CN111494724A - 复合可吸收界面螺钉及其制备方法 - Google Patents

复合可吸收界面螺钉及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111494724A
CN111494724A CN202010468468.9A CN202010468468A CN111494724A CN 111494724 A CN111494724 A CN 111494724A CN 202010468468 A CN202010468468 A CN 202010468468A CN 111494724 A CN111494724 A CN 111494724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
screw
composite
interface screw
absorbable interface
composite absorbable
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.)
Pending
Application number
CN202010468468.9A
Other languages
English (en)
Inventor
胡艳飞
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.)
Huamu Medical Technology Shanghai Co ltd
Original Assignee
Huamu Medical Technology Shanghai 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 Huamu Medical Technology Shanghai Co ltd filed Critical Huamu Medical Technology Shanghai Co ltd
Priority to CN202010468468.9A priority Critical patent/CN111494724A/zh
Publication of CN111494724A publication Critical patent/CN111494724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS 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
    • A61L31/00—Materials 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
    • A61L31/12—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L31/125—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L31/127—Composite 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS 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
    • A61L31/00—Materials 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
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/148—Materials at least partially resorbable by the body

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种复合可吸收界面螺钉及其制备方法，本发明的复合可吸收界面螺钉，采用左旋聚乳酸(PLLA)与双相磷酸钙复合而成，通过调控双相磷酸钙中的羟基磷灰石(HA)和β‑磷酸三钙(β‑TCP)的比例，达到与聚乳酸降解速率相匹配的效果，同时，制备工艺通过简单的双螺杆共混机共混造粒后，经单螺杆注塑机注塑成型，制造工艺简单，可靠性高，无需使用有机溶剂或酸，对环境友好。

Description

复合可吸收界面螺钉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合可吸收界面螺钉及其制备方法，属于医疗设备技术领域。
背景技术
前交叉韧带(ACL)重建是目前运动医学最为广泛的应用之一。目前临床上有金属界面螺钉、聚醚醚酮(PEEK)与可吸收界面螺钉(带鞘或者不带鞘均有)等。其中可吸收界面螺钉由于其对韧带的剪切小、可吸收、骨与韧带可以达到完美生物学融合，是目前ACL重建手术应用的趋势，但是也存在一系列的问题。
