一種高韌性活性骨修復材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高韌性活性骨修復材料及其制備方法，該活性骨修復材料包括如下組分：無機鈣鹽、無機磷酸鹽，碳酸鍶、硫酸鎂、硝酸鈰、硝酸鈷、氯化鑭、石墨烯、草酸鉀、賴氨酸、半胱氨酸、聚乙烯吡咯烷酮；所述無機鈣鹽和無機磷酸鹽中的Ca/P總物質的量比為1.0?2.5；所述無機磷酸鹽包括多聚磷酸鈉和焦磷酸鈉。本發(fā)明制備的骨修復材料的機械強度明顯提高，具有很好的抗壓強度和韌性，同時孔隙率高于65%，有利于人體骨細胞的黏附增殖，促進新骨的迅速形成，促使新骨組織長入孔隙，提高了材料的成骨活性，可加速骨修復速率，縮短治療時間，具有很好的應用價值。
【專利說明】
-種高初性活性骨修復材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)用材料技術領域，具體設及一種高初性活性骨修復材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的高速發(fā)展，因交通事故、工傷、各種疾病及創(chuàng)傷引起的骨缺損情況越來 越頻繁，增加了人們對骨修復問題的關注。目前臨床上主要采用自體骨或異體骨實現骨修 復，然而自體骨和天然骨的來源有限，同時還會存在異體骨產生排異反應、修復區(qū)域的并發(fā) 癥W及修復融合時間長等問題，因此，迫切需求一種新型人工骨修復材料W解決W上問題。
[0003] 徑基憐灰石作為人體骨骼和牙齒的主要無機組成成分，因其具有良好的生物相容 性和骨誘導能力，在植入人體后能與人體骨骼組織在界面形成緊密的化學鍵結合，從而誘 導骨組織的生長，能傳導骨生長，逐步被組織吸收并產生骨組織再生效果，促進骨修復，是 很好的硬組織替代材料，目前已成功應用于牙科、整形外科和上頌面重建等領域。然而，與 人體自身的骨組織相比，徑基憐灰石的骨修復材料仍存在強度低、斷裂初性低，而彈性模量 高等不足，故而一般只能作為骨填充材料或是應用于非承力部位，此外，徑基憐灰石的骨修 復材料的降解速率仍然相對較慢，與骨組織的生長速度匹配性較差，延長了骨修復的臨床 治療時間，在一定程度上限制了其應用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決現有技術問題的至少一種，提供一種高初性活性骨修復材料及其 制備方法。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過W下技術方案實現的： 一種高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽10-14份、無機 憐酸鹽10-35份，碳酸鎖0.3-1.5份、硫酸儀0.5-1份、硝酸姉0.1-0.8份、硝酸鉆0.7-2份、氯 化銅3-8份、石墨締2-4份、草酸鐘0.4-1.2份、賴氨酸0.5-1.6份、半脫氨酸0.2-0.7份、聚乙 締化咯燒酬2-7份;所述無機巧鹽和無機憐酸鹽中的化/P總物質的量比為1.0-2.5;所述無 機憐酸鹽包括多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼。
[0006] 優(yōu)選的，所述無機巧鹽為氯化巧、氨氧化巧、硝酸巧、四水合硝酸巧、二水合氯化巧 中的至少一種。
[0007] 所述無機巧鹽為氨氧化巧、四水合硝酸巧、二水合氯化巧按物質的量比為1:4:2。 [000引所述無機憐酸鹽為多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼的物質的量比為3:2。
[0009] 所述的高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽13份、無 機憐酸鹽21份，碳酸鎖0.7份、硫酸儀0.6份、硝酸姉0.4份、硝酸鉆1.3份、氯化銅5份、石墨締 2.8份、草酸鐘0.9份、賴氨酸1.1份、半脫氨酸0.6份、聚乙締化咯燒酬4份。
