[发明专利]一种医用人造骨骼用材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种医用人造骨骼用材料的制备方法，包括如下步骤：(一)含钛聚合型单体的制备，(二)改性聚乳酸纳米纤维，(三)含钛聚合型单体、改性聚乳酸纳米纤维、甲基丙烯酸甲酯共聚，(四)离子交换。本发明还公开了按照所述制备方法制备得到的医用人造骨骼用材料。本发明公开的医用人造骨骼用材料的制备方法简单易行，原料易得，价格低廉，适合规模化生产；制备得到的医用人造骨骼用材料具有生物相容性好、生物活性高、强度、弹性、化学稳定性、耐候性和韧性优异的优点。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种医用人造骨骼用材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着社会老龄化、运动创伤和交通意外等问题的增加，世界范围内对人工骨骼材料的需求与日俱增。我国人口众多，由风湿和类风湿引发的大骨节病，伴随人口老龄化的骨质疏松症，由于疾病、交通事故和运动创伤等造成的骨缺损、骨折和骨缺失的患者数量呈逐年上升趋势，对骨组织修复和重建材料的性能要求日益增多，需求量日益增大，对人造骨骼材料的研发已经成为业内最为热门的课题之一。

目前，医用人造骨骼用材料主要有金属钛、陶瓷、磷酸钙和骨胶原复合材料、海草、有机玻璃等。金属钛虽然具有高强度和良好的韧性，但其生物相容性不好，缺乏生物活性，只是简单的机械物理结合，体内排斥反应明显，且其成本很高，不适合大规模使用。陶瓷虽然比较坚固，但质地较脆，禁不起碰撞。磷酸钙和骨胶原复合材料虽然强度与弹性均接近于真正的骨骼，但其制备工艺参数复杂。聚甲基丙烯酸甲酯因为其无毒环保，具有良好的化学稳定性和耐候性，被认为是目前医用前景较为广阔的人造骨材料之一，但是其生物相容性和抗血栓性仍然有待进一步提高。

因此，开发一种生物相容性好、生物活性高、强度、弹性、化学稳定性、耐候性和韧性优异的医用人造骨骼用材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种医用人造骨骼用材料及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性不高，原料易得，价格低廉，适合规模化生产；制备得到的医用人造骨骼用材料具有生物相容性好、生物活性高、强度、弹性、化学稳定性、耐候性和韧性优异的优点。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种医用人造骨骼用材料的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ含钛聚合型单体的制备：将双(1-(2,4-二氟苯基)-3-吡咯基)二茂钛、丙烯酸氯乙酯加入到有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在30-40℃下搅拌反应8-10小时，后旋蒸除去溶剂，再加入二氯甲烷和水萃取分层，取有机相，用无水硫酸镁除水，过滤，旋蒸除去二氯甲烷，得到含钛聚合型单体；

Ⅱ改性聚乳酸纳米纤维：将聚乳酸纳米纤维加入到乙醇中，再向其中加入3-苯基丙烯酰氯、阻燃剂和催化剂，在90-110℃下反应6-8小时，后旋蒸除去乙醇，再用丙酮洗涤产物3-5次，后旋蒸除去丙酮，得到改性聚乳酸纳米纤维；

Ⅲ聚合物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的含钛聚合型单体、经过步骤Ⅱ制备得到的改性聚乳酸纳米纤维、甲基丙烯酸甲酯加入到高沸点溶剂中，再加入引发剂，在氮气或惰性气体氛围85-95℃下搅拌反应8-10小时，后在乙醇中析出，将析出的聚合物用丙酮洗涤产物4-6次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘15-20小时，得到医用人造骨骼用材料；

Ⅳ离子交换：将经过步骤Ⅲ制备得到的医用人造骨骼用材料浸泡在50-69℃下的质量分数为5-10％的钙酸钠的水溶液中20-30小时，后取出，用水洗4-6次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘15-20小时即可。

优选地，步骤Ⅰ中所述双(1-(2,4-二氟苯基)-3-吡咯基)二茂钛、丙烯酸氯乙酯、有机溶剂、碱性催化剂的质量比为2:1:(10-15):(0.2-0.4)。

优选地，所述有机溶剂选自四氢呋喃、乙腈、氯仿中的一种或几种。