[发明专利]磷酸镁基骨修复材料、原料组合物及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种磷酸镁基骨修复材料、原料组合物及其制备方法、应用。原料组合物包含下述组分：介孔氧化钽和磷酸镁骨水泥，介孔氧化钽和磷酸镁骨水泥中的磷酸镁骨水泥粉的重量比为1：1.5～9；介孔氧化钽的粒径为0.1～0.5μm，孔径≤50nm。将原料组合物的混合物固化即得磷酸镁基骨修复材料。本发明骨修复材料的制备方法简单易行；凝固时间适宜，具有很好的生物相容性、成骨性和降解性，能促进成骨细胞的粘附、增殖和分化，可刺激细胞生长，刺激成骨细胞向骨细胞分化；其可直接注射进骨缺损处；负载二苯乙烯苷后的磷酸镁基骨修复材料具有一定的抗骨质疏松性能，并且有明显的成骨作用。

技术领域

本发明涉及医学生物材料领域，尤其涉及一种磷酸镁基骨修复材料、原料组合物及其制备方法、应用。

背景技术

随着人口老龄化、中、青年创伤的增加，骨修复材料成为临床需求量最大的生物医用材料之一。每年的骨组织缺损患者有数百万人，但目前临床上广泛应用的骨科固定材料及骨缺损修复材料，均存在生物活性较差的问题。寻找更好的骨组织再生修复材料，是生物医用材料研究的前沿和热点。

目前市场上常用的骨修复材料主要分为三大类：金属材料、生物陶瓷/生物玻璃和高分子材料。金属材料，如钛合金，其具有优良的力学性能，已经广泛应用于临床，但其价格昂贵且弹性模量远远高于骨组织，植入体内后会产生应力遮挡，引起骨吸收、骨萎缩，进而导致植入体松动引起一系列并发症；高分子材料，如聚醚酮酮，其生物相容性好，耐腐蚀性能好。但聚醚酮酮是一种生物惰性材料，不能形成骨性结合。生物陶瓷材料，如磷酸镁骨水泥，其作为一种骨修复材料，具有良好的骨修复效果，并且能注射入人体骨缺损处。磷酸镁骨水泥具有固化时间快、力学强度高、可降解性等特点，但该骨水泥的固化时间、中后期强度和降解性等仍需要进一步优化，以满足治疗骨质疏松骨折缺损的需要。

近年来，已有很多研究者考虑将药物载入骨水泥中实现修复骨缺损和治疗骨疾病的双重效果。例如，中国专利文献CN108379666A公开了一种明胶微球/磷酸镁基骨水泥药物缓释载体及其制备方法，具体的，其采用明胶作为载药微球，在于磷酸镁基骨水泥相调和固化，进而得到明胶微球/磷酸镁基骨水泥药物缓释载体。但是该载药缓释载体缓释性能较差(60天药物释放了31～90％)，由此可见，缓释时间过长，降低了药物效果。

氧化钽(Ta₂O₅)是一种无机材料，虽然大量的生物相容性实验证明氧化钽无毒、无刺激、不致过敏反应、不致突变以及不会破坏生物组织，但是它具有一定的脆性，强度较低，限制了其力学性能。华东理工大学梅师奇公开了一种PEEK(聚醚醚酮)复合氧化钽生物材料，为了提高PEEK的生物学性能，采用冷压烧结法将五氧化二钽(Ta₂O₅)加入到PEEK中制备PEEK/Ta2O5复合材料(PTC)，并用砂制备PTC的表面粗化，但是由于骨修复体形状固定，不适用于形状复杂的骨缺损，而且其制得的骨修复体材料不可降解，不利于患者自体骨生长。

感染是骨科植入物的严重并发症之一，是植入物失败的主要原因。感染会破坏植入材料与骨的骨性结合，而良好的骨性结合也会抑制细菌粘附于材料表面，从而减少感染的发生。因此，探索一种兼具抗感染和促进骨生长双重功效的植入物，既抑制细菌粘附，同时又促进成骨细胞的粘附和增殖，并且植入体内后可发挥其抗感染功能和提高植入物与宿主骨的骨性结合的材料具有深远的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中磷酸镁骨水泥的固化时间、中后期强度和降解性等仍需进一步优化的缺陷，提供了一种磷酸镁基骨修复材料、原料组合物及其制备方法、应用。本发明的磷酸镁基骨修复材料具有良好的生物相容性、成骨性、抗感染性和抗菌性，能促进成骨细胞的粘附、增殖和分化，抑制细菌感染。该磷酸镁基骨修复材料的制备工艺简单易行，可直接注射进骨缺损处，为生物活性骨修复制备提供了重要材料基础。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。