[0010] 所述的高初性活性骨修復材料的制備方法，制備步驟為： 1)將碳酸鎖、硝酸姉、硝酸鉆磁力攬拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的Img/ml 石墨締水溶液、草酸鐘和賴氨酸，攬拌均勻，然后轉移至反應蓋中，在120-170°C溫度下，反 應5-10小時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗涂Ξ次，干燥后得到反應物A; 2) 將無機巧鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液抑為7-9,在加入反應物A和硫酸儀攬 拌均勻，然后加入無機憐酸鹽和半脫氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液抑為9-10,在80-95 °C下攬 拌反應2-5小時，靜置陳化24-48小時，抽濾、洗涂至中性，冷凍干燥，球磨； 3) 將步驟2)的球磨料置于相蝸中，在350-600°C下真空般燒3-5小時，冷卻至室溫； 4) 取出并研磨，然后與氯化銅、聚乙締化咯燒酬混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至 一定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在850-115(TC下真空般燒30-80分鐘，隨爐冷卻至 室溫，取出，環(huán)氧乙燒消毒，包裝，即得高初性活性骨修復材料。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟1)中化50°C溫度下，反應7小時。
[0012] 所述步驟3)中在420°C下真空般燒3.5小時。
[0013] 所述步驟4)中在985 °C下真空般燒40分鐘。
[0014] 由于采用了 W上技術方案，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明制備的骨修復材料的機械強度明顯提高，其抗壓強度高于120MPa，彎曲強度高 于80MPa，具有很好的抗壓強度和初性。此外，試驗測得，本發(fā)明的骨修復材料的孔隙率高于 65%，有利于人體骨細胞的黏附增殖，促進新骨的迅速形成，促使新骨組織長入孔隙，提高了 材料的成骨活性，可加速骨修復速率，縮短治療時間，具有很好的應用價值。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細描述。W下實施例用于說明本發(fā)明， 但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0016] 實施例1 一種高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽10份、無機憐酸 鹽10份，碳酸鎖0.3份、硫酸儀0.5份、硝酸姉0.1份、硝酸鉆0.7份、氯化銅3份、石墨締 2份、草 酸鐘0.4份、賴氨酸0.5份、半脫氨酸0.2份、聚乙締化咯燒酬2份;所述無機巧鹽和無機憐酸 鹽中的化/P總物質的量比為1.0;所述無機憐酸鹽包括多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼。
[0017] 所述無機巧鹽為氯化巧、氨氧化巧、硝酸巧按物質的量比為3:1:2。
[0018] 所述無機憐酸鹽為多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼的物質的量比為4:1。
[0019] 所述的高初性活性骨修復材料的制備方法，制備步驟為： 1) 將碳酸鎖、硝酸姉、硝酸鉆磁力攬拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的Img/ml 石墨締水溶液、草酸鐘和賴氨酸，攬拌均勻，然后轉移至反應蓋中，在120°C溫度下，反應5小 時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗涂Ξ次，干燥后得到反應物A; 2) 將無機巧鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液抑為7,在加入反應物A和硫酸儀攬拌 均勻，然后加入無機憐酸鹽和半脫氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液抑為9，在80°C下攬拌反應2小 時，靜置陳化24小時，抽濾、洗涂至中性，冷凍干燥，球磨； 3) 將步驟2)的球磨料置于相蝸中，在350°C下真空般燒3小時，冷卻至室溫； 4) 取出并研磨，然后與氯化銅、聚乙締化咯燒酬混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至 一定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在85(TC下真空般燒30分鐘，隨爐冷卻至室溫，取 出，環(huán)氧乙燒消毒，包裝，即得高初性活性骨修復材料。
