[发明专利]一种亲水聚磷酸酯氨基酸共聚物复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型聚磷酸酯氨基酸共聚物复合材料，是由以下原料制成：磷灰石晶须、聚磷酸酯氨基酸共聚物，磷灰石晶须的重量为所述复合材料重量的5％～50％，聚磷酸酯氨基酸共聚物是由ε‑氨基己酸、其它α‑氨基酸与环磷酸酯开环聚合而成。本发明复合材料，具有良好的力学初始性能和生物活性，有望应用于脊柱、四肢、头部等因病变或者外伤所造成的骨缺损修复，具有良好的产业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种亲水聚磷酸酯氨基酸共聚物复合材料的制备方法，属骨修复材料领域。

背景技术

应用于修复头部、脊柱、四肢等因病变或者外伤所造成的骨缺损的骨组织修复材料，不仅需要在植入的初期提供足够的力学强度且不会引起应力屏蔽，良好的生物相容性也是决定该类材料能否与生物组织结合的重要因素。

然而，对于骨组织修复材料而言，尤其是承力材料，保持较高的力学强度却不引起应力屏蔽是一件很难做到的事情，如CN 101229394 A公开的骨修复复合材料，力学强度达到800MPa以上，而人体骨的抗压强度在80MPa～150MPa之间，所以产生了应力屏蔽，不利于骨组织的正常生长。

生物活性是判断一类材料是否可以促进骨修复的重要标准，因此在设计骨修复材料时，人们一般会把材料制备成具有良好生物活性的骨修复材料。

目前，常用的骨修复材料有聚乳酸、聚氨基酸等。其中，聚乳酸具有良好的组织相容性和生物降解性，但是其强度不足，降解后的产物呈酸性不利于骨细胞的生长。聚氨基酸具有类似人体蛋白质的化学结构、具有良好的力学性能，无毒，因此由聚氨基酸和羟基磷灰石复合而成的材料在骨修复领域得到了广泛的应用。然而，该类复合材料由于表面接触角达到80°以上，使得其在于细胞接触培养的过程中无法得到一个较好的细胞粘附结果，从而影响细胞在材料表面的生长分化。

因此，目前急需一种力学强度适中，不会引起应力屏蔽，且具有良好生物相容性的骨修复材料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种聚磷酸酯氨基酸共聚物复合材料，是由以下原料制成：磷灰石晶须、聚磷酸酯氨基酸共聚物，磷灰石晶须的重量为所述复合材料重量的5％～50％，聚磷酸酯氨基酸共聚物是由ε-氨基己酸、其它α-氨基酸与环磷酸酯开环聚合而成。

进一步的，磷灰石晶须的重量为所述复合材料重量的5％～50％，优选的比例为10％～40％。

进一步的，磷灰石晶须的Ga/P＝1.67，磷灰石晶须的长度为10微米～100微米，优选的长度为10微米～20微米。

进一步的，所述ε-氨基己酸的摩尔量为所有氨基酸总摩尔数之和的75％～95％；优选的，所述ε-氨基己酸的摩尔量为所有氨基酸总摩尔数之和的90％～95％。

进一步地，所述环磷酸酯占聚磷酸酯氨基酸共聚物的摩尔比为1％～10％，优选的摩尔比为2.5％～5％。

进一步的，所述的环磷酸酯选自五元环磷酸酯，六元环磷酸酯，七元环磷酸酯；优先的，所述环磷酸酯为五元环磷酸酯。

进一步的，所述的其它α-氨基酸选自丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、赖氨酸、甘氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸、精氨酸、组氨酸中的任意一种或两种以上；优选的，所述的其它α-氨基酸选自丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸与赖氨酸的组合。

进一步的，上述复合材料由以下方法制备得到：取ε-氨基己酸与其它五种α-氨基酸，加入水，氮气保护下，于180℃～190℃下脱水熔融后，升温至200℃～220℃反应2小时～3小时，加入环磷酸酯反应0分钟～30分钟，加入磷灰石晶须，混匀，冷却，即得聚磷酸酯氨基酸共聚物复合材料。

进一步的，所述的复合材料密度控制在1.6-2.5g/cm³。