專利名稱：新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料。
背景技術(shù)：
臨床上各種類型的骨缺損十分常見，創(chuàng)傷引起的骨不連、骨缺損的處理和骨腫瘤的保肢治療以及一些重建手術(shù)往往都涉及植骨的問題。目前臨床應(yīng)用的骨移植材料有自體骨、異體骨以及各種人工合成的移植材料替代物。所有這些骨移植材料都至少具備了以下的一種生物學(xué)特性(I)骨傳導(dǎo)性(Osteoconduction):為血管的長(zhǎng)入和新骨的形成提供一個(gè)支架；(2)骨誘導(dǎo)性(Osteoinduction):內(nèi)含成骨誘導(dǎo)蛋白，能夠刺激植骨區(qū)周圍的間充 骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞或者骨祖細(xì)胞，一旦植入合適的環(huán)境就能夠直接形成新骨。自體骨移植因其具有良好的骨傳導(dǎo)性、誘導(dǎo)性和成骨能力，且無傳播疾病的危險(xiǎn)而被認(rèn)為是骨移植的金標(biāo)準(zhǔn)。自體骨需要進(jìn)行額外的手術(shù)操作，增加手術(shù)時(shí)間和住院時(shí)間，而且去骨手術(shù)后，相 關(guān)取骨手術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率可達(dá)30%左右，獲取骨量也有限。同種異體骨移植材料被認(rèn)為是進(jìn)行骨移植術(shù)的第二選擇，異體或異種骨移植植入后新骨的爬行替代過程緩慢，骨不愈合率較高，還有可能傳播疾病，引起宿主反應(yīng)。目前臨床應(yīng)用的人工骨填充修復(fù)生物材料主要包括羥基磷灰石(HA)、磷酸三鈣(TCP)、半水硫酸鈣、生物玻璃等。以羥基磷灰石和磷酸三鈣為基的生物材料在骨缺損部位經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間仍然難完全生物降解或吸收，最終影響新生骨組織的生成；以半水硫酸鈣為基的骨填充材料，由于價(jià)格昂貴，其降解速度過快，其材料周圍鈣濃度在14mmol/L，最終影響周圍骨細(xì)胞的增殖礦化；生物玻璃雖然具備一定的骨激活作用，但存在脆性大、抗彎強(qiáng)度小等不足。上述這些材料由于自身缺陷而使其應(yīng)用受到限制。因此，有必要進(jìn)一步開發(fā)新的骨填充修復(fù)材料。由于環(huán)境污染，患牙病的人越來越多，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。對(duì)病齒提供一種生物相容性好的填充修復(fù)材料也是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以海洋型檸檬酸鈣為主要成分的新型醫(yī)療用人體硬組織修復(fù)材料，以良好的生物相容性、較好的生物降解性、較好的可塑性、一定的機(jī)械強(qiáng)度、良好的材料生物活性和成骨效應(yīng)來適應(yīng)人體硬組織修復(fù)材料醫(yī)療的需要。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的制備方法，其中，包括以下步驟(I)選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼進(jìn)行物理化學(xué)清洗干凈后，弱酸中浸泡后置流水下沖洗至不含有雜質(zhì)；(2)干凈的牡蠣殼經(jīng)球磨機(jī)粉碎至顆粒狀，過200目篩，得到牡蠣殼粉；(3)牡蠣殼粉與檸檬酸過飽和溶液反應(yīng)，離心取其沉淀，并通過鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥得檸檬酸鈣粉；(4)將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩過濾，再用60目的過濾篩過濾，取濾出物，即得到檸檬酸鈣粉顆粒。本發(fā)明提供的新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度，合適的顆粒大小，晶體間緊密的結(jié)合力延長(zhǎng)材料的降解時(shí)間，使其能在體內(nèi)緩慢的降解，平穩(wěn)釋放鈣離子，創(chuàng)造局部高鈣環(huán)境。體外體液模擬實(shí)驗(yàn)中，pH值測(cè)定和鈣離子釋放結(jié)果證明，整個(gè)降解過程中檸檬酸鈣不明顯改變周圍的環(huán)境的PH值，且鈣離子釋放幅度較平緩，最終達(dá)到適宜成骨細(xì)胞增殖分化所需的胞外鈣濃度。本發(fā)明提供的新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料，是一種可靠的體內(nèi)可降 解的組織填充修復(fù)及治療材料，對(duì)于骨缺損、骨質(zhì)疏松、骨腫瘤治療效果明顯；在生物組織(如骨、軟骨、牙)修復(fù)中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。


圖I為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的紅外圖譜；圖2為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的SEM圖；圖3為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的SEM圖；圖4為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的SEM圖；圖5為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的SEM圖；圖6為檸檬酸鈣與osteoset的pH-時(shí)間關(guān)系具體實(shí)施例方式實(shí)施例I選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼經(jīng)自來水浸泡4-5小時(shí)、40%乙酸浸泡2小時(shí)、去離子水浸泡至中性、將烘干后的牡蠣殼用超聲波清洗，在水介質(zhì)中，頻率20KWz、40W/L溶液的超聲對(duì)牡蠣殼進(jìn)行清洗，超聲波清洗處理后，放入鼓風(fēng)干燥箱24小時(shí)烘干，溫度為60°C。