[发明专利]一种介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前，用作骨修复的材料主要有金属、陶瓷和高分子这几类材料。这其中，大部分的金属骨修复材料和陶瓷骨修复材料都不具备生物降解性，容易引起骨萎缩乃至骨坏死；而现有的高分子植入材料又缺乏生物活性，存在不能与骨整合的缺陷。

作为一种介孔材料，介孔硅酸钙镁具有高比表面积、高孔容和有序的介孔孔道等特性，并且，其还能与骨直接结合，是一种具有良好生物活性的骨修复材料。然而，介孔硅酸钙镁也具有介孔材料所共有的一些缺陷，例如力学强度低、抗弯曲和冲击性能差，因而，其不能满足高负荷人工骨的要求。

聚乳酸是一种新型的合成聚酯，其具有优良的热塑性，生物相容性、可降解性和机械性能。然而，聚乳酸不具备生物活性，从而限制了聚乳酸在骨修复材料中的进一步应用。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于克服了现有技术中骨修复材料难以兼具良好的生物降解性、良好的骨整合效果和机械性能的缺陷，提供一种介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。本发明的制备方法工艺简单，所制得的介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料中不引入其它有毒性的小分子和杂质，具有良好的生物活性和相容性，适中的机械性能，并且，通过调节该介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料中的介孔硅酸钙镁和聚乳酸的配比，还能够满足不同骨修复环境对植入材料不同降解速度的要求。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料的制备方法，其包括下述步骤：将原料干燥，混合均匀，熔融共混后成型，即可；其中，所述的原料包括下述重量百分比的组分：介孔硅酸钙镁1～50％和聚乳酸50～99％。

其中，所述的原料较佳地由下述重量百分比的组分组成：介孔硅酸钙镁10～40％和聚乳酸60～90％。

其中，所述的介孔硅酸钙镁可为本领域常规的介孔硅酸钙镁材料。所述介孔硅酸钙镁的粒径较佳地为1～100μm。所述介孔硅酸钙镁中的孔径较佳地为3～10nm。所述的介孔硅酸钙镁可以参照文献《Preparation，bioactivity，degradability and primary cell responses to an ordered mesoporous magnesium-calcium silicate》(Microporous and Mesoporous Materials，Vol163，2012，P221-228)进行制备。

其中，所述的聚乳酸可为本领域常规的聚乳酸。所述的聚乳酸较佳地为D-聚乳酸、L-聚乳酸和内消旋聚乳酸中的一种或多种。

其中，所述干燥的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述干燥温度较佳地为90～120℃。所述干燥的时间较佳地为6～12小时，更佳地为6小时。

其中，所述混合的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述混合较佳地在高速混合机中进行。

其中，所述熔融共混的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述熔融共混较佳地采用开炼机、密炼机或挤出机进行。当采用开炼机时，开炼温度较佳地为170～200℃，开炼时间较佳地为10～20分钟。当采用密炼机时，密炼温度较佳地为170～200℃，密炼时间较佳地为5～20分钟，密炼机的转速较佳地为50～100rpm。当采用挤出机时，料筒各段的温度较佳地为140～200℃，螺杆转速较佳地为50～200rpm。

其中，所述成型的方法和条件可为本领域常规的方法和条件，可以依据实际需求进行选择，例如采用模具进行成型。

本发明还提供了一种由上述制备方法制得的介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料。

本发明还提供了所述介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料在制备骨修复材料中的应用。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

本发明介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料，将介孔硅酸钙镁优异的骨结合能力与聚乳酸的可生物降解性和热塑性结合起来，其具有良好的生物相容性和降解性能，又具有适中的机械性能，并且通过调节该介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料中的介孔硅酸钙镁和聚乳酸的配比，还能够满足不同骨修复环境对植入材料不同降解速度的要求。

附图说明

图1为实施例2的介孔硅酸钙镁/聚乳酸复合材料的SEM照片。