[发明专利]含钙的磷酸盐成分的可降解生物活性复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含钙的磷酸盐成分的可降解生物活性医用复合材料及其制备方法。

背景技术

目前已有报道和/或使用的含含钙的磷酸盐无机成分的生物活性医用复合材料，包括 可降解和不可降解两类。可降解的成分有如Ca(H₂PO₄)₂(MCP)、Ca₂P₂O₇(CPP)、 CaHPO₄·2H₂O(DCP)、Ca₃(PO₄)₂(TCP)等；不可降解的成分可包括有如Ca₁₀(PO₄)₆(HO)₂(HA)、Ca₁₀(PO₄)₆O(OXA)和CaO·Ca₃(PO₄)₂(TTCP)等。由于其具有良好的生物活 性和生物相容性，已被广泛应用在骨修复和骨重建领域。特别是如其中的磷酸三钙 (TCP)，因其组成中的钙/磷比为1.5且可降解，具有优良的生物学性能，能引导组织生 长，即具有骨传导性，成型材料植入机体后，能在短期内与机体组织形成骨性结合(即 生物活性)。TCP的存在形式有β-型和α-型两种晶相结构。其中β-TCP是低温相，稳定 存在于室温至1120℃以下；α-TCP则是高温相，在1120℃～1470℃范围内稳定存在，在 无水的室温下可以亚稳定存在。磷酸三钙(TCP)具有与羟基磷灰石(HA)不同的生物 性能，主要区别是TPC可以发生生物降解，植入体内可以被生物吸收。一般来说，α-TCP 的降解速率大于β-TCP，而且容易经水解转变为磷灰石相。α-TCP在生物相容性方面较 β-TCP的好，在生物活性方面也比HA更好一些。含钙的磷酸盐虽具有很好的生物活性， 但其强度低，脆性大，易发生断裂。目前多以涂层形式出现，无法用于承力部位的修复。

为了获得理想的硬组织修复和重建材料，聚合物/无机盐的复合材料被广泛的研究和 应用。这类复合材料兼有聚合物的韧性和含钙的磷酸盐的生物活性，能够在受力部位使 用，从而达到修复和重建的目的。这类复合材料亦可分为不可降解和可降解两类。例如， 目前主要研究和应用的惰性聚合物复合材料以HA填充的聚乙烯类和聚酰胺类复合材 料，其缺点是HA在聚合物中的分散性较差，形态和组成与骨组织差距较大，使用受到 限制。另一类研究较多的可降解复合材料，是聚乳酸系列与HA和TCP的复合材料。聚 乳酸一般在体内不到半年时间即可被完全降解和吸收，降解速度难以准确控制，且降解 产物对机体组织有炎症和刺激，因此其材料组成和结构性能都需改善。

研究认为，理想的硬组织重建、修复和塑型材料，需要的是可控降解的复合材料， 其力学性能可随组织的修复和重建而逐步降低，且降解成分逐步被吸收代谢而不对组织 产生刺激、炎症等副作用，在组织重建完成后，材料基本被降解和吸收，形成骨进材料 退的协同过程。目前所使用的上述聚合物/无机盐复合材料尚不能满足这一使用要求，因 此研究能够适应于体内环境的、具有优异力学性能、可控制降解速度的生物活性仿生生 物材料是必要的。

发明内容

鉴于此，本发明将提供一种新形式含钙的磷酸盐成分的可降解生物活性医用复合材 料，使其成为不仅能具有与自体骨匹配的生物力学性能和良好生物活性及相容性，而且 具有优良和可控制降解速度的仿生生物医用和组织工程复合材料，以满足医学和临床上 硬组织修复和重建领域中的使用需要。在此基础上，本发明还将提供所说该含钙的磷酸 盐成分的可降解生物活性医用复合材料的制备方法。