CN110279901B - 可吸收骨内固定材料的制备方法 - Google Patents

可吸收骨内固定材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110279901B
CN110279901B CN201910589513.3A CN201910589513A CN110279901B CN 110279901 B CN110279901 B CN 110279901B CN 201910589513 A CN201910589513 A CN 201910589513A CN 110279901 B CN110279901 B CN 110279901B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carrying
reaction solution
polylactic acid
fixation material
bioactive particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910589513.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110279901A (zh
Inventor
杨满
张晓金
王军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Meiyida Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Chengdu Meiyida Medical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Meiyida Medical Technology Co ltd filed Critical Chengdu Meiyida Medical Technology Co ltd
Priority to CN201910589513.3A priority Critical patent/CN110279901B/zh
Publication of CN110279901A publication Critical patent/CN110279901A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110279901B publication Critical patent/CN110279901B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/12Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L31/125Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L31/126Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix containing carbon fillers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/12Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L31/125Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L31/127Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix containing fillers of phosphorus-containing inorganic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/148Materials at least partially resorbable by the body

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可吸收骨内固定材料的制备方法。该制备方法包括以下步骤:(1)将生物活性粒子、羟胺生物高分子偶联剂与相容剂升温至80~95℃进行共沸脱水反应,得到第一反应液;将第一反应液后处理,得到氨基接枝生物活性粒子;(2)将醛基聚乳酸、氨基接枝生物活性粒子与有机溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应,得到第二反应液;将第二反应液后处理,得到可吸收骨内固定材料。本发明的制备方法能够大大提高可吸收骨内固定材料的弯曲强度,且能够使可吸收骨内固定材料安全地用作骨内固定材料。

Description

可吸收骨内固定材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种可吸收骨内固定材料的制备方法,尤其涉及一种具有核壳结构的可吸收骨内固定材料的制备方法。
背景技术
目前,临床上可供使用的可吸收骨折内固定材料主要是聚乳酸、聚己内酯、聚羟基乙酸及其复合物,由于这些材料不具有骨传导性,修复骨缺损的速度很慢,对于较大的骨质缺损,难以达到完全骨修复;此外,这些材料在体内的早期生物降解速度较快,力学性能丧失过多,无法满足作为承重部位的骨内固定材料的需求。
生物活性材料,如羟基磷灰石、生物活性玻璃、碳纳米管等生物活性粒子因具有良好的生物相容性和骨传导性,同时又具备强的力学性能,已被应用于骨的填充材料。但由于这些生物活性材料较脆且难加工,不适合单独作为骨内固定材料使用。
常规的聚乳酸与生物活性粒子复合可以通过热熔法、溶液共混法、原位聚合法和电纺丝法、热致相分离法等来实现,但由于生物活性粒子的表面性质与有机聚合物基材的表面性质相差很多大,界面作用弱,两者的相容性差,而且生物活性粒子的表面含有大量极性基团羟基,极易发生团聚,不利于提升复合材料的弯曲强度。
目前,聚乳酸与生物活性粒子之间复合的改进方式是添加偶联剂(如硅烷型、钛酸酯型、硼酸酯型偶联剂),实现材料的复合,改善生物活性粒子与聚乳酸间的相容性,但这些偶联剂(如硅烷型、钛酸酯型、硼酸酯型偶联剂)在生物体内的可降解性和降解安全性问题阻碍了其作为骨内固定材料的使用。
