可吸收铁基骨折内固定材料制造技术

本发明专利技术实施例提供一种可吸收铁基骨折内固定材料，所述可吸收铁基骨折内固定材料包括设有容纳腔的铁基基体及容置于铁基基体的容纳腔中且与铁基基体产生络合反应的经修饰可吸收聚酯材料；经修饰可吸收聚酯材料的链段上嫁接有用于与铁基基体经腐蚀后形成的铁离子发生络合反应的含有氨基和/或羧基的嫁接物质。本发明专利技术实施例提供的可吸收铁基骨折内固定材料机械强度高，从而保障其修复效果；向其内部设有的容置腔内填充经修饰可吸收聚酯材料，利用经修饰可吸收聚酯材料的链段上嫁接的嫁接物质含有的氨基和/或羧基，与铁基基体经腐蚀后产生的铁离子产生络合反应生成水溶性铁离子络合物，有利于可吸收铁基骨折内固定材料在人体内的降解和吸收。

Absorbable iron based fracture fixation material

The embodiment of the invention provides an absorbable iron base material for internal fixation of fracture, the absorbable internal fixation materials including iron containing cavity is provided with an iron-based matrix containing cavity and arranged in the iron-based matrix and iron-based matrix produced complexation reaction modified polyester absorbable material; modified with amino and / or carboxyl groups the grafting material absorption segment polyester material for grafting iron and iron-based matrix by corrosion after the formation of the complex reaction. The embodiment of the invention provides the absorbable iron internal fixation materials, high mechanical strength, so as to ensure the repair effect; with its internal to the accommodating cavity filled with modified absorbable polyester material, using modified absorbable material grafted polyester material on the grafting segment containing some amino and / or carboxyl iron ions with iron-based matrix after corrosion produced complexation reaction to produce water soluble iron ion complex, in favor of biodegradable iron base material for internal fixation of fracture in the human body and absorption.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械材料领域，尤其涉及一种可吸收铁基骨折内固定材料。
技术介绍
骨折内固定材料，通常包括骨钉和骨板。一般的金属骨折内固定材料由不锈钢、钛及其合金制成，其植入人体完成骨骼修复之后，会因为腐蚀过慢，甚至不腐蚀而导致过敏，同时也存在因应力遮挡作用而导致的骨质疏松和术后再次骨折，多数情况下，这类金属骨折内固定材料在病人康复后需要二次取出；虽然金属骨折内固定材料具有机械强度高、适应症更广及修复效果更好的优点，但也存在不可吸收或者吸收过于缓慢的缺点，长期存在于体内会导致过敏、二次骨折等风险。另一方面，近年来,用可吸收聚合物材料制作的骨折内固定材料已引起很多人的注意，并已经用于临床，取得了较好的内固定效果。与金属骨折内固定材料相比，其最具临床吸引力的优点是，可吸收聚合物材料在骨折愈合后，会逐渐降解被人体吸收，无需再做一次取出手术，避免了二次手术带来的风险。可吸收聚合物材料的优点是在体内可以较快降解，被人体代谢吸收，不存在远期风险，但是由于可吸收聚合物的机械性能相对较差，由其制成的骨折内固定材料的强度不是特别理想，植入后修复效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题在于，提供一种可吸收铁基骨折内固定材料，机械强度高，且易于被人体降解吸收。为解决上述问题，本专利技术实施例采用的技术方案是：提供一种可吸收铁基骨折内固定材料，所述可吸收铁基骨折内固定材料包括设有容纳腔的铁基基体及容置于铁基基体的容纳腔中且与铁基基体产生络合反应的经修饰可吸收聚酯材料；经修饰可吸收聚酯材料的链段上嫁接有用于与铁基基体经腐蚀后形成的铁离子发生络合反应的含有氨基和/或羧基的嫁接物质。进一步地，所述氨基和/或羧基与铁离子发生络合反应生成水溶性铁离子络合物，所述水溶性铁离子络合物在37±1℃、pH值在6.5至~7.5范围内的磷酸缓冲盐溶液中的溶解度大于或者等于15mg/L。进一步地，所述经修饰可吸收聚酯材料的链段为以下材料中的一种或多种的组合：聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二酸酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯。进一步地，所述经修饰可吸收聚酯材料的链段为以下材料中至少两种材料的单体的共聚物：聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二酸酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯。进一步地，所述嫁接物质为以下材料中的一种或多种的组合：氨基酸、多肽、蛋白质、多胺、酸酐及聚酸酐。进一步地，所述嫁接物质含有碳双键，所述嫁接物质通过碳双键与所述经修饰可吸收聚酯材料的链段发生自由基反应而完成嫁接反应，所述碳双键提供自由基反应所需的孤对电子。进一步地，所述嫁接物质先与含有碳双键的物质反应，再通过碳双键与所述经修饰可吸收聚酯材料的链段发生自由基反应而完成嫁接反应，所述碳双键提供自由基反应所需的孤对电子。进一步地，所述可吸收铁基骨折内固定材料按质量百分比包括以下组分：铁基基体50%~90%，经修饰可吸收聚酯材料10%~50%。进一步地，所述经修饰可吸收聚酯材料的链段上嫁接的嫁接物质占经修饰可吸收聚酯材料质量百分比为10%~60%。进一步地，所述铁基基体由以下任意一种或多种材料组成：铁单质，含碳铁合金及渗氮铁合金。采用上述技术方案，本专利技术实施例至少具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的可吸收铁基骨折内固定材料通过以铁基材料为基体，能有效地保障所述可吸收铁基骨折内固定材料的机械强度，从而保障其修复效果；向其内部设有的容置腔内填充经修饰可吸收聚酯材料，可以起到两方面的作用：（1）聚酯材料本身发生降解形成酸性产物，有助于加速铁基材料的腐蚀；（2）铁基材料的腐蚀产物一般以Fe2O3,Fe3O4等难溶物为主，在体液中很难溶解并被人体吸收，这些难溶产物的存在会大大延长骨折内固定材料的吸收周期，对于病变部位的康复不利。经修饰可吸收聚酯材料链段上嫁接的氨基和/或羧基可与铁离子发生络合作用，将铁基材料非水溶性的腐蚀产物转变成水溶性的铁离子络合物状态，有利于可吸收铁基骨折内固定材料在人体内的降解和吸收，避免因可吸收铁基骨折内固定材料长期存在于人体内从而导致的过敏及二次骨折等意外。附图说明图1是本专利技术实施例可吸收铁基骨折内固定材料的实施例1中生成的可吸收聚酯材料的结构示意图。图2是本专利技术实施例可吸收铁基骨折内固定材料的实施例2中生成的可吸收聚酯材料的结构示意图。图3是本专利技术实施例可吸收铁基骨折内固定材料的实施例3中生成的可吸收聚酯材料的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定，而且，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。本专利技术实施例提供的可吸收铁基骨折内固定材料通过以铁基材料为基体，能有效地保障所述可吸收铁基骨折内固定材料的机械强度，从而保障其修复效果；向其内部设有的容置腔内填充经修饰可吸收聚酯材料，可以起到两方面的作用：（1）聚酯材料本身发生降解形成酸性产物，有助于加速铁基材料的腐蚀；（2）铁基材料的腐蚀产物一般以Fe2O3,Fe3O4等难溶物为主，在体液中很难溶解并被人体吸收，这些难溶产物的存在会大大延长骨折内固定材料的吸收周期，对于病变部位的康复不利。经修饰可吸收聚酯材料链段上嫁接的氨基和/或羧基可与铁离子发生络合作用，将铁基材料非水溶性的腐蚀产物转变成水溶性的铁离子络合物状态，有利于可吸收铁基骨折内固定材料在人体内的降解和吸收，避免因可吸收铁基骨折内固定材料长期存在于人体内从而导致的过敏及二次骨折等意外。在一个可选实施例中，所述氨基和/或羧基与铁离子发生络合反应生成水溶性铁离子络合物，所述水溶性铁离子络合物在37±1℃、pH值在6.5至7.5范围内的磷酸缓冲盐溶液(简称PBS溶液)中的溶解度大于或者等于15mg/L。如果铁离子络合物在PBS溶液中的溶解度大于或者等于15mg/L，则可以认为铁腐蚀产物溶解可逆反应在较快速地往溶解的方向进行，难溶物会随着已经溶解的铁离子被代谢而快速地溶解并不断被代谢。铁离子络合物在PBS溶液中的溶解度可以通过以下方法测量：将铁基骨折内固定材料置于PBS溶液中，PBS溶液的体积（ml）与铁基骨折内固定材料中铁基材料的体积（cm3）的比值为10:1。将浸有铁基骨折内固定材料的溶液体系置于70±1℃的气浴烘箱内，以1Hz到3Hz的频率震荡，一个月后取样，在37±1℃气浴下放置一天，用孔径为0.1um的水溶性滤膜过滤掉PBS溶液中的固体，然后通过原子吸收光谱法（简称AAS）检测滤液中铁元素的质量浓度，该质量浓度即定义为铁离子络合物在37±1℃、pH值在6.5至7.5范围内的磷酸缓冲盐溶液(PBS)中的溶解度。在一个可选实施例中，所述经修饰可吸收聚酯材料的链段为以下材料中的一种或多种的组合：聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二酸酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯。在另一个可选实施例中，所述经修饰可吸收聚酯材料的链段为以下材料中至少两种材料的单体的共聚物：聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二酸酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯。上述实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可吸收铁基骨折内固定材料，其特征在于：所述可吸收铁基骨折内固定材料包括设有容纳腔的铁基基体及容置于铁基基体的容纳腔中且与铁基基体产生络合反应的经修饰可吸收聚酯材料；经修饰可吸收聚酯材料的链段上嫁接有用于与铁基基体经腐蚀后形成的铁离子发生络合反应的含有氨基和/或羧基的嫁接物质。