[0020] 實施例2 一種高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽12份、無機憐酸 鹽22份，碳酸鎖0.9份、硫酸儀0.7份、硝酸姉0.4份、硝酸鉆1.3份、氯化銅5份、石墨締3份、草 酸鐘0.8份、賴氨酸1份、半脫氨酸0.4份、聚乙締化咯燒酬4.5份;所述無機巧鹽和無機憐酸 鹽中的化/P總物質的量比為1.8;所述無機憐酸鹽包括多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼。
[0021] 所述無機巧鹽為氯化巧、四水合硝酸巧、二水合氯化巧按物質的量比為2:1:4。
[0022] 所述無機憐酸鹽為多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼的物質的量比為5:2。
[0023] 所述的高初性活性骨修復材料的制備方法，制備步驟為： 1) 將碳酸鎖、硝酸姉、硝酸鉆磁力攬拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的Img/ml 石墨締水溶液、草酸鐘和賴氨酸，攬拌均勻，然后轉移至反應蓋中，在145°C溫度下，反應7小 時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗涂Ξ次，干燥后得到反應物A; 2) 將無機巧鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液抑為8,在加入反應物A和硫酸儀攬拌 均勻，然后加入無機憐酸鹽和半脫氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液抑為9.5，在87°C下攬拌反應 3.5小時，靜置陳化36小時，抽濾、洗涂至中性，冷凍干燥，球磨； 3) 將步驟2)的球磨料置于相蝸中，在470°C下真空般燒4小時，冷卻至室溫； 4) 取出并研磨，然后與氯化銅、聚乙締化咯燒酬混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至 一定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在l〇〇〇°C下真空般燒55分鐘，隨爐冷卻至室溫，取 出，環(huán)氧乙燒消毒，包裝，即得高初性活性骨修復材料。
[0024] 實施例3 一種高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽14份、無機憐酸 鹽35份，碳酸鎖1.5份、硫酸儀1份、硝酸姉0.8份、硝酸鉆2份、氯化銅8份、石墨締4份、草酸鐘 1.2份、賴氨酸1.6份、半脫氨酸0.7份、聚乙締化咯燒酬7份;所述無機巧鹽和無機憐酸鹽中 的化/P總物質的量比為2.5;所述無機憐酸鹽包括多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼。
[0025] 所述無機巧鹽為硝酸巧、四水合硝酸巧、二水合氯化巧物質的量比為3:2:1。
[0026] 所述無機憐酸鹽為多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼的物質的量比為2:5。
[0027] 所述的高初性活性骨修復材料的制備方法，制備步驟為： 1) 將碳酸鎖、硝酸姉、硝酸鉆磁力攬拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的Img/ml 石墨締水溶液、草酸鐘和賴氨酸，攬拌均勻，然后轉移至反應蓋中，在170°C溫度下，反應10 小時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗涂Ξ次，干燥后得到反應物A; 2) 將無機巧鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液抑為9,在加入反應物A和硫酸儀攬拌 均勻，然后加入無機憐酸鹽和半脫氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液抑為10,在95°C下攬拌反應5 小時，靜置陳化48小時，抽濾、洗涂至中性，冷凍干燥，球磨； 3) 將步驟2)的球磨料置于相蝸中，在600°C下真空般燒5小時，冷卻至室溫； 4) 取出并研磨，然后與氯化銅、聚乙締化咯燒酬混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至 一定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在115(TC下真空般燒80分鐘，隨爐冷卻至室溫，取 出，環(huán)氧乙燒消毒，包裝，即得高初性活性骨修復材料。