CN107227005A公开了一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法;该方法利用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯,然后利用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行改性,最后将改性氧化石墨烯加入到二氯甲烷充分溶解的聚乳酸中复配组成复合物,从而获得改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料。上述专利文献采用硅烷偶联剂使聚乳酸与氧化石墨烯实现复合,但是硅烷偶联剂在生物体内的可降解性和降解安全性问题阻碍了其作为骨内固定材料的使用。此外,由于硅烷偶联剂自身韧性差,导致这种方式制备的聚乳酸复合材料的弯曲强度较差,导致聚乳酸复合材料无法应用于骨内固定。
CN101130110B公开了一种用于聚乳酸/羟基磷灰石复合骨组织修复材料相容剂的制备方法,用偶联剂为表面改性剂,使羟基磷灰石在含偶联剂的乙醇溶液中12~48小时回流得到处理过的羟基磷灰石;将含端乙烯基的聚乳酸大分子单体和处理过的羟基磷灰石溶于含引发剂的有机溶剂中,通氮气保护,反应产物经萃取干燥后抽提,将未接枝的聚乳酸大分子单体纯化分离,抽提剩余物经干燥后即得本发明的相容剂;所述偶联剂为至少含有一个碳碳不饱和双键的硅烷型、铝酸酯型、硼酸酯型、钛酸酯型偶联剂中的任意一种或多种。上述专利文献采用硅烷偶联剂使聚乳酸与羟基磷灰石实现复合,但是硅烷偶联剂在生物体内的可降解性和降解安全性问题阻碍了其作为骨内固定材料的使用。此外,由于硅烷偶联剂自身韧性差,导致这种方式制备的聚乳酸复合材料的弯曲强度较差。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可吸收骨内固定材料的制备方法,其采用羟胺生物高分子偶联剂可以大大提高可吸收骨内固定材料的弯曲强度,有效解决了常规硅烷偶联剂作为生物医用复合材料界面剂的可降解性、降解安全性问题以及复合材料的脆性问题,从而能够使具有核壳结构的可吸收骨内固定材料安全地用作骨内固定材料。
本发明采用如下技术方案实现上述目的。
本发明提供一种可吸收骨内固定材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将生物活性粒子、羟胺生物高分子偶联剂与相容剂升温至80~95℃进行共沸脱水反应,得到第一反应液;将第一反应液后处理,得到氨基接枝生物活性粒子;
(2)将醛基聚乳酸、氨基接枝生物活性粒子与有机溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应,得到第二反应液;将第二反应液后处理,得到可吸收骨内固定材料。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(1)中,所述相容剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种与甲苯组成的混合溶剂。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(1)中,所述羟胺生物高分子偶联剂选自明胶、丝素蛋白、氨基修饰的透明质酸、壳聚糖、带有氨基的右旋糖酐中的任意一种。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(1)中,所述生物活性粒子选自羟基磷灰石、生物活性玻璃、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或多种。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(1)中,生物活性粒子与羟胺生物高分子偶联剂的质量之比为5~20:0.05~1。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(1)中,第一反应液后处理步骤为:将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(2)中,所述醛基聚乳酸的分子量为20000~300000Da;所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环中的一种或多种。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(2)中,第二反应液后处理步骤为:将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料。
根据本发明的制备方法,优选地,步骤(2)中,醛基聚乳酸与氨基接枝生物活性粒子的质量之比为10~30:0.5~3。
根据本发明的制备方法,优选地,包括以下步骤:
(1)将5~20g生物活性粒子、0.05~1g羟胺生物高分子偶联剂与100~300ml相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至80~95℃进行共沸脱水反应6~10h,得到第一反应液;将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子;
(2)将10~30g醛基聚乳酸、0.5~3g氨基接枝生物活性粒子与60~250ml溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应2~6h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料。
本发明采用羟胺生物高分子偶联剂可以大大提高可吸收骨内固定材料的弯曲强度,有效解决了常规硅烷偶联剂作为生物医用复合材料界面剂的可降解性、降解安全性问题以及复合材料的脆性问题,从而能够使具有核壳结构的可吸收骨内固定材料安全地用作骨内固定材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
本发明的可吸收骨内固定材料的制备方法包括如下步骤:(1)氨基接枝生物活性粒子的制备;(2)可吸收骨内固定材料的制备。
在步骤(1)中,将生物活性粒子、羟胺生物高分子偶联剂与相容剂升温至80~95℃进行共沸脱水反应,得到第一反应液;将第一反应液后处理,得到氨基接枝生物活性粒子。生物活性粒子与羟胺生物高分子偶联剂的质量之比可以为5~20:0.05~1,优选为5~10:0.1~0.8,更优选为5~8:0.3~0.5。
在步骤(1)中,第一反应液后处理步骤可以为:将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子。热过滤的设备优选为布氏漏斗。抽提时间优选为30~40h,更优选为36~38h。
