[发明专利]一种载药骨修复内固定材料及其制备方法

说明书

本发明属于生物材料制备领域，具体涉及了一种载药骨修复内固定材料及其制备方法。所述方法包括以下步骤：(1)将纳米羟基磷灰石超声分散于去离子水或乙酸中，得到溶液A；(2)将壳聚糖溶于乙酸中，得到溶液B；(3)将溶液A和左旋聚乳酸粉末加入溶液B中进行共混分散，同时水浴加热，随后干燥，得到左旋聚乳酸/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合材料；(4)将步骤(3)得到的复合材料研磨，通过超临界流体技术将消炎药物浸渍到复合材料中。本发明制备的生物复合材料在强度、生物相容性等方面得到了极大程度的改善，材料具有优异的力学性能、无毒、生物安全性好、无刺激性和易加工成型等优点，同时具有缓释消炎的作用。

技术领域

本发明属于生物材料制备领域，具体涉及了一种载药骨修复内固定材料及其制备方法。

背景技术

羟基磷灰石是人体骨骼的主要无机物组分，具有骨细胞诱导性以及生物活性，应用于骨组织工程的移植和修复。但羟基磷灰石的力学性能和韧性差，无法承载人体部位的重量，需要对羟基磷灰石进行增韧改性研究。利用聚合物材料优异的韧性和强度等特点，制备聚合物基羟基磷灰石复合材料，可满足骨组织支架材料的使用要求。

左旋聚乳酸不仅具有良好的生物相容性、机械强度和骨传导性能，而且可完全生物降解为二氧化碳和水，经呼吸及排泄排出体外，是一种研究最多的可降解材料。但左旋聚乳酸材料只有中等强度初始机械模量，不能作为承力部位的骨折内固定材料；降解速度较慢，与人体骨修复速度不匹配，局部酸性降解产物积聚可导致迟发性无菌性炎症。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰化产物，其降解产物对人体无毒、无刺激、无免疫原性、无致突变效应，具有广谱抑制细菌作用，能促进上皮细胞生长和创面愈合，来源广泛，价格低廉。

随着生命科学的飞速发展，基于可生物降解微粒的给药系统受到了广泛的关注，特别是可生物降解载药聚合物微粒由于其缓释、高生物利用度和低副作用等优点，在医药领域受到了越来越多的关注。当消炎药物被制成缓释制剂时，其剂量可以减少给药频率和副作用。超临界流体已被证明是制药学和药剂学的一种替代绿色工艺。药物也可以通过将其溶解在超临界流体(通常为超临界二氧化碳)中而浸渍到聚合物基质中，其中药物和超临界二氧化碳的二元混合物可以促进药物装载过程中的传质。减压后，药物被包埋在基质中，最终将获得均质载药聚合物复合物。据报道，这种被称为超临界溶液浸渍(SSI)的方法已成功用于制备几种基于聚合物的载药制剂。与传统方法相比，SSI技术可以通过调节操作条件来改变聚合物相和超临界流体之间的分布系数，从而容易地控制药物负载。此外，它适用于水溶性和脂溶性载药微粒的制备。载药微粒的形态可以由聚合物基质的形态决定，而SSI过程对其没有影响，因此可以很好地分别控制形态和载药量。

综上，采用超临界流体浸渍技术将药物结合到PLA/CS/nHA生物支架可能是一个制备载药骨缺损修复的可行方法。在常规的生物材料制备中，常常由于羟基磷灰石强度不足、脆性大，在负重和受扭转力时易造成折断和碎裂，壳聚糖降解速度快以及左旋聚乳酸降解中间产物呈酸性等原因，难以制备一种综合性能较好的生物支架材料；并且，在结合不同的药物时，为了防止对所载药物活性和效果的影响，一般的制备条件比较苛刻。基于此，针对上述存在的问题，本发明提出一种新型载药PLA/CS/nHA三元纳米复合支架材料制备方法，并结合实例说明本发明的生物材料具有良好的力学和载药性能。而且，采用超临界二氧化碳浸渍方法在生物支架材料中加入消炎药物，方法简便，生物安全性良好，还可以实现药物的持续释放，并且不会影响材料的形貌和性质。该生物材料在骨组织工程和医学领域具有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明将物理共混制备与超临界流体浸渍药物的方法相结合，提供了一种新型的载药骨修复内固定材料的制备方法，使其在力学性能、生物相容性等方面得到改进，同时赋予其药物特性，通过超临界二氧化碳浸渍，在材料中加入消炎药物，旨在解决材料降解可能带来的炎症和预防伤口微生物滋生。

为了实现上述目的，本发明提供一种载药左旋聚乳酸/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合骨支架的制备方法，所述方法包括以下步骤：