[发明专利]一种可注射矿化胶原骨修复材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，涉及一种人工骨修复材料，具体涉及一种可用于人体的可注射矿化胶原骨修复材料及制备方法。

技术背景

人体天然骨组织主要由以胶原为主的有机成分和以羟基磷灰石为主的无机成分构成，其中胶原呈现规则排列的多级结构，并为羟基磷灰石提供了矿化模板，从而形成有序排列的矿化胶原复合体。模仿天然骨的成分及结构制造生物活性骨修复材料，将为修复部位提供与天然骨相似的微环境，有利于骨细胞的贴附、增殖，促进骨缺损的修复。

目前可降解的骨修复材料大多是预制成型的，比如颗粒，圆柱、立方体等，这种材料不可以注射，不可以任意塑形，不能完全将不规则骨缺损部位填充。在修复形状不规则的骨缺损时，应用预制成形的材料进行填充可能会因修复材料与缺损形状不适合而留有死腔，从而造成骨不愈合或延迟愈合。具有可塑形能力的骨材料可根据骨缺损的形状任意塑形，有效填充骨缺损区域，达到骨修复目的。目前存在的能降解的可注射骨修复材料抗溃散能力差，在遇到血液时强度明显降低，溃散现象明显，不利于手术的操作及骨修复。

发明内容

针对上述现有产品技术的不足，本发明提供一种可注射抗溃散矿化胶原骨修复材料。该材料具有钙磷盐和胶原分子自组装而成的化学组成和结构，从而具备与人体天然骨组织相似的仿生矿化结构。该材料含有抗溃散剂，具有良好的抗溃散性，该材料含有胶原，胶原有止血功能，有加速组织修复功能，产品对骨细胞的生长起到明显的促进作用，产品可降解具有骨传导作用。本发明还提供了制备这种可注射矿化胶原骨修复材料的方法，以及这种可注射矿化胶原骨修复材料在药物装载和缓释方面的应用。

本发明的第一方面，提供了一种可注射矿化胶原骨修复材料，该材料有极高的孔隙率，良好的吸水抗溃散性能。这种材料包括矿化胶原粉、胶原、钙磷盐颗粒、抗溃散剂。所述的这种骨修复材料中总体的胶原与钙磷无机盐的比例为3∶7-7∶3；所述的这种骨修复材料中矿化胶原粉的含量为材料总质量的30-70％；钙磷盐颗粒的含量为5-30％；胶原含量为15-50％；抗溃散剂的含量为2-15％。

所述的胶原为提取自牛跟腱的I型胶原蛋白，所述的钙磷盐为羟基磷灰石、α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、无定形磷酸钙中的一种或几种，钙元素和磷元素的摩尔比为1/1～2/1。。

所述的抗溃散剂可以为多糖、透明质酸钠、壳聚糖、海藻酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠的一种或者几种的配合使用。

本发明的第二方面，提供了本发明的第一方面所述可注射矿化胶原骨修复材料的制备方法，具体步骤包括：

步骤1、矿化胶原粉的制备，具体包括：

步骤1.1、将胶原溶于盐酸、硝酸或醋酸中的任何一种，配制成胶原的酸溶液，其中胶原浓度为5.0×10^-5～5.0×10^-3g/mL；

步骤1.2、持续搅拌步骤1.1所得溶液，缓慢滴加含钙离子的溶液，钙离子的加入量为每克胶原对应加入钙离子0.01～0.16mol；

步骤1.3、持续搅拌步骤1.2所得溶液，缓慢滴加含磷酸根离子的溶液，磷酸根离子的加入量与步骤1.2中钙离子加入量的摩尔比为Ca/P＝1/1～2/1；

步骤1.4、持续搅拌步骤1.3所得溶液，缓慢滴加NaOH溶液至混合体系pH＝6～8，当pH＝5～6时，混合体系开始出现沉淀，当pH＝7时，混合体系出现白色悬浊液；

步骤1.5、将步骤1.4所得混合体系静置24～120小时，分离出沉淀并洗去杂质离子，随后进行冷冻干燥，研磨后获得矿化胶原材料粉体备用。

步骤2、溶解抗溃散剂，具体包括：

步骤2.1、将抗溃散剂放在真空干燥箱中50-55℃干燥至恒重，放于干燥器皿中待用；

步骤2.2、将步骤2.1中抗溃散剂准确称量，其中抗溃散剂的含量为2-15％；将称量好的抗溃散剂放入装有纯化水的玻璃容器中，纯化水的体积为抗溃散剂质量的80-150倍，搅拌溶解6-24小时；

步骤3、溶胀胶原，将称量好的胶原加入到步骤2.2中已经溶解抗溃散剂的玻璃容器中，其中胶原含量为15-50％，搅拌溶胀18-72小时；

步骤4、共混搅拌，具体步骤包括：

步骤4.1、将步骤1中矿化胶原粉，加入到步骤3中的玻璃容器中，其中矿化胶原粉的含量为材料总质量的30-70％；

步骤4.2、将钙磷盐颗粒适量加入到步骤4.1的玻璃容器中，其中钙磷盐的含量为5-30％；