在步骤(1)中,相容剂可以选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种与甲苯组成的混合溶剂;优选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种与甲苯组成的混合溶剂;更优选自N,N-二甲基甲酰胺与甲苯组成的混合溶剂。羟胺生物高分子偶联剂可以选自明胶、丝素蛋白、氨基修饰的透明质酸(氨基功能化)、壳聚糖、带有氨基的右旋糖酐(右旋糖酐-氨基)中的任意一种;优选自丝素蛋白、氨基修饰的透明质酸、壳聚糖、带有氨基的右旋糖酐中的任意一种;更优选自丝素蛋白、带有氨基的右旋糖酐中的任意一种。生物活性粒子可以选自羟基磷灰石、生物活性玻璃、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或多种;优选自羟基磷灰石、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或多种;更优选自羟基磷灰石、石墨烯中的一种或多种。
在步骤(1)中,将第一反应液经过后处理,得到氨基接枝生物活性粒子。后处理步骤可以为:将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子。热过滤的设备优选为布氏漏斗。抽提时间优选为30~40h,更优选为36~38h。
根据本发明的一个具体实施方式,将5~20g生物活性粒子、0.05~1g羟胺生物高分子偶联剂与100~300ml相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至80~95℃进行共沸脱水反应6~10h,得到第一反应液;将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子。
在步骤(2)中,将醛基聚乳酸、氨基接枝生物活性粒子与有机溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应,得到第二反应液;将第二反应液后处理,得到可吸收骨内固定材料。醛基聚乳酸与氨基接枝生物活性粒子的质量之比可以为10~30:0.5~3,优选为10~20:1~3,更优选为10~15:2~2.5。醛基聚乳酸的分子量可以为20000~300000Da,优选为30000~200000Da,更优选为50000~100000Da。醛基聚乳酸可以采用本领域已知的那些,例如,肉桂醛聚乳酸、端醛基化聚乳酸等。醛基聚乳酸也可以采用如下制备方法制得:将L-乳酸进行减压脱水反应,加入催化剂辛酸亚锡进行缩聚反应,加入1,4-丁二醇进行羟基封端反应,停止反应冷却至室温,经后处理,得到伯羟基聚乳酸。将得到的伯羟基聚乳酸与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到二甲基亚砜中进行搅拌反应,然后将反应液后处理,得到醛基聚乳酸。
在步骤(2)中,第二反应液后处理步骤可以为:将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料。超声浸泡的时间优选为8~10h。真空干燥的温度可以为45~65℃,优选为45~55℃。真空干燥的时间可以为8~20h,优选为10~15h,更优选为11~13h。均匀微粒的粒径优选为50~100μm,更优选为80~100μm。上述方法制得的可吸收骨内固定材料具有核壳结构,可以显著提升和调节核壳结构的可吸收骨内固定材料的弯曲强度,使得可吸收骨内固定材料能够应用于颅颌面、脊柱、四肢等非承重和承重部位的骨内固定。
在步骤(2)中,有机溶剂可以选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环中的一种或多种,优选自N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环中的一种或多种,更优选为二氧六环。
根据本发明的一个具体实施方式,将10~30g醛基聚乳酸、0.5~3g氨基接枝生物活性粒子与60~250ml溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应2~6h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料。
根据本发明的一些具体实施方式,可吸收骨内固定材料的制备方法包括如下步骤:(1)将5~20g生物活性粒子、0.05~1g羟胺生物高分子偶联剂与100~300ml相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至80~95℃进行共沸脱水反应6~10h,得到第一反应液;将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子;(2)将10~30g醛基聚乳酸、0.5~3g氨基接枝生物活性粒子与60~250ml溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应2~6h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料。本发明采用羟胺生物高分子偶联剂可以大大提高可吸收骨内固定材料的弯曲强度,有效解决了常规硅烷偶联剂作为生物医用复合材料界面剂的可降解性、降解安全性问题以及复合材料的脆性问题,从而使具有核壳结构的可吸收骨内固定材料可安全地用作骨内固定材料。
可吸收骨内固定材料的合成示意图如图1所示。
可吸收骨内固定材料的弯曲强度大大提高,这表明本发明通过采用羟胺生物高分子作为偶联剂制备的可吸收骨内固定材料具有核壳结构,且具有良好的弯曲强度,能够用作承重部位的骨内固定材料。此外,可吸收骨内固定材料具有更低的细胞毒性,更加符合生物材料的要求,能够安全用于骨内固定。
根据本发明的一个具体实施方式,可吸收骨内固定材料的制备方法包括如下步骤:(1)将5~8g羟基磷灰石、0.3~0.5g丝素蛋白偶联剂、55~70ml N,N-二甲基甲酰胺和35~50ml甲苯组成的相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至80~95℃进行共沸脱水反应6~7h,得到第一反应液;将第一反应液采用布氏漏斗进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提36~38h,去离子水洗2~4次、55~65℃真空干燥得到氨基接枝羟基磷灰石;(2)加入10~15g分子量为50000~100000的醛基聚乳酸、2~2.5g氨基接枝羟基磷灰石和180~220ml二氧六环于三口烧瓶中混合搅拌升温至75~80℃,进行席夫碱反应4~5h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡8~10h,沉淀、过滤后45~55℃真空干燥11~13h,采用球磨、分筛处理成80~100μm的均匀微粒,得到核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料。这样,采用丝素蛋白偶联剂可以大大提高核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料的弯曲强度,有效解决了常规硅烷偶联剂作为生物医用复合材料界面剂的可降解性、降解安全性问题以及复合材料的脆性问题,从而使核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料可安全地用作骨内固定材料。
