1000～1200℃，恒温时间为180～200min；
第四阶段：将烧结设备停止加热，自然冷却至室温；
(e)将所述烧结材料粉碎；和
(f)筛分；
所述左旋聚乳酸的分子量为115,000～85,000；所述卵磷脂为蛋黄卵磷脂；
包括如下步骤：
(1)配制左旋聚乳酸溶液；
(2)将卵磷脂和矿化胶原加到所述左旋聚乳酸溶液中混匀，再加入多孔羟基磷灰石混匀，得到混合液；
(3)将所述混合液灌入模具中；灌模的厚度不超过11mm；
(4)将所述模具冻干；
(5)将经所述冻干后得到的材料解析；
(6)将经解析后的材料粉碎；和
(7)将经粉碎后得到的颗粒筛分，得到PLA基牙科骨粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，灌模的厚度为5～10mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述冻干包括如下步骤：
将所述模具放入冻干机中，经预冻、第一升华、第二升华和降温四个阶段后，即完成所述冻干；其中，所述第一升华和所述第二升华阶段抽真空，真空度为-0.1MPa，掺气90～110Pa；和
所述预冻按照如下方式进行：降温速率为3.5～4.5℃/min，目标温度为-8～-10℃，恒温时间为280～300min；
所述第一升华包括如下四个温度梯度：
升温速率为0.5～0.7℃/min，目标温度为-5～-3℃，恒温时间为220～240min；
升温速率为0.3～0.5℃/min，目标温度为0～1℃，恒温时间为220～240min；
升温速率为0.2～0.3℃/min，目标温度为2～4℃，恒温时间为150～180min；
升温速率为0.4～0.8℃/min，目标温度为8～10℃，恒温时间为150～180min；
所述第二升华包括如下五个温度梯度：
升温速率为1～2℃/min，目标温度为18～20℃，恒温时间为100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为25～30℃，恒温时间为100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为35～40℃，恒温时间为100～120min；
升温速率为1～2℃/min，目标温度为45～50℃，恒温时间为100～120min；
升温速率为0.5～1℃/min，目标温度为55～60℃，每隔1h进行终点判断，直至合格；终点≤0.3Pa/10min；
所述降温按照如下方式进行：降温速率为3～4℃/min，直至前箱温度达到20～25℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述解析按照如下方法进行：将经所述冻干后得到的材料放入乙酸乙酯中浸泡至少2小时，再依次进行超声处理、离心处理和干燥处理；在3000～4000r/min的转速下进行所述离心处理，时间为5～10s；
在50～60℃下进行所述干燥处理，时间至少8小时。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，所述筛分按照如下方法进行：将经所述粉碎处理后得到的颗粒先过20目筛，筛过的颗粒再过60目筛，被60目筛截留的颗粒即为PLA基牙科骨粉；和
将被20目筛截留的颗粒送回所述粉碎步骤。
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