例如，纯聚乳酸界面可吸收螺钉，降解较慢，在中晚期产生大量乳酸，引发炎症反应。聚乳酸/羟基磷灰石(HA)复合界面螺钉，由于碱性无机骨诱导材料的存在，可以有效解决降解过快和中和乳酸，但是HA吸收速度很慢，无法形成孔道。聚乳酸/羟基磷灰石(TCP)复合界面螺钉的问题则是TCP的吸收速率过快，中晚期无法中和乳酸，制约了其发展。同时，由于目前的可吸收界面螺钉制备方法都较为复杂，存在各种如有机溶剂、酸的去除等各种复杂的问题，不利于其临床应用。
专利公开号CN102940908A公开了前后交叉韧带修复用可吸收界面螺钉及其制备方法。材料采用聚乳酸(99％-70％)/羟基磷灰石(1％-30％)复合材料，加工方法为熔融挤出后，降温拉伸、最后进行车床加工。专利采用低聚聚乳酸对HA进行表面改性，采用大量的丙酮、二甲苯、氯仿等有机溶剂，不利于环境保护，有机溶剂也很难完全去除。
专利公开号CN110237310A公开了一种可吸收界面螺钉及其制备方法，采用乙交酯丙交酯共聚物(PLGA)(70％-90％)/β-磷酸三钙(β-TCP)(10％-40％)，经酸表面处理TCP后，大量有机溶剂混合，干燥后进行注塑制成棒材，定向拉伸后进行机械加工而成。β-磷酸三钙(β-TCP)的表面处理用到磷酸，PLGA与TCP的混合则使用氯仿、丙酮，甲醇、四氢呋喃、苯以及六氟异丙醇等有毒或者有害溶剂，污染环境的同时也难以去除。
专利公开号CN 105268033A公开了一种左旋聚乳酸(80％-65％)/羟基磷灰石(HA)(20-35％)为基体，与左旋聚乳酸/外消旋聚乳酸的网状增强材料进行热合加工而成的可吸收界面螺钉。首先将左旋聚乳酸/外消旋聚乳酸进行熔体纺丝，纤维固化后，经编织得到网状增强材料；然后左旋聚乳酸与HA进行单螺杆共混、注塑得到基体螺钉；最后基体螺钉与网状增强材料进行热合。工艺较为复杂，同时热合的温度在55-85℃之间，螺钉受热后表面软化产生微熔融，与网状结构经压力热合包裹后，可能对螺钉的齿形产生影响，不利于其临床应用。
发明内容
本发明目的是提供一种复合可吸收界面螺钉及其制备方法，其解决了上述技术问题中的至少一个。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种复合可吸收界面螺钉，其由左旋聚乳酸与双相磷酸钙复合组成。
可选的，所述双相磷酸钙包括羟基磷灰石和β-磷酸三钙。
可选的，左旋聚乳酸的重量百分比为60-80％，羟基磷灰石的重量百分比为15-30％；β-磷酸三钙的重量百分比为5％-20％。
可选的，所述的复合可吸收界面螺钉采用的左旋聚乳酸的数均分子量为40-100万。
可选的，所述的复合可吸收界面螺钉采用的羟基磷灰石的粒径为2-50微米。
可选的，所述复合可吸收界面螺钉用到的β-磷酸三钙，粒径为2-50微米。
可选的，所述复合可吸收界面螺钉通过环氧乙烷灭菌/辐照灭菌后分子量为10～30万。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种上述的复合可吸收界面螺钉的制备方法，其包括：
(1)将左旋聚乳酸、β-磷酸三钙与羟基磷灰石分别进行烘干，然后将三者按一定比例进行机械搅拌混合均匀；
(2)将混合均匀的材料进行熔融共混：首先将共混机熔融区温度设置为190～220℃，螺杆转速10-30转/分，然后将已混合均匀的材料，缓慢倒入料斗中，得到料杆；将挤出的料杆进行造粒得到复合材料粒子；
(3)精密注塑得到界面螺钉：将复合材料粒子加入微型螺杆式精密注塑机储料槽中；开启微型螺杆式精密注塑机的电加热系统温度设置在200℃～240℃之间，等待微型螺杆式精密注塑机的实际温度和设定温度达到一致后进入注塑加工环节；通过200～300bar的压力将材料注入采用分离式加热模式的模具中，保压、脱模得到复合可吸收界面螺钉。
本发明具有如下有益效果：本发明的复合可吸收界面螺钉，采用左旋聚乳酸(PLLA)与双相磷酸钙复合而成，通过调控双相磷酸钙中的羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钙(β-TCP)的比例，达到与聚乳酸降解速率相匹配的效果，同时，制备工艺通过简单的双螺杆共混机共混造粒后，经单螺杆注塑机注塑成型，制造工艺简单，可靠性高，无需使用有机溶剂或酸，对环境友好。
附图说明
图1为本发明的实施例4的复合可吸收界面螺钉的扭矩图；
图2为本发明的实施例4的复合可吸收界面螺钉的体外降解早中期产生的孔道扫描电镜图；
图3本发明的实施例4的复合可吸收界面螺钉的体外降解pH变化曲线图；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种复合可吸收界面螺钉，其由左旋聚乳酸(PLLA)与双相磷酸钙复合组成；本实施例中，所述双相磷酸钙包括羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钙(β-TCP)，通过调控双相磷酸钙中的羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钙(β-TCP)的含量，达到前期β-磷酸三钙(β-TCP)快速吸收，后期羟基磷灰石(HA)中和乳酸的效果。在得到高强度复合可吸收界面螺钉的同时，其制备工艺简单，无需有机溶剂或酸，对环境友好。