根据本发明的另一个具体实施方式,可吸收骨内固定材料的制备方法包括如下步骤:(1)将5~8g石墨烯、0.3~0.5g丝素蛋白偶联剂、55~70ml N,N-二甲基甲酰胺和35~50ml甲苯组成的相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至80~95℃进行共沸脱水反应6~7h,得到第一反应液;将第一反应液采用布氏漏斗进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提36~38h,去离子水洗2~4次、55~65℃真空干燥得到氨基接枝石墨烯;(2)加入10~15g分子量为50000~100000的醛基聚乳酸、2~2.5g氨基接枝石墨烯和180~220ml二氧六环于三口烧瓶中混合搅拌升温至75~80℃,进行席夫碱反应4~5h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡8~10h,沉淀、过滤后45~55℃真空干燥11~13h,采用球磨、分筛处理成80~100μm的均匀微粒,得到核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料。这样,采用丝素蛋白偶联剂可以大大提高核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料的弯曲强度,有效解决了常规硅烷偶联剂作为生物医用复合材料界面剂的可降解性、降解安全性问题以及复合材料的脆性问题,从而使核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料可安全地用作骨内固定材料。
附图说明
图1为可吸收骨内固定材料的合成示意图。
制备例1-醛基聚乳酸的制备
在装配有搅拌器、冷凝装置、温度计的四颈瓶中加入5g的L-乳酸,并在真空度为0.095-0.1MPa下90℃减压脱水反应2h,加入催化剂辛酸亚锡0.15g在130℃下进行缩聚反应18h,加入0.3g 1,4-丁二醇进行羟基封端反应,4h后停止反应冷却至室温,溶于50ml二氧六环,用无水乙醇沉淀,过滤,真空干燥后得到伯羟基聚乳酸。
将获得的3g伯羟基聚乳酸与1g N,N-二环己基碳酰亚胺加入到40ml二甲基亚砜搅拌反应24h,然后将反应液用60ml无水乙醇沉淀、离心分离,收集沉淀后真空干燥,得到醛基聚乳酸。
实施例1
核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料的制备方法包括如下步骤:
(1)将6g羟基磷灰石、0.4g丝素蛋白偶联剂、60ml N,N-二甲基甲酰胺和40ml甲苯组成的相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至95℃进行共沸脱水反应6h,得到第一反应液;将第一反应液采用布氏漏斗进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提36h,去离子水洗3次、60℃真空干燥得到氨基接枝羟基磷灰石;
(2)加入10g分子量为80000的醛基聚乳酸、2.3g氨基接枝羟基磷灰石和200ml二氧六环于三口烧瓶中混合搅拌升温至80℃,进行席夫碱反应4h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡10h,沉淀、过滤后50℃真空干燥12h,采用球磨、分筛处理成100μm的均匀微粒,得到核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料。
实施例2
核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料的制备方法包括如下步骤:
(1)将5g石墨烯、0.4g丝素蛋白偶联剂、60ml N,N-二甲基甲酰胺和40ml甲苯组成的相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至95℃进行共沸脱水反应6h,得到第一反应液;将第一反应液采用布氏漏斗进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提36h,去离子水洗3次、60℃真空干燥得到氨基接枝石墨烯;
(2)加入10g分子量为80000的醛基聚乳酸、2.3g氨基接枝石墨烯和200ml二氧六环于三口烧瓶中混合搅拌升温至80℃,进行席夫碱反应4h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡10h,沉淀、过滤后50℃真空干燥12h,采用球磨、分筛处理成100μm的均匀微粒,得到核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料。
实验例1弯曲强度测定
将实施例1的核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料、实施例2的核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料和CN101130110B的实施例8的聚乳酸/羟基磷灰石复合骨组织修复材料以及分子量为80000的聚乳酸按照GB/T 9341-2008《塑料弯曲性能的测定》的要求,进行弯曲强度测试。弯曲强度测试结果参见表1。
表1、弯曲强度测试结果
Figure GDA0002173702860000111
由表1可知,实施例1的核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料与实施例2的核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料的弯曲强度均明显高于分子量为80000的聚乳酸的弯曲强度,也均高于CN101130110B的聚乳酸/羟基磷灰石复合骨组织修复材料的弯曲强度。这表明本发明通过采用羟胺生物高分子作为偶联剂制备的核壳结构聚乳酸@生物活性粒子具有良好的弯曲强度,能够用作承重部位的骨内固定材料。
实验例2细胞毒性-MTT实验
