[发明专利]一种医用聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种医用聚醚醚酮复合材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：45‑55份的聚醚醚酮、30‑45份的羟基磷灰石、3‑6份的聚乙烯醇、2‑5份的聚氨酯、2‑5份的聚氨基酸；该复合材料通过聚氨基酸对羟基磷灰石进行处理和聚乙烯醇对聚醚醚酮的微交联改性而使复合材料在不显著降低力学性能的前提下，添加的羟基磷灰石量更大；该复合材料制成的骨科植入物具有更好的生物活性和力学性能，对解决医学中植入体的临床问题具有积极作用。

技术领域

本发明涉及医用材料领域，具体涉及一种医用聚醚醚酮复合材料及其制备方法。

背景技术

随着不同材料制成的骨科植入物在临床中广泛应用，人们对各种材料在生物组织中的性能有了更清楚的了解：传统材料（如钴铬合金、钛、不锈钢等）制造的骨科植入物具有远高于骨的弹性模量，但生物相容性较差；而高分子聚合物制造的骨科植入物虽然生物相容性较好，但不能承受生理水平的载荷，不能作为长期承重的植入物，因此研制结构和力学性能与骨相匹配的生物学材料，是解决上述临床问题的关键。

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）的弹性模量与皮质骨的弹性模量接近，并且具有良好的生物相容性、放射线透过性，磁共振扫描不会产生伪影等优点，多年来一直是骨科学专家和材料学专家研究的重点。虽然通过对PEEK的生物相容性研究（体外细胞培养、动物体内植入等方法对材料的细胞毒性、细胞增殖率、致突变性、黏附性、细胞生物学功能等），证明PEEK具有良好的生物相容性和稳定的化学特性，但为了为临床植入物提供生物相容性更好的基础材料，还需要进一步提高PEEK和PEEK复合材料的生物活性。

羟基磷灰石（hydroxyapatite，HAP）其分子结构和钙磷比与正常骨骼中的无机成分极为相似，并与骨具有良好的生物相容性和骨传导性，与成骨细胞培养时，成骨细胞聚集生长，在医学领域尤其是骨骼的支撑或植入中应用广泛。因而，为了进一步提高PEEK的生物活性，人们将HAP与PEEK进行复合，制备得到了PEEK-HAP复合体，并经实验分析证明，PEEK-HAP复合体的生物活性随着HAP体积分数的增加而增强，但同时也发现PEEK-HAP复合材料的拉伸强度和疲劳时间会随着HAP含量的增加而降低，从而限制了PEEK-HAP复合体骨科植入物在临床中广泛应用。虽然人们通过HAP晶须和碳纤维的应用改善了PEEK-HAP复合体的缺陷，但HAP晶须的大量添加同样会降低PEEK的力学性能，PEEK-HAP复合体的生物活性增加有限，而碳纤维的生物活性较差，其存在或对PEEK-HAP复合体的生物活性造成影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有PEEK-HAP复合体生物活性和力学性能较差的缺陷，提供一种医用聚醚醚酮复合材料及其制备方法；本发明通过聚氨基酸对羟基磷灰石进行处理和聚乙烯醇对聚醚醚酮的微交联改性而使复合材料在不显著降低力学性能的前提下，添加的羟基磷灰石量更大，该复合材料制成的骨科植入物具有更好的生物活性和力学性能，对解决医学中植入体的临床问题具有积极作用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种医用聚醚醚酮复合材料，包括以下重量份原材料制备得到：45-55份的聚醚醚酮、30-45份的羟基磷灰石、3-6份的聚乙烯醇、2-5份的聚氨酯、2-5份的聚氨基酸。

一种医用聚醚醚酮复合材料，利用羟基磷灰石能显著增加聚醚醚酮生物活性的原理，不仅通过聚氨基酸对羟基磷灰石进行处理，使羟基磷灰石具有更好相容性的同时，保证其生物活性；还通过聚乙烯醇对聚醚醚酮的微交联改性而使聚醚醚酮具有更好的韧性和力学性能；从而使复合材料在不显著降低力学性能的前提下，添加的羟基磷灰石量更大，复合材料的生物活性更好，该复合材料制成的骨科植入物具有更好的生物活性和力学性能，对解决医学中植入体的临床问题具有积极作用。