干凈的牡蠣殼經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至顆粒狀，過200目篩，得到牡蠣殼粉。向分析純過飽和的檸檬酸溶液中，逐漸少量加入牡蠣殼粉，待充分反應(yīng)后震蕩反應(yīng)容器。至無氣泡溢出，至無泡沫生成，沉淀量無明顯增減后，以16000r/min的離心速度離心20分鐘，取其沉淀，并通過鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥24小時(shí)得檸檬酸鈣粉，并通過鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥放置24小時(shí)。將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩(篩孔直徑O. 154mm)過濾后，取篩中不能濾下的檸檬酸鈣粉；再用60目的過濾篩(篩孔直徑O. 355mm)過濾，此時(shí)取濾出物，即得到O. 154mm<顆粒直徑〈O. 355mm的檸檬酸鈣粉顆粒。如圖I所示為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的紅外圖譜；此圖是以KBr為基質(zhì)，樣品的紅外光譜。檸檬酸為含有3個(gè)羧基的有機(jī)酸，其紅外光譜的特征峰Vmi3496.4cm1，v C_H 3297.7cm1，v c=o1700. 9cm S v c_c1178. 3cm 1, δ 0_H (面外)775. 3cm 1。與圖中的特征吸收峰3496011^3320011^1683011^1142011^7790^1比較吻合，只是有一些偏移16830^1是C00_的伸縮振動(dòng)吸收峰，與檸檬酸的羰基峰1700. 9cm_1比較，檸檬酸鈣的C=O峰向低波數(shù)移動(dòng)，說明羧酸跟與鈣離子形成了配位鍵，反應(yīng)物檸檬酸轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物檸檬酸鈣，得到了實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物。
圖2、圖3、圖4和圖5中可以看出經(jīng)過清洗粉碎等工藝，得到O. 154-0. 355mm的檸檬酸鈣顆粒。牡蠣殼粉與檸檬酸鈣反應(yīng)后，生成大小均一的片狀檸檬酸鈣結(jié)晶體，片狀檸檬酸鈣晶體相互簇?fù)?，小顆粒通過表面彼此相互結(jié)合，形成排列有序結(jié)構(gòu)，晶體間結(jié)合緊密。這種有序、均一、一致的特殊微觀結(jié)構(gòu)決定了生物型檸檬酸鈣有助于提高材料本身的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)晶體間緊密的結(jié)合力將延長(zhǎng)材料的降解時(shí)間，使局部環(huán)境中鈣離子更加平穩(wěn)的釋放，為解決普通檸檬酸鈣粉降解過快，無法與新骨形成時(shí)間一致提供了可能。從圖6中可以看出，本發(fā)明修復(fù)材料在模擬體液中37°C很穩(wěn)保存過程中，降解吸收過程中并不明顯改變體液的PH值，整個(gè)液體環(huán)境的ph值波動(dòng)于7. 1-7. 4之間。與之對(duì)比Osteoset片降解過程中ph值有初始的7. 4下降并穩(wěn)定在6. 2左右，使溶液呈現(xiàn)微酸的環(huán)境。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼進(jìn)行物理化學(xué)清洗干凈后，弱酸中浸泡后置流水下沖洗至不含有雜質(zhì)； (2)干凈的牡蠣殼經(jīng)球磨機(jī)粉碎至顆粒狀，過200目篩，得到牡蠣殼粉； (3)牡蠣殼粉與檸檬酸過飽和溶液反應(yīng)，離心取其沉淀，并通過鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥得檸檬酸鈣粉； (4)將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩過濾，再用60目的過濾篩過濾，取濾出物，即得到檸檬酸鈣粉顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復(fù)材料的制備方法，步驟(1) 選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼進(jìn)行物理化學(xué)清洗干凈后，弱酸中浸泡后置流水下沖洗至不含有雜質(zhì)；(2) 干凈的牡蠣殼經(jīng)球磨機(jī)粉碎至顆粒狀，過200目篩；(3) 牡蠣殼粉與檸檬酸過飽和溶液反應(yīng)，離心取其沉淀，并通過鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥得檸檬酸鈣粉；(4) 將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩過濾，再用60目的過濾篩過濾，取濾出物，即得到檸檬酸鈣粉顆粒。本發(fā)明具有良好的力學(xué)強(qiáng)度，合適的顆粒大小，晶體間緊密的結(jié)合力延長(zhǎng)材料的降解時(shí)間，使其能在體內(nèi)緩慢的降解，平穩(wěn)釋放鈣離子，創(chuàng)造局部高鈣環(huán)境，對(duì)于骨缺損、骨質(zhì)疏松、骨腫瘤治療效果明顯；在生物組織修復(fù)中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)A61L27/58GK102921036SQ201210382080
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者牟忠林, 彭磊, 丁秀明, 呂傳柱 申請(qǐng)人:海南醫(yī)學(xué)院