本发明专利技术公开了磷酸钠镁复合材料及其制备方法和应用。该磷酸钠镁复合材料的制备方法包括下述步骤：(1)将氧化镁煅烧后球磨得到150～300目的氧化镁粉末，再与磷酸二氢钠混合得到磷酸钠镁粉末；氧化镁粉末与磷酸二氢钠的质量比为1：(2～5)；(2)将介孔硅酸镁与所述的磷酸钠镁粉末混合得到混合物，再与固化液混合搅拌，模压成型，固化，烘干即得。本发明专利技术的复合材料具有良好的生物活性和生物相容性，与骨组织有较好的力学相容性，能够刺激骨生长，加速骨愈合，减少骨植入材料后的愈合时间。且复合材料的工艺简单易行，可根据临床需求相应将复合材料作为骨水泥注射填充骨缺损。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料领域，尤其涉及。
技术介绍
长期以来，因创伤、肿瘤、感染等因素造成的骨组织的缺损和破坏是困扰和影响人类健康的一项医学难题。为了研制适合于骨缺损修复或替代的生物医用材料，国内外广大学者进行了大量的研宄和临床实践。目前，临床上用于骨缺损修复或替代的材料主要包括自体骨、异体骨以及各种人工合成材料，如金属合金、生物活性玻璃和陶瓷、高分子聚合物等。然而，这些材料都或多或少存在一些缺陷，导致其应用受到一定限制。自体骨是目前使用次数最多，效果最好的一种骨修复材料。自体骨移植后不引起任何免疫排斥反应，且血管化快、抗感染性强，但自体骨移植仍存在缺点:供体来源有限，增加手术次数和病人的痛苦，很难根据缺损部位准确塑型。异体骨移植虽然改善了自体骨来源有限的缺点，但存在不同程度的免疫排斥反应，以及疾病感染的风险，所以异体骨的应用也受到很大限制。金属材料具有较高的机械强度，但生物相容性较差，无法与周围组织形成活性结合，易被腐蚀并溶出有一定毒性的金属离子。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥容易塑形，但固化时放热强烈，局部温度可达到80?110°C，会将周围活组织细胞杀死，且有毒单体的释放会影响细胞的生长，具有一定的细胞毒性。用于人体硬组织修复和重建的生物惰性材料如氧化铝和氧化锆陶瓷，具有良好的力学性能，化学稳定性较好，但由于是生物惰性材料，不能与骨形成化学结合，且弹性模量较高，与骨不匹配，容易产生局部应力集中而导致脆性断裂。上世纪60年代，Hench等首次提出“生物活性材料”的概念，所谓“生物活性”，是指一种特殊的能使材料和组织在界面上形成化学键的能力。与以往的生物惰性材料相比，生物活性材料在骨缺损修复能力上有了很大提高。一方面由于植入体在生理环境中发生一种特殊的表面反应，与骨组织形成化学性结合界面(即生物活性结合)，使植入体牢固地固定于骨组织内；另一方面生物活性材料还具有优良的骨传导能力和良好的生物相容性。人工合成的羟基磷灰石(HA)是一种典型的无机生物活性骨修复材料，其成份与人体骨的主要成份相似，具有优良的生物相容性，植入体内后可与骨组织形成化学键合，有良好的骨传导性。然而，临床上应用的羟基磷灰石也有其不足之处，如成型困难、烧结温度较高、韧性差、脆性大、降解慢等，这些缺陷也限制了羟基磷灰石陶瓷的广泛应用。20世纪80年代中期，美国的Brown及Chow专利技术了新型自固化生物活性骨修复材料--磷酸妈骨水泥(calcium phosphate cement, CPC)。CPC是由固相和液相两部分组成的复合体系，将固相粉末与液相溶液按照一定比例调和，所形成的水泥浆体可根据骨缺损部位任意塑型并在人体生理环境下自行固化，其固化产物的化学成份通常为羟基磷灰石(HA)或者缺钙羟基磷灰石(CDHA)，与人体骨组织的无机成份相似，具有良好的生物相容性和骨传导性，已成为全球材料界与医学界竞相开发的热点之一。然而随着研宄的深入，人们发现，CPC自身存在的一些不足如固化速度较慢、机械性能不足、抗水性差、降解速度慢等缺点限制了其在更广泛领域的应用。磷酸镁骨水泥(magnesium phosphate cement, MPC)是一类无机反应型胶粘剂，与CPC材料有类似的性能，也能在人体的生理环境下自行固化，水化产物为磷酸钠镁类的生物矿石，生物相容性好。目前对于MPC的研宄，国内外都集中在建筑材料方面，作为生物材料的研宄，国内尚未见报导，国外也仅有零星报导，且主要用做牙齿水泥。虽然MPC材料具有自固化和一定的生物相容性，但其生物相容性并不能很好的满足临床上的应用。