[发明专利]一种人工骨及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工骨及制备方法，属于骨修复材料领域。

背景技术

人工骨修复是目前治疗骨缺损较为理想的方法。硫酸钙作为一种传统的骨修复材料，以其良好的生物相容性、骨传导性等在骨修复方面具有良好的应用前景。自Dressman首次使用硫酸钙成功治愈骨缺损以来，硫酸钙骨修复材料逐渐发展，1996年美国Wright公司研制出外科级硫酸钙骨水泥并通过美国FDA及欧洲认证；最近又生产出新一代可注射型植骨材料MIIG骨水泥，不仅临床疗效，生物学性能更加确切、稳定，且为微创治疗骨缺损提供了一种有效途径。但是，硫酸钙骨水泥同时也存在可注射时间较短、缺乏骨诱导活性等缺点。

磷酸钙具有良好的生物活性、生物相容性和可注射性，羟基磷灰石是磷酸钙的一种，其化学成分和晶体结构与脊椎动物骨的矿物成分非常接近，与人体组织有良好的生物相容性，且无毒性，并能与骨组织形成很好的骨性结合。为了改善硫酸钙的骨再生性能，许多研究证明将磷灰石添加到硫酸钙中，能够得到注射时间可控、机械性能良好、具有成骨活性的可注射型复合人工骨，但磷灰石的吸收降解速率较慢，导致成骨速率较慢，因此有很多研究者对磷灰石进行掺杂改性研究，如掺杂锶元素、银元素等，掺杂磷灰石是在羟基磷灰石中掺杂微量元素形成的置换式磷灰石固溶体，有研究报道，掺锶磷灰石能够提高其生物降解性和生物相容性，甚至能在一定程度上提高其骨诱导活性，掺银磷灰石能够增加其抑菌性，掺镁磷灰石能够增加其生物活性等。

虽然对掺杂磷灰石的制备研究有很多，如镁掺杂磷灰石，锌掺杂磷灰石等，但对双元素掺杂、多元素掺杂的研究较少，特别是多元素全取代磷灰石的研究应用还未有报道。本发明将制备的多元素磷灰石与硫酸钙结合，多元素磷灰石的加入，增加人工的抑菌性、注射型和生物活性及骨诱导性，并辅以碘伏醇溶液增加人工骨的显影性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的多元素磷灰石人工骨及制备方法，本发明的人工骨主要由粉体和液体组成，其中粉体含有多元素磷灰石、硫酸钙。将粉体和液体按照粉液质量比1～3:1混合，制得所述人工骨。本发明制得的人工骨具有抗菌、可注射性好等特点，同时还具有良好的生物相容性和骨诱导性，多元素磷灰石是以锶、银、镁全取代钙元素制备的银锶镁磷灰石，形成以锶元素为基，镁、银元素掺杂的多元素磷灰石，多元素磷灰石中元素的掺杂赋予磷灰石骨诱导性及抗菌性，并可起到镇痛的效果，缓解病人的心理压力，将该多元素磷灰石与硫酸钙复合，制得的人工骨具有抗菌性、可注射特点，同时还具有良好的生物相容性和骨诱导性。

人工骨组成及质量百分含量为：粉体由70％～90％的硫酸钙和10～30％的多元素磷灰石组成，液体是0.05～3％的海藻酸钠溶液、0.1～25％碘伏醇溶液或水的一种。其中多元素磷灰石是以锶、银、镁全取代钙元素的银锶镁磷灰石。液体优选质量百分含量为0.1～25％碘伏醇溶液。

银镁锶磷灰石中，Ag/(Ag+Mg+Sr)摩尔比为1～10:100，Mg/(Ag+Mg+Sr)摩尔比为1～30:100，Sr/(Ag+Mg+Sr)摩尔比为60～98:100，(Ag+Mg+Sr)/P摩尔比为100:60。

人工骨的制备方法为：

(1)配置相同浓度的硝酸锶、硝酸镁、硝酸银溶液及磷酸氢二铵溶液，溶液的浓度为0.05～0.2mol/L；

(2)将四种溶液同时泵入到反应容器中，泵入速度分别为硝酸锶溶液60～98mL/min，硝酸镁溶液1～30mL/min，硝酸银溶液1～10mL/min，磷酸氢二铵溶液60mL/min，四种溶液同时结束泵入，泵入时间为10～30min，得到白色乳液，继续混合均匀；

(3)加入氨水，有白色沉淀逐渐析出，调整pH值为10～12，继续混合均匀；

(4)将白色沉淀从液体中分离，将白色沉淀转移到含微米孔的隔离盒中，控制隔离盒在液体上层，液体正好浸没沉淀，在温度为150～250℃，压力为0.4～2MPa的条件下反应4～24h，清洗、干燥，最后500～1000℃，烧结3～12h，冷却、研磨得到5～200μm的银镁锶磷灰石；

(5)将制备的银镁锶磷灰石与硫酸钙混合均匀，得到人工骨粉体；

(6)按照粉液质量比1～3:1，将人工骨液体加入到人工骨粉体中，搅拌均匀，微创注射到缺损部位固化得到人工骨。

上述步骤(2)、(3)中所述的继续混合均匀，优选混合时间为5～60min。