【技术特征摘要】
1.一种可吸收铁基骨折内固定材料，其特征在于：所述可吸收铁基骨折内固定材料包括设有容纳腔的铁基基体及容置于铁基基体的容纳腔中且与铁基基体产生络合反应的经修饰可吸收聚酯材料；经修饰可吸收聚酯材料的链段上嫁接有用于与铁基基体经腐蚀后形成的铁离子发生络合反应的含有氨基和/或羧基的嫁接物质。2.根据权利要求1所述的可吸收铁基骨折内固定材料，其特征在于：所述氨基和/或羧基与铁离子发生络合反应生成水溶性铁离子络合物，所述水溶性铁离子络合物在37±1℃、pH值在6.5至~7.5范围内的磷酸缓冲盐溶液中的溶解度大于或者等于15mg/L。3.根据权利要求1所述的可吸收铁基骨折内固定材料，其特征在于：所述经修饰可吸收聚酯材料的链段为以下材料中的一种或多种的组合：聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二酸酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯。4.根据权利要求1所述的可吸收铁基骨折内固定材料，其特征在于：所述经修饰可吸收聚酯材料的链段为以下材料中至少两种材料的单体的共聚物：聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸乙醇酸、聚乙醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二酸酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，向敏淑，凡小山，
申请(专利权)人：深圳市立心科学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44