根据GB/T16886.5-2017《医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验》,分别将实施例1、实施例2和CN101130110B的实施例8的聚乳酸/羟基磷灰石复合骨组织修复材料浸提液设定为实验组,苯酚稀释液作为阳性对照组,生理盐水作为阴性对照组。分别将实验组的浸提液、阳性对照组的苯酚稀释液、阴性对照组的生理盐水与含血清的培养液稀释,再将兔成骨细胞按5×103/孔接种,37℃,体积分数为0.05的二氧化碳培养箱中培养20h,加入5g/L的MTT,继续培养4h,弃去培养液,每孔加入DMSO 200μL,37℃培养箱内置30min,用酶标仪测其490nm吸光度值。细胞增殖率p(%)=(实验组A490nm/阴性对照组A490nm)×100%,细胞增殖率所得结果参见表2。
表2、细胞增殖率
Figure GDA0002173702860000121
由表2可知,实施例1的核壳结构聚乳酸@羟基磷灰石可吸收骨内固定材料与实施例2的核壳结构聚乳酸@石墨烯可吸收骨内固定材料的细胞增殖率均明显高于阳性对照组的细胞增殖率,也均高于CN101130110B的聚乳酸/羟基磷灰石复合骨组织修复材料的细胞增殖率。这表明本发明通过采用羟胺生物高分子作为偶联剂制备的核壳结构聚乳酸@生物活性粒子具有更低的细胞毒性,更加符合生物材料的要求,能够安全用于骨内固定。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (6)

1.一种可吸收骨内固定材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将生物活性粒子、丝素蛋白偶联剂与相容剂升温至80~95℃进行共沸脱水反应,得到第一反应液;将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子;
(2)将醛基聚乳酸、氨基接枝生物活性粒子与有机溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料;
其中,所述生物活性粒子选自羟基磷灰石或石墨烯。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述相容剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种与甲苯组成的混合溶剂。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,生物活性粒子与丝素蛋白偶联剂的质量之比为5~20:0.05~1。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述醛基聚乳酸的分子量为20000~300000Da;所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,醛基聚乳酸与氨基接枝生物活性粒子的质量之比为10~30:0.5~3。
6.根据权利要求1~5任一项所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将5~20g生物活性粒子、0.05~1g丝素蛋白偶联剂与100~300ml相容剂加入装有搅拌器、分水器的圆底烧瓶中,升温至80~95℃进行共沸脱水反应6~10h,得到第一反应液;将第一反应液进行热过滤,用含乙醇的索氏提取器抽提24~48h,去离子水洗、真空干燥,得到氨基接枝生物活性粒子;
(2)将10~30g醛基聚乳酸、0.5~3g氨基接枝生物活性粒子与60~250ml溶剂混合后升温至60~80℃,进行席夫碱反应2~6h,得到第二反应液;将第二反应液加入乙醇中超声浸泡5~10h,沉淀、过滤后进行真空干燥,采用球磨、分筛处理成10~100μm的均匀微粒,得到可吸收骨内固定材料。
CN201910589513.3A 2019-07-02 2019-07-02 可吸收骨内固定材料的制备方法 Active CN110279901B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910589513.3A CN110279901B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 可吸收骨内固定材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910589513.3A CN110279901B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 可吸收骨内固定材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110279901A CN110279901A (zh) 2019-09-27
CN110279901B true CN110279901B (zh) 2021-06-18

Family

ID=68021816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910589513.3A Active CN110279901B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 可吸收骨内固定材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110279901B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113087883B (zh) * 2021-04-08 2023-03-07 成都美益达医疗科技有限公司 一种抗病毒聚乳酸熔喷材料及其制备方法和应用
CN116173314B (zh) * 2023-01-17 2024-04-16 成都美益博雅材料科技有限公司 复合材料及其制备方法和用途

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6776977B2 (en) * 2001-01-09 2004-08-17 Bristol-Myers Squibb Pharma Company Polypodal chelants for metallopharmaceuticals
CN101130110B (zh) * 2007-09-13 2010-12-08 暨南大学 聚乳酸/羟基磷灰石复合骨组织修复材料相容剂的制备方法
CN104225690B (zh) * 2014-09-02 2017-01-11 山东润泽制药有限公司 一种可吸收骨折内固定材料及其制备方法和应用
