[发明专利]具有骨修复的仿骨材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物复合材料，特别涉及一种具有骨修复的仿骨材料的制备方法。

背景技术

骨缺损修复是国内外临床医学和生物材料领域长期以来的一个重要的研究课题。迄今为止临床上对创伤、感染和肿瘤切除后所造成的大范围骨缺损的修复问题仍未得到有效的解决。自体骨由于来源有限，同时会给患者带来痛苦，其他骨修复材料，如异体骨，或异种骨容易导致免疫问题和疾病传染。而人工骨修复材料由于和自然骨高度精密的矿化结构差异较大，也还存在很多问题。作为人工骨修复材料，从成分和结构方面进行仿生是目前和今后发展的主要方向。胶原蛋白或称胶原是由动物细胞合成的一种生物性高分子，广泛存在于动物骨、腿、软骨和皮肤及其它结缔组织中，胶原具有良好的生物学特性，可作为组织的支持物，对细胞、组织乃至器官行使正常功能并对外伤修复有重大影响。大量的研究结果表明，胶原的性能可以满足用于作为表皮细胞、成纤维细胞、角膜细胞、软骨细胞及骨细胞的培养基质。在组织修复中，胶原可参与组织愈合过程并能引导、促进细胞生长；具有显著引导/诱导组织再生的作用，使创面实现功能性、再生性的愈合，可广泛应用于软、硬组织损伤的修复，如口腔科、骨科、整形外科、五官科、神经外科及肌腿断裂和脏器穿孔等的治疗。单一的胶原，从强度和降解速度上都难以满足组织工程细胞培养的需要，将胶原和其它生物材料复合，是改善其性能的途径之一。羟基磷灰石(Hydroxyapatite，简称HA)是脊椎动物骨骼及牙齿中的主要无机成分，在骨质中，羟基磷灰石大约占60％。人工合成的羟基磷灰石具有与人体骨组织相似的无机成分，含有人体组织所必需的钙和磷元素，植入体内后，在体液的作用下，钙和磷会游离出材料表面，被机体组织所吸收，并能与人体骨骼组织形成化学键结合，生长出新的组织。因此，羟基磷灰石陶瓷是目前公认的具有良好的生物相容性，并具有骨诱引导性，即生物活性。但人工合成的羟基磷灰石通常以粉末状存在，在应用中由于其缺乏粘连性，操作不便，成型不佳，材料植入后常发生移位和漏出，使其应用受到一定限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有骨修复的仿骨材料的制备方法，所制得的仿骨材料具有生物相容性好、综合性能优良和良好的强度和韧性，改善了产品降解较快的缺点，使得材料降解与新骨生长更加匹配，具有引导成骨作用，从而具有骨形成促进作用。

本发明的具有骨修复的仿骨材料的制备方法，包括以下步骤：

a.分别将纯净干燥的聚-L乳酸颗粒和蜘蛛丝溶解于纯度为99％的六氟异丙醇中搅拌溶解后制得质量分数为10％的聚-L乳酸溶液和质量分数为1％的蛛丝蛋白溶液，然后将聚-L乳酸溶液和蛛丝蛋白溶液以质量比聚-L乳酸溶液：蛛丝蛋白溶液＝7:3-3:7均匀混合后通过静电纺丝方法制备复合纳米纤维；

b.将一定量的甲基丙烯酸甲酯用10％的氢氧化钠溶液洗涤至滴入氢氧化钠时水相下层不再变色后用蒸馏水洗涤至中性，再加入无水硫酸钠脱水处理后减压蒸馏，在真空度为0.05-0.10MPa、水浴温度为45-52℃蒸出甲基丙烯酸甲酯单体冷藏待用；

c.向过氧化苯甲酰中加入一定量的氯仿溶解后过滤后将滤液加入甲醇中，将白色针状结晶过滤，用冰冷的甲醇洗净抽干反复结晶3-5次后收集沉淀，制得提纯后的过氧化苯甲酰待用；

d.将硝酸钙和磷酸三甲酯按硝酸钙：磷酸三甲酯＝2.7-3.2:1的质量比混合后用氨水调节其PH值为7，倒入坩埚，再放进高温炉中以12℃/min的速度升温至600-700℃，恒温烧结2-3小时后将温度缓慢降至室温，得到羟基磷灰石并研磨至200-300目的粉体；

e.将步骤d中的1-10质量份粉体和0.3-1质量份磷酸单酯加入15-30质量份丙酮溶液中，超声分散35-45分钟形成HA悬浊液备用；

f.将2-10质量份的复合纳米纤维和0.2-5质量份的聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合在室温下以30-50KHz的频率超声分散后加入1-3质量份的甲基丙烯酸甲酯单体和提纯后的过氧化苯甲酰1-3质量份，在水浴温度为65-90℃下反应25-45分钟，然后加入到HA悬浊液中搅拌溶解后于温度为60-70℃，压强为7-15MPa下固化成型。

进一步，步骤a中，将聚-L乳酸溶液和蛛丝蛋白溶液以质量比聚-L乳酸溶液：蛛丝蛋白溶液＝7:3均匀混合；

进一步，步骤b中，在真空度为0.08MPa、水浴温度为48℃蒸出甲基丙烯酸甲酯单体冷藏待用；