本实施例中，在所述复合可吸收界面螺钉的材料中，左旋聚乳酸(PLLA)的重量百分比为60-80％，羟基磷灰石(HA)的重量百分比为15-30％；β-磷酸三钙(β-TCP)的重量百分比为5％-20％。
所述的复合可吸收界面螺钉采用的PLLA的数均分子量为40-100万，最佳为60万。所述的复合可吸收界面螺钉采用的HA的粒径为2-50微米，最佳为20微米，优选地，所述复合可吸收界面螺钉用到的β-TCP，粒径为2-50微米，最佳为20微米，优选地，所述复合可吸收界面螺钉通过环氧乙烷灭菌/辐照灭菌后分子量为10～30万，最佳20万。
本发明的复合可吸收界面螺钉，采用左旋聚乳酸(PLLA)与双相磷酸钙复合而成，通过调控双相磷酸钙中的羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钙(β-TCP)的比例，达到与聚乳酸降解速率相匹配的效果，同时，制备工艺通过简单的双螺杆共混机共混造粒后，经单螺杆注塑机注塑成型，制造工艺简单，可靠性高，无需使用有机溶剂或酸，对环境友好。
实施例2
本实施例提供了一种复合可吸收界面螺钉的制备方法，包括：
(1)将PLLA、β-TCP与HA分别进行烘干，然后将三者按一定比例，例如实施例1中的比例进行机械搅拌混合均匀。
(2)将混合均匀的材料进行熔融共混：
a、首先将共混机熔融区(上、中、下)温度设置为190～220℃，最佳为200℃，螺杆转速10-30转/分，最佳转速20转/分，然后将已混合均匀的材料，缓慢倒入料斗中，得到料杆；
b、将挤出的料杆进行造粒得到复合材料粒子。
(3)精密注塑得到界面螺钉：
a、将复合材料粒子加入微型螺杆式精密注塑机储料槽中；
b、开启微型螺杆式精密注塑机的电加热系统温度一般设置在200℃～240℃之间。等待微型螺杆式精密注塑机的实际温度和设定温度达到一致后进入注塑加工环节；
c、通过200～300bar的压力将材料注入采用分离式加热模式的模具中，保压、脱模得到复合可吸收界面螺钉。
实施例3
本实施例提供了一种复合可吸收界面螺钉，所述左旋聚乳酸(PLLA)的重量百分比为60％，羟基磷灰石(HA)(200nm)的重量百分比为30％，β-磷酸三钙(β-TCP)(10um)的重量百分比为10％。
实施例4
本实施例提供了一种复合可吸收界面螺钉，所述左旋聚乳酸(PLLA)的重量百分比为65％，羟基磷灰石(HA)(5um)的重量百分比为30％，β-磷酸三钙(β-TCP)(10um)的重量百分比为5％。
实施例5
本实施例提供了一种复合可吸收界面螺钉，所述左旋聚乳酸(PLLA)的重量百分比为70％，羟基磷灰石(HA)(20um)的重量百分比为25％，β-磷酸三钙(β-TCP)(20um)的重量百分比为5％。
实施例6
本实施例提供了一种复合可吸收界面螺钉，所述左旋聚乳酸(PLLA)的重量百分比为80％，羟基磷灰石(HA)(200nm)的重量百分比为15％，β-磷酸三钙(β-TCP)(20um)的重量百分比为5％。
对实施例3-6所制备的复合可吸收界面螺钉进行如下性能测试：
Figure BDA0002513449760000051
Figure BDA0002513449760000061
由此，本发明的复合可吸收界面螺钉，具有高抗拔出力(>480N),其中羟基磷灰石的含量越高，抗拔出力越大，扭矩也越大，主要的原因是羟基磷灰石相对于β-磷酸三钙具有和聚乳酸更好的相容性。同时本发明的β-磷酸三钙在早中期的降解过程中，产生孔道(图2)，有利于乳酸的溶出，减少乳酸堆积，从而对整体外部环境的pH值(图3)影响较小。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
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 (8)

1.一种复合可吸收界面螺钉，其特征在于，由左旋聚乳酸与双相磷酸钙复合组成。
2.根据权利要求1所述的复合可吸收界面螺钉，其特征在于，所述双相磷酸钙包括羟基磷灰石和β-磷酸三钙。
3.根据权利要求1所述的复合可吸收界面螺钉，其特征在于，左旋聚乳酸的重量百分比为60-80％，羟基磷灰石的重量百分比为15-30％；β-磷酸三钙的重量百分比为5％-20％。
4.根据权利要求1所述的复合可吸收界面螺钉，所述的复合可吸收界面螺钉采用的左旋聚乳酸的数均分子量为40-100万。
5.根据权利要求1所述的复合可吸收界面螺钉，其特征在于，所述的复合可吸收界面螺钉采用的羟基磷灰石的粒径为2-50微米。
6.根据权利要求1所述的复合可吸收界面螺钉，其特征在于，所述复合可吸收界面螺钉用到的β-磷酸三钙，粒径为2-50微米。
7.根据权利要求1所述的复合可吸收界面螺钉，其特征在于，所述复合可吸收界面螺钉通过环氧乙烷灭菌/辐照灭菌后分子量为10～30万。
8.一种如权利要求1-7之一所述的复合可吸收界面螺钉的制备方法，其包括：
(1)将左旋聚乳酸、β-磷酸三钙与羟基磷灰石分别进行烘干，然后将三者按一定比例进行机械搅拌混合均匀；
(2)将混合均匀的材料进行熔融共混：首先将共混机熔融区温度设置为190～220℃，螺杆转速10-30转/分，然后将已混合均匀的材料，缓慢倒入料斗中，得到料杆；将挤出的料杆进行造粒得到复合材料粒子；
(3)精密注塑得到界面螺钉：将复合材料粒子加入微型螺杆式精密注塑机储料槽中；开启微型螺杆式精密注塑机的电加热系统温度设置在200℃～240℃之间，等待微型螺杆式精密注塑机的实际温度和设定温度达到一致后进入注塑加工环节；通过200～300bar的压力将材料注入采用分离式加热模式的模具中，保压、脱模得到复合可吸收界面螺钉。
CN202010468468.9A 2020-05-28 2020-05-28 复合可吸收界面螺钉及其制备方法 Pending CN111494724A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010468468.9A CN111494724A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 复合可吸收界面螺钉及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010468468.9A CN111494724A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 复合可吸收界面螺钉及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111494724A true CN111494724A (zh) 2020-08-07

Family

ID=71877176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010468468.9A Pending CN111494724A (zh) 2020-05-28 2020-05-28 复合可吸收界面螺钉及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111494724A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113425350A (zh) * 2021-05-13 2021-09-24 花沐医疗科技(上海)有限公司 一种复合可吸收带线锚钉及其制备方法
CN113440193A (zh) * 2021-05-13 2021-09-28 花沐医疗科技(上海)有限公司 一种复合可吸收界面螺钉及其制备方法
CN113892987A (zh) * 2021-09-30 2022-01-07 花沐医疗科技(上海)有限公司 一种交叉韧带修复用可吸收界面螺钉及其制造工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1381278A (zh) * 2002-05-20 2002-11-27 东南大学 可吸收的骨折内固定材料及制备方法
US20040247644A1 (en) * 2001-10-16 2004-12-09 Bratt John Stephen Biodegradable material components
US20040254639A1 (en) * 2003-03-28 2004-12-16 Zhigang Li Reinforced implantable medical devices
CN102085397A (zh) * 2011-01-19 2011-06-08 浙江普洛家园生物医学材料有限公司 可吸收骨内植入材料及其制备方法
CN102490308A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 华东理工大学 一种可吸收复合内固定器件的制备方法
CN104546103A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 深圳市博立生物材料有限公司 具有生物活性、可塑性的可吸收骨内固定装置及成型方法
CN111001043A (zh) * 2019-12-25 2020-04-14 花沐医疗科技(上海)有限公司 可吸收自锁定颈椎融合器及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040247644A1 (en) * 2001-10-16 2004-12-09 Bratt John Stephen Biodegradable material components
CN1381278A (zh) * 2002-05-20 2002-11-27 东南大学 可吸收的骨折内固定材料及制备方法
US20040254639A1 (en) * 2003-03-28 2004-12-16 Zhigang Li Reinforced implantable medical devices
CN102085397A (zh) * 2011-01-19 2011-06-08 浙江普洛家园生物医学材料有限公司 可吸收骨内植入材料及其制备方法
CN102490308A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 华东理工大学 一种可吸收复合内固定器件的制备方法
CN104546103A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 深圳市博立生物材料有限公司 具有生物活性、可塑性的可吸收骨内固定装置及成型方法
CN111001043A (zh) * 2019-12-25 2020-04-14 花沐医疗科技(上海)有限公司 可吸收自锁定颈椎融合器及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113425350A (zh) * 2021-05-13 2021-09-24 花沐医疗科技(上海)有限公司 一种复合可吸收带线锚钉及其制备方法
CN113440193A (zh) * 2021-05-13 2021-09-28 花沐医疗科技(上海)有限公司 一种复合可吸收界面螺钉及其制备方法
CN113892987A (zh) * 2021-09-30 2022-01-07 花沐医疗科技(上海)有限公司 一种交叉韧带修复用可吸收界面螺钉及其制造工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111494724A (zh) 复合可吸收界面螺钉及其制备方法
Zhang et al. 3D printed bone tissue regenerative PLA/HA scaffolds with comprehensive performance optimizations
CN104927320B (zh) 一种用于3d打印的竹纤维增强聚乳酸复合材料及其制备
Ozkoc et al. Production of poly (lactic acid)/organoclay nanocomposite scaffolds by microcompounding and polymer/particle leaching
CN100369973C (zh) 蚕丝纤维增强高聚物复合材料
CN102940908B (zh) 前后交叉韧带修复用可吸收界面螺钉及其制备方法
CN110624136B (zh) 一种可降解医用复合材料及其制备方法和应用
CN107469152B (zh) 一种骨组织修复复合材料及其制备方法和由其制备得到的骨组织修复结构体
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
CN108379666A (zh) 一种明胶微球/磷酸镁基骨水泥药物缓释载体及其制备方法
Rajzer et al. Scaffolds modified with graphene as future implants for nasal cartilage
CN108159498A (zh) 一种聚醚醚酮生物复合材料的制备方法
CN105780189A (zh) 剑麻纤维素纳米晶须增强聚乳酸/聚丁二酸乙二醇酯生物复合材料的制备方法
CN102490308A (zh) 一种可吸收复合内固定器件的制备方法
CN114249982B (zh) 高强高模蚕丝材料的制备方法及应用
Silva et al. Study of thermal and mechanical properties of a biocomposite based on natural rubber and 45S5 Bioglass® particles
CN105802160A (zh) 剑麻纤维素纳米晶须增强聚乳酸/乳酸-羟基乙醇酸共聚物生物复合材料的制备方法
CN107569717B (zh) 具有组织增氧功能的骨修复材料及其应用
CN108159500A (zh) 一种3d打印人工骨修复材料及其制备方法
CN102504508B (zh) 一种镁-羟基磷灰石/聚乳酸复合成型材料的制备方法
CN115192777B (zh) 可降解羟基磷灰石/左旋聚乳酸牙槽骨植入物及制备方法
CN213374134U (zh) 一种复合可吸收界面螺钉
CN111359025B (zh) 有序吸收的复合可吸收带鞘界面螺钉系统及其制备方法
CN112972762A (zh) 一种可降解树脂及其制备方法和应用
CN110755693A (zh) 聚乳酸改性β-TCP增强聚酯复合材料用于椎间融合器的制备方法及其产品

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