CN105169488A (zh) * 2015-04-10 2015-12-23 北京航空航天大学 一种右旋糖苷增强的羟基磷灰石/胶原支架
CN107227005A (zh) * 2016-03-24 2017-10-03 东南大学 一种改性氧化石墨烯/聚乳酸复合材料的制备方法
CN106310383B (zh) * 2016-10-18 2020-01-07 郑伟 一种可注射骨修复水凝胶及其制备方法
CN108585711A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 苏州太星新材料科技有限公司 一种席夫碱改性氧化石墨烯水泥基渗透结晶型防水材料及其制备和应用
CN109320734B (zh) * 2018-10-29 2021-04-27 福州大学 一种球形共价有机骨架材料及其制备方法和应用
CN109651780B (zh) * 2018-11-30 2021-05-11 重庆医科大学附属永川医院 一种复合聚乳酸生物材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110279901A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ma et al. Synthesis and characterization of injectable self-healing hydrogels based on oxidized alginate-hybrid-hydroxyapatite nanoparticles and carboxymethyl chitosan
Shao et al. A self-healing cellulose nanocrystal-poly (ethylene glycol) nanocomposite hydrogel via Diels–Alder click reaction
Pandis et al. Chitosan–silica hybrid porous membranes
Zhang et al. Interfacial fabrication and property of hydroxyapatite/polylactide resorbable bone fixation composites
Chang et al. Effects of starch nanocrystal‐graft‐polycaprolactone on mechanical properties of waterborne polyurethane‐based nanocomposites
CN102952385B (zh) 改性埃洛石纳米管/生物降解聚酯复合材料及其制备方法
US9327053B2 (en) Artificial bone nanocomposite and method of manufacture
CN110157170B (zh) 一种聚乳酸/纳米纤维素/羟基磷灰石复合材料及其制备
CN110279901B (zh) 可吸收骨内固定材料的制备方法
CN103319866B (zh) 氧化镁晶须/生物降解聚酯复合材料及其制备方法和应用
Ding et al. A freeze-thawing method applied to the fabrication of 3-d curdlan/polyvinyl alcohol hydrogels as scaffolds for cell culture
Fan et al. Injectable thermosensitive hydrogel composite with surface-functionalized calcium phosphate as raw materials
CN109876191B (zh) 可吸收的生物医用复合材料及其制备方法
Fang et al. Influence of formic acid esterified cellulose nanofibrils on compressive strength, resilience and thermal stability of polyvinyl alcohol-xylan hydrogel
Hu et al. Highly antibacterial hydrogels prepared from amino cellulose, dialdehyde xylan, and Ag nanoparticles by a green reduction method
Kandil et al. Hydroxyapatite/hyperbranched polyitaconic acid/chitosan composite scaffold for bone tissue engineering
Ni'mah et al. Preparation and characterization of poly (L-lactic acid) films plasticized with glycerol and maleic anhydride
CN108219360B (zh) 一种医用聚醚醚酮复合材料及其制备方法
Wu Preparation, characterisation, and biocompatibility of Ganoderma lucidum fibre-based composites with polylactic acid
CN111905156A (zh) 一种高强度可吸收活性复合材料及其制备方法
CN114790329A (zh) 高力学性能线性形状记忆聚氨酯/纤维素纳米晶复合材料及其制备方法和应用
US8729212B2 (en) Polymer compositions and devices
Sadeghi-Kaji et al. Construction of eco-friendly and biologically active polycaprolactone/silicon dioxide-vitamin B9 bio-nanocomposite films: morphology, thermal, mechanical, and bioactivity investigations
CN112043864B (zh) 一种促骨再生复合材料及其制备方法
CN109731147B (zh) 多功能pcs杂化纳米纤维生物医用弹性体的制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant