[发明专利]可注射骨修复材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可注射骨修复材料的制备方法。

背景技术

骨缺损是临床骨科最常见的病症之一，可由感染、外伤、肿瘤和先天性疾病等造成，大部分不能自愈而需进行骨移植。随着人口老龄化和各种创伤的增多，对生物医学材料尤其是骨移植材料的需求也持续增长。很多天然的和合成的材料和组合物已被用于骨缺损的治疗。

自体松质骨长久以来一直被认为是最有效的骨修复材料，因为它同时具有骨诱导性和非免疫原性。然而由于其来源不足、术中失血增多及手术并发症等问不利因素，限制了临床上的应用。

同种异体骨和异种骨是目前最常用的骨植入材料，其临床适应症极为广泛，应用的范围可以包括几乎所有类别的骨植入材料的适应症。大量研究表明，同种异体骨移植的修复程度与移植骨大小有关，颗粒骨移植的临床成功应用效果及成功率均高于大的块状骨移植。这主要是因为颗粒骨比块状骨具有更佳的成骨效果。目前颗粒骨已经广泛用于全髋关节翻修术，颈椎融合术等。然而，单纯颗粒骨移植结构松散，不易成型的缺点，单独使用容易引发颗粒游走、移位、压迫神经等并发症，影响其骨修复能力和效果，在一定程度上也限制了颗粒骨的临床应用。

对于临床上大量存在的不规则骨缺损，传统骨修复材料需在体外预制成型，经过手术切开后植入体内，病人需承受手术创伤，这种方式创伤较大，且不能完全充填骨缺损。近年来，伴随着微创外科的发展，可注射自固化材料的应用克服了这个问题。在精确手术定位下，注射材料只需微小的创伤即可到达骨缺损部位，在一定时间里固化并达到合适的机械强度，刺激新骨生成或为成骨细胞提供良好的支架，自身则在缺损修复过程中逐渐降解。

目前，硫酸钙作为可注射型骨修复材料已经得到了广泛的研究与临床应用。现代外科级硫酸钙提供了较高的初始强度和良好的注射操作性质。然而，单纯采用硫酸钙材料的孔径和孔隙率较小而不利于成骨细胞的迁入和血管生成。因此需要一种综合了适宜孔隙率、孔径、强度等性质的可注射骨修复材料。

发明内容

为了解决现有技术中硫酸钙材料孔径和孔隙率小、不利于成骨细胞长入和血管生长的问题，本发明提供了一种可注射骨修复材料的制备方法，所述可注射骨修复材料包括α-半水硫酸钙、骨粉颗粒、生物可降解多聚物和成核剂，所述方法包括步骤：将所述可注射骨修复材料的各个成分充分混合之后，加入固化液，使所述固化液和所述可注射骨修复材料均匀复合，其中所述固化液与所述可注射骨修复材料的比例为0.4～0.8ml固化液∶1g可注射骨修复材料。由于含有骨粉颗粒，不但提高了该骨修复材料的生物相容性，还使得该可注射骨修复材料在固化之后的孔隙率和孔径得到了显著提高。例如，其孔隙率可达到23-38％，甚至25.4-43.7％；其孔径可达到2-18微米，甚至20-100微米；其抗压强度可达4-30MPa。

本发明的可注射骨修复材料在使用时需要加入固化液。本领域常用的固化液包括但不限于：生理盐水、注射用水、葡萄糖注射液等。本领域技术人员也可以根据需要选择其他的固化液。其中所述固化液与所述可注射骨修复材料的比例为0.4～0.8ml固化液：1g可注射骨修复材料。将固化液与可注射骨修复材料的所述固体材料混合成为具有适当粘稠度的糊状材料之后，即可使用注射器等工具以注射方式使用。通过调整成分的比例，本发明的材料可具有更加灵活的可注射时间和固化时间。例如，本发明的可注射骨修复材料的可注射时间一般在5分钟-94分钟内，固化时间一般在7分钟至125分钟内。宽范围的可调节固化时间增加了使用的灵活性。

在一个实施方式中，α-半水硫酸钙的含量以重量计占所述可注射骨修复材料的固体总量的50-90％，优选60-85％。

在另一个实施方式中，骨粉颗粒的含量以重量计可占所述可注射骨修复材料的固体总量的5-45％，优选10-35％。骨粉颗粒的粒径可在0.05mm-1mm的范围内，优选0.3mm-0.5mm之间。骨粉可以选用同种异体骨或异种骨。材料固化后具有适宜的孔隙率和孔径，并形成三维网络结构，有利于成骨细胞的生长和新生血管的长入，而且骨粉的加入增强了其生物相容性和骨诱导活性。

在另一个实施方式中，生物可降解多聚物的含量不超过所述可注射骨修复材料的固体总量的5％，优选不超过2％。生物可降解多聚物包括但不限于透明质酸、壳聚糖、海藻酸盐、羧甲基纤维素、十八烷酸、多糖等。生物可降解多聚物可部分构成本发明材料的支架，以提供合适的网络结构。同时由于其可降解性，可随着成骨细胞的长入，逐步降解，为新骨形成留出足够的空间。