α‑半水硫酸钙骨移植材的制备方法技术

本发明专利技术公开一种α‑半水硫酸钙骨移植材的制备方法，包含下列步骤：混合二水硫酸钙与去离子水以产生二水硫酸钙糊；搅拌并加热二水硫酸钙糊至至少160℃及100‑350psi下以产生转化后半水硫酸钙；高温过滤转化后半水硫酸钙以产生过滤后半水硫酸钙；以及将过滤后半水硫酸钙以无水酒精洗涤以产生α‑半水硫酸钙骨移植材。本发明专利技术α‑半水硫酸钙骨移植材的制备方法不需使用催化剂，且具有高纯度、高机械强度、良好生物相容性及促进骨生长与血管新生，并于固化时的最高温度仅31℃，使得本发明专利技术于生医应用上更有保障。

Preparation method of alpha hemihydrate calcium sulfate bone graft material

The invention discloses a preparation method of a alpha hemihydrate calcium sulfate bone graft material, comprising the following steps: mixing two water calcium sulfate with deionized water to produce two water calcium sulfate paste; stirring and heating two water calcium sulfate paste to at least 160 DEG C and 100 350psi to produce transformed half water calcium sulfate; high temperature filter half water calcium sulfate conversion to produce calcium sulfate and half water filtration; filter half water calcium sulfate anhydrous alcohol washing to produce alpha hemihydrate calcium sulfate bone graft. The invention alpha hemihydrate calcium sulfate bone graft material preparation method without using catalyst, and has the advantages of high purity, high mechanical strength, good biocompatibility and promote bone growth and angiogenesis, and the highest temperature in the curing time is only 31 degrees, so that the present invention in biomedical applications more secure.

【技术实现步骤摘要】
α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法
本专利技术关于一种半水硫酸钙的制备方法，并且特别地，关于一种生医用的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法。
技术介绍
骨骼是人体重要的组成之一，随着现代医学的进步，骨缺损的修复重建已为骨科及整形外科等的重要研究方向。常见的骨移植材料可分为自体骨(Autogenic)、同种异体基质(Allogenic)及异种基质(Heterogenic)。自体骨由患者自体所提取，具有最好的生物相容性，但需二次手术以取得自体骨，除了会有数天的伤口愈合期，最严重甚至导致其他并发症产生；同种异体基质为活人或往生者捐赠的骨组织，具有相当的生物相容性，但易有供货不足的问题；异种基质为不同种的生物身上取得的骨材，骨材来源多，但免疫排斥反应大。除了自体骨的外，皆有传染疾病的可能与过敏的情形发生。上述的三种骨移植材虽皆已有稳定成效，但由于自体骨需二次手术，异体及异种骨供货来源不足与不断出现的新型传染性疾病，造成患者选择上的恐慌。因此，生化合成基质成为新型的选择替代物。生化合成基质可分为不可吸收性(Non-resorbable)与可吸收性(Resorbable)两类，不可吸收性的代表物为羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)，HA植入骨缺损区域不会被人体吸收，可形成骨修复期的稳定支撑材，但骨骼修复后因HA不可吸收特性而造成骨脊增高，且不具骨诱导性。硫酸钙盐类为较常见的可吸收性骨替代物，此类型骨替代物在植入骨缺损区后会逐渐被人体吸收，同时具有诱导骨生长作用，为较佳的骨移植材选择。然而，普通硫酸钙由于晶体结构不均匀，降解速度存在差异，吸收过慢会阻碍新骨生成。而现有生医用的α-半水硫酸钙的制备往往需使用催化剂或其他非硫酸钙盐类的原料来混合制备，对于需使用在人体身上的材料，会有骨替代物受杂质污染进而产生人体不良反应的疑虑。由此可见，上述现有技术仍有诸多缺陷，实非一良善的设计，而亟待加以改良。有鉴于此，本专利技术将提出一种仅使用硫酸钙盐类原料的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的一范畴在于提供一种α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法。根据本专利技术的一具体实施例，本专利技术α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其包含下列步骤：S1：混合二水硫酸钙与纯水以产生二水硫酸钙糊，S2：搅拌并加热二水硫酸钙糊至至少160℃以产生转化后半水硫酸钙，S3：高温过滤转化后半水硫酸钙以产生过滤后半水硫酸钙，S4：将过滤后半水硫酸钙以无水酒精洗涤以产生α-半水硫酸钙骨移植材。其中，步骤S2利用一磁搅拌子以搅拌二水硫酸钙糊。再者，步骤S2得在20分钟内加热二水硫酸钙糊至160℃并恒温维持10分钟后，藉以产生该转化后半水硫酸钙。此时，该转化后半水硫酸钙已含所需的α-半水硫酸钙骨移植材及其他副产物。另外，步骤S2得执行于一铁