[发明专利]可塑性医用骨修复复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种多糖、胶原及无机钙盐的复合材料及其制备方法。此材料可塑，有粘性，外观及手感呈胶泥状。用于骨填充、修复。属于医用生物材料领域。

背景技术

目前骨科医用材料繁多，有起支撑作用的金属医疗器械，也有各种生物相容性及降解性良好的医用复合材料，如同种骨、异种骨、胶原基骨修复材料、骨修复陶瓷、硅基骨修复材料、聚合物基骨修复材料。目的均是缩小骨断端距离，提供良好的骨支架，增强骨传导性，帮助加快骨伤愈合。但这些材料大都为固体，且外观规整，这要求医生在手术过程中不是对产品进行修整加工，就是要对病人的骨伤处进行再修整，增添了临床医生操作的难度，也增加了病人的痛苦。更主要的问题是这些材料填充或固定后留下的缝隙仍然可大可小，弥合性差，即骨传导的结构建立不充分，最终延长了骨愈合时间。

有鉴于此，开发一种可塑形的，外观感受类似胶泥性质的具有骨传导和骨诱导的复合材料十分重要。本公司采用了利用多糖与胶原溶液搅拌混合后与无机钙盐在一定环境温度下混合搅拌，使其自由组合，再通过碱溶液调节PH值到一定范围内的方法制备此类复合材料。此方法制得的复合材料，均匀、可塑、不松散，稳定性好，且接近天然骨，具有良好的生物相容性和生物降解性。

发明内容

本材料选用了多糖与胶原溶液搅拌混合制得的有机组分与无机钙盐在一定环境温度下混合搅拌自由组合，再通过碱溶液调节pH值到一定范围内的方法制成。能够满足临床填充方便的要求。通过添加骨形态发生蛋白和转化生长因子，进一步增加材料的骨传导与骨诱导作用。主要操作步骤如下：

1、胶原溶液的制备：市售I型胶原、II型胶原、III型胶原之一或多种，溶于0.01％～0.1％(w/w)的盐酸或0.01％～3.0％(w/w)的磷酸，搅拌均匀，制得浓度为0.1％～15.0％(w/w)的溶液。

2、有机组分的制备：市售壳聚糖盐酸盐、羧化壳聚糖、糖胺聚糖、蛋白聚糖、壳聚糖乳酸盐、壳聚糖季胺盐、壳聚糖硫酸脂、类透明质酸壳聚糖、海藻酸钠、透明质酸、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维钠或羟丙基纤维素钠中的一种或两种多糖与胶原溶液中的胶原按质量比为(1～10)∶(10～1)的比例搅拌混合均匀。

3、碱溶液：市售氢氧化钠，溶液配制，使其浓度为0.5mol/L～5.0mol/L。

4、无机钙盐：市售氯化钙、磷酸钙、磷酸氢钙或磷酸二氢钙之一。

5、可塑性医用骨修复复合材料的制备：有机组分与无机钙盐在温度为(1℃～40℃)的环境下混合搅拌自由组合，0.5h～24h后，碱溶液调pH值，使最终pH值为(6～10)。有机组分中的胶原溶液的胶原质量与无机钙盐的质量比为(1～5)∶(1～8)。组合结束后，用抽滤、板压或冷冻干燥的方法将复合材料的干燥失重控制在20％～70％，添加市售骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子(TGF-β1、β2、β3、β4、β5)之一或多种，捣匀。添加量与胶原的质量关系为(0.02μg～1.0μg)/g，即1.0g胶原中可添加(0.02μg～1.0μg)市售骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子(TGF-β1、β2、β3、β4、β5)之一或多种。最后密封包装，γ射线辐照灭菌。

具体实施方式

实施例1、

取市售壳聚糖盐酸盐1.0g，缓慢倒进100ml浓度为5.0％的胶原溶液中，边搅拌边倒入。其中胶原溶液为I型胶原和III型胶原的混合胶原溶于0.2％磷酸。搅拌均匀后，缓慢倒入氯化钙粉末15.0g，搅拌1小时，环境温度23℃。用1.0mol/L氢氧化钠溶液调pH值至9。将所得复合材料抽滤去除部分水分，干燥失重为70％，添加市售骨形态发生蛋白(BMP)5.0μg，捣匀。密封包装，γ射线辐照灭菌。多糖与胶原的质量比为1∶5；骨形态发生蛋白(BMP)与胶原的关系为1.0μg/g；胶原与无机钙盐的质量比为1∶3。

实施例2、

取市售海藻酸钠1.3g，缓慢倒进100ml浓度为13.0％的胶原溶液中，边搅拌边倒入。其中胶原溶液为I型胶原和II型胶原的混合胶原溶于3.0％磷酸。搅拌均匀后，缓慢倒入氯化钙粉末65.0g，搅拌7小时，环境温度23℃。用5.0mol/L氢氧化钠溶液调pH值至6。将所得复合材料冷冻干燥去除部分水分，干燥失重为20％，添加市售骨形态发生蛋白(BMP)0.4μg，捣匀。密封包装，γ射线辐照灭菌。多糖与胶原的质量比为1∶10；骨形态发生蛋白(BMP)与胶原的关系为0.03μg/g；胶原与无机钙盐的质量比为1∶5。

实施例3、