申请人在先前的研宄发现介孔硅酸镁材料不仅拥有很好的生物相容性，并且有序介孔材料具有很大的比表面积和比孔容，可以在材料的孔道里载上维生素D等药物，或者固定包埋蛋白等生物药物，通过对官能团修饰控释药物，提高药效的持久性。利用生物导向作用，可以有效、准确地击中靶子如，充分发挥药物的疗效。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服了现有的骨修复材料的力学相容性不佳而造成应力遮挡引起的骨修复材料松动和骨吸收，抑或骨愈合速度过慢、缺乏生物活性，无法与骨形成牢固键合的缺陷，并克服材料载药性能差的缺陷。本专利技术提供一种。本专利技术的复合材料具有良好的生物活性和生物相容性，与骨组织有较好的力学相容性，能够刺激骨生长，加速骨愈合，减少骨植入材料后的愈合时间。且复合材料的工艺简单易行，可根据临床需求相应将复合材料作为骨水泥注射填充骨缺损。该复合材料作为骨修复水泥具有良好的生物相容性、生物活性、骨力学相容性和抗菌性，能缩短骨愈合时间。该骨修复水泥植入后不会引起炎症反应，且其力学性能与人骨相匹配，能够满足临床对于骨修复的需要。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术还提供了一种磷酸钠镁复合材料的制备方法，其包括下述步骤:(I)将氧化镁煅烧后球磨得到150?300目的氧化镁粉末，再与磷酸二氢钠混合得到磷酸钠镁粉末；氧化镁粉末与磷酸二氢钠的质量比为1: (2?5);(2)将介孔硅酸镁与所述的磷酸钠镁粉末混合得到混合物，再与固化液混合搅拌，模压成型，固化，烘干即得。专利技术人研宄发现，煅烧后的氧化镁的活性增强，提高锻烧温度，延长锻烧时间，制得的氧化镁粒子更加致密，比表面积更小。其中，步骤(I)中，所述的煅烧的温度较佳地为1200?1400°C，更佳地为1300°C。所述的煅烧的时间较佳地为10?12小时；所述的煅烧的升温速率较佳地为I?5°C /min。本专利技术中，步骤(2)中，所述的介孔硅酸镁为本领域内常规的介孔硅酸镁。本专利技术中，所述介孔硅酸镁较佳地由下述制备方法制得:(a)在P123与水的混合物中，加入盐酸混合均匀，然后加入可溶性镁盐，将TEOS滴加至溶液中，搅拌至溶液出现白色浑浊后，继续搅拌，得到溶胶凝胶白色乳浊液；(b)将所述的白色乳浊液陈化，抽滤去除上层液体，将沉淀物干燥，烧结，即得介孔硅酸镁。步骤(a)中，所述P123为本领域公知的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(E020P070E020)，购于 Aldrich-sigma 试剂公司。步骤(a)中，所述的水为本领域常规使用的水，一般为去离子水。步骤(a)中，所述的加入盐酸的温度较佳地为36?55°C，更佳地为50 °C。步骤(a)中，所述盐酸为本领域常规使用的盐酸，所述的盐酸的浓度较佳地为I?4mol/L，更佳地为 2mol/L。步骤(a)中，所述的可溶性镁盐可为本领域常规使用的各种易溶于水的可溶性镁盐，本专利技术优选六水硝酸镁。步骤(a)中，其中，所述的P123与所述的水的质量比较佳地为1: (7?8.6)，所述的P123与所述的盐酸的质量体积比较佳地为Ig: (28?35)mL，所述的P123与所述的TEOS的质量体积比较佳地为Ig: (2?3.3)mL，所述的P123与所述的可溶性镁盐的质量比较佳地为 1: (2.1 ?2.8)。步骤(a)中，所述TEOS即为本领域常规使用的正硅酸乙酯。所述的滴加的速度较佳地为8滴/min?20滴/min。步骤(a)中，所述的继续搅拌的时间较佳地为5?7小时。步骤(b)中，所述的陈化的方法和条件为本领域常规的方法和条件。所述的陈化的温度较佳地为10?30°C，更佳地为25°C。所述的陈化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磷酸钠镁复合材料的制备方法，其包括下述步骤：(1)将氧化镁煅烧后球磨得到150～300目的氧化镁粉末，再与磷酸二氢钠混合得到磷酸钠镁粉末；氧化镁粉末与磷酸二氢钠的质量比为1：(2～5)；(2)将介孔硅酸镁与所述的磷酸钠镁粉末混合得到混合物，再与固化液混合搅拌，模压成型，固化，烘干即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏杰，钱军，汤晓峰，邬迎阳，董谢平，冯世鹏，金辰辰，张宇萌，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。