[发明专利]可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料的制备方法

说明书

本申请是申请日：2015年1月25日、申请号：201510034938.X、发明名称：可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料及制备方法的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于骨组织缺损修复的可降解有机-无机复合型的骨修复材料的制备方法，具体讲是一种乳酸-碱性氨基酸共聚物与硅酸钙复合的骨修复材料的制备方法。

背景技术

在骨组织愈合过程中，可降解的生物材料在体液中水和酶的作用下，可形成组织进(生长)—材料退(降解或者吸收)的理想组织再生状态而受到广泛关注。就可降解高分子材料而言，包括如聚乳酸、乳酸-乙酸共聚物、聚氨基酸、聚己内酯、聚乙烯醇等人工合成的可降解高分子材料，和如壳聚糖、甲壳素、蛋白质、胶原等天然的可降解高分子两大类。这些高分子材料均可降解，且降解速度可以通过调节分子量、结晶形态等实现。然而作为骨修复材料用时，这些高分子材料多存在力学强度差、降解性能不佳、存在免疫排斥反应等缺点。而且单一组成的高分子材料修复骨组织时不能提供促进成骨的钙离子和磷酸根离子，缺乏良好的成骨活性。

为此，可降解高分子材料与具有生物活性的钙磷盐复合而成的可降解复合材料，是目前骨修复材料的热点领域。如聚乳酸-磷酸钙、聚乳酸-羟基磷灰石复合材料、聚氨基酸-硫酸钙、聚氨基酸-磷酸钙、聚氨基酸-羟基磷灰石、聚氨基酸-硅酸钙，以及胶原-羟基磷灰石复合材料等，其中仅胶原-羟基磷灰石复合材料目前已用于临床。在这类材料中，胶原可能产生免疫排斥反应，且其复合材料的力学性能不佳；聚乳酸-钙盐复合材料在降解过程中产生酸性的乳酸，容易引起无菌性炎症；聚氨基酸-钙盐复合材料中聚氨基酸的溶解性能和可加工性能尚不够理想。

在可降解复合骨修复材料中的高分子相中，乳酸是可以通过发酵的方式获得的，其来源不受限制，且人工合成时其成分、纯度均可控。乳酸共聚后形成的聚乳酸是一种具有良好降解性能的高分子材料，其产品中的防黏连膜、可吸收钉和板等已经在临床大量使用。但随着临床应用的数量增加和时间延长，聚乳酸的缺点也开始显现，如L-乳酸共聚物的降解速度过快，且在植入体内后其降解产物乳酸容易引起局部的炎性反应，使应用受到极大的限制。因而，研究更为理想的可降解复合材料成为一个重要的课题。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种新形式的可降解复合骨修复材料的制备方法，具体讲是一种可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料的制备方法。

本发明可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料的制备方法，其中，所述可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料由可降解的乳酸-碱性氨基酸共聚物与硅酸钙复合组成，其中硅酸钙为所述骨修复材料总质量的25～40％，乳酸-碱性氨基酸共聚物由L-乳酸与至少一种α-碱性氨基酸聚合而成，其中碱性氨基酸为共聚物总摩尔量的5～30％；

所述方法可以按下述方式进行：

1'：将前述的L-乳酸和碱性氨基酸及催化量的氯化亚锡催化剂，在120±5℃和0.1Mpa压力条件下脱水2小时。通常情况下，所述催化量的催化剂可选择为反应物总质量的0.1-0.9％，更优选的反应物总质量的0.3-0.6％。用量过多则易可能会使反应过于剧烈而致产物容易断链，过少则易使反应的活性不足；

2'：140±5℃和0.01Mpa压力下反应3小时后，在5000Pa压力下继续反应7～12小时，完成预聚合反应。由于反应初期形成的低聚物分子量很低，保持在相对较高的压力下反应，可以有效避免这些低分子产物可能随减压被排出反应体系，待反应一段时间后，随低聚物的分子量的提高，可以进一步逐渐降低反应体系的压力，以获得较高分子量的产物；

3'：使低聚物进一步在180℃-200℃和70pa条件下反应6-8小时，完成聚合反应。保持在较高真空度条件下完成聚合反应，可有利于排出反应产生的水等小分子物质，获得分子量足够高的共聚物；

4'：将前述的硅酸钙与反应物混合，在180℃-200℃和70pa压力条件下继续反应2小时后，冷却至室温，得到所述复合材料目标产物。

所述可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料中，碱性氨基酸为赖氨酸、组氨酸、精氨酸中的至少一种。

所述可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料中，赖氨酸为共聚物总摩尔量的5～30％，组氨酸为共聚物总摩尔量的5～20％，精氨酸为共聚物总摩尔量的5～10％。

所述可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料中，所述的碱性氨基酸为共聚物总摩尔量的15～30％。

所述可降解共聚物-硅酸钙复合骨修复材料中，硅酸钙为所述骨修复材料总质量的25～40％。