[0028] 實施例4 一種高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽13份、無機憐酸 鹽21份，碳酸鎖0.7份、硫酸儀0.6份、硝酸姉0.4份、硝酸鉆1.3份、氯化銅5份、石墨締 2.8份、 草酸鐘0.9份、賴氨酸1.1份、半脫氨酸0.6份、聚乙締化咯燒酬4份;所述無機巧鹽和無機憐 酸鹽中的化/P總物質的量比為2;所述無機憐酸鹽包括多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼。
[0029] 所述無機巧鹽為氨氧化巧、四水合硝酸巧、二水合氯化巧按物質的量比為1:4:2。
[0030] 所述無機憐酸鹽為多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼的物質的量比為3:2。
[0031] 所述的高初性活性骨修復材料的制備方法，制備步驟為： 1) 將碳酸鎖、硝酸姉、硝酸鉆磁力攬拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的Img/ml 石墨締水溶液、草酸鐘和賴氨酸，攬拌均勻，然后轉移至反應蓋中，在150°C溫度下，反應7小 時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗涂Ξ次，干燥后得到反應物A; 2) 將無機巧鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液抑為9,在加入反應物A和硫酸儀攬拌 均勻，然后加入無機憐酸鹽和半脫氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液抑為9.5，在90°C下攬拌反應4 小時，靜置陳化48小時，抽濾、洗涂至中性，冷凍干燥，球磨； 3) 將步驟2)的球磨料置于相蝸中，在420°C下真空般燒3.5小時，冷卻至室溫； 4) 取出并研磨，然后與氯化銅、聚乙締化咯燒酬混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至 一定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在985Γ下真空般燒40分鐘，隨爐冷卻至室溫，取 出，環(huán)氧乙燒消毒，包裝，即得高初性活性骨修復材料。
[0032] 實施例5 一種高初性活性骨修復材料，包括如下物質的量份數的組分:無機巧鹽13份、無機憐酸 鹽27份，碳酸鎖0.9份、硫酸儀0.6份、硝酸姉0.5份、硝酸鉆1.3份、氯化銅5份、石墨締 2.8份、 草酸鐘0.6份、賴氨酸1.3份、半脫氨酸0.5份、聚乙締化咯燒酬6份;所述無機巧鹽和無機憐 酸鹽中的化/P總物質的量比為1.8;所述無機憐酸鹽包括多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼。
[0033] 所述無機巧鹽為氨氧化巧、硝酸巧、二水合氯化巧按物質的量比為3:1:4。
[0034] 所述無機憐酸鹽為多聚憐酸鋼和焦憐酸鋼的物質的量比為3:2。
[0035] 所述的高初性活性骨修復材料的制備方法，制備步驟為： 1) 將碳酸鎖、硝酸姉、硝酸鉆磁力攬拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的Img/ml 石墨締水溶液、草酸鐘和賴氨酸，攬拌均勻，然后轉移至反應蓋中，在160°C溫度下，反應7小 時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗涂Ξ次，干燥后得到反應物A; 2) 將無機巧鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液抑為8.5，在加入反應物A和硫酸儀攬 拌均勻，然后加入無機憐酸鹽和半脫氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液抑為9，在90°C下攬拌反應4 小時，靜置陳化36小時，抽濾、洗涂至中性，冷凍干燥，球磨； 3) 將步驟2)的球磨料置于相蝸中，在480°C下真空般燒4小時，冷卻至室溫； 4) 取出并研磨，然后與氯化銅、聚乙締化咯燒酬混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至 一定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在95(TC下真空般燒60分鐘，隨爐冷卻至室溫，取 出，環(huán)氧乙燒消毒，包裝，即得高初性活性骨修復材料。
[0036] 對比例1 本對比例與實施例1的區(qū)別之處在于，不含石墨締和碳酸鎖。
[0037] 對比例2 本對比例與實施例1的區(qū)別之處在于，不含硝酸姉、半脫氨酸和氯化銅。
[0038] 對W上實施例和對比例制備的骨修復材料制備成標準式樣條，進行相關性能測 試，其測試結果為：
由上表測試結果可知，本發(fā)明制備的骨修復材料的機械強度明顯提高，其抗壓強度高 于120MPa，彎曲強度高于80MPa，具有很好的抗壓強度和初性。此外，試驗測得，本發(fā)明的骨 修復材料的孔隙率高于65%，有利于人體骨細胞的黏附增殖，促進新骨的迅速形成，促使新 骨組織長入孔隙，提高了材料的成骨活性，可加速骨修復速率，縮短治療時間，具有很好的 應用價值。
【主權項】
1. 一種高韌性活性骨修復材料，其特征在于，包括如下物質的量份數的組分:無機鈣鹽 10-14份、無機磷酸鹽10-35份，碳酸鍶0.3-1.5份、硫酸鎂0.5-1份、硝酸鈰0.1-0.8份、硝酸 鈷0.7-2份、氯化鑭3-8份、石墨烯2-4份、草酸鉀0.4-1.2份、賴氨酸0.5-1.6份、半胱氨酸 0.2-0.7份、聚乙烯吡咯烷酮2-7份； 所述無機鈣鹽和無機磷酸鹽中的Ca/P總物質的量比為1.0-2.5;所述無機磷酸鹽包括 多聚磷酸鈉和焦磷酸鈉。2. 根據權利要求1所述的高韌性活性骨修復材料，其特征在于，所述無機鈣鹽為氯化 鈣、氫氧化鈣、硝酸鈣、四水合硝酸鈣、二水合氯化鈣中的至少一種。3. 根據權利要求1所述的高韌性活性骨修復材料，其特征在于，所述無機鈣鹽為氫氧化 鈣、四水合硝酸鈣、二水合氯化鈣按物質的量比為1:4:2。4. 根據權利要求1所述的高韌性活性骨修復材料，其特征在于，所述無機磷酸鹽為多聚 磷酸鈉和焦磷酸鈉的物質的量比為3:2。5. 根據權利要求1-4任一項所述的高韌性活性骨修復材料，其特征在于，包括如下物質 的量份數的組分:無機鈣鹽13份、無機磷酸鹽21份，碳酸鍶0.7份、硫酸鎂0.6份、硝酸鈰0.4 份、硝酸鈷1.3份、氯化鑭5份、石墨烯2.8份、草酸鉀0.9份、賴氨酸1.1份、半胱氨酸0.6份、聚 乙烯吡咯烷酮4份。6. 根據權利要求1-5任一項所述的高韌性活性骨修復材料的制備方法，其特征在于，制 備步驟為： 將碳酸鍶、硝酸鈰、硝酸鈷磁力攪拌溶解于去離子水中，依次加入超聲分散的lmg/ml石 墨烯水溶液、草酸鉀和賴氨酸，攪拌均勻，然后轉移至反應釜中，在120-170°C溫度下，反應 5-10小時，冷卻至室溫，過濾，并用水和無水乙醇交替洗滌三次，干燥后得到反應物A; 將無機鈣鹽加入去離子水中，用氨水調節(jié)溶液pH為7-9,在加入反應物A和硫酸鎂攪拌 均勻，然后加入無機磷酸鹽和半胱氨酸，用氨水慢慢調節(jié)溶液pH為9-10，在80-95 °C下攪拌 反應2-5小時，靜置陳化24-48小時，抽濾、洗滌至中性，冷凍干燥，球磨； 將步驟2)的球磨料置于坩堝中，在350-600°C下真空煅燒3-5小時，冷卻至室溫； 取出并研磨，然后與氯化鑭、聚乙烯吡咯烷酮混合均勻，加入酒精并加熱至75°C調至一 定粘度，再裝入模具中壓制成型，脫模，在850-1150 °C下真空煅燒30-80分鐘，隨爐冷卻至室 溫，取出，環(huán)氧乙烷消毒，包裝，即得高韌性活性骨修復材料。7. 根據權利要求6所述的高韌性活性骨修復材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中在 150°C溫度下，反應7小時。8. 根據權利要求6所述的高韌性活性骨修復材料的制備方法，其特征在于，步驟3)中在 420 °C下真空煅燒3.5小時。9. 根據權利要求6所述的高韌性活性骨修復材料的制備方法，其特征在于，步驟4)中在 985 °C下真空煅燒40分鐘。
【文檔編號】C04B35/622GK105948732SQ201610450018
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】林春梅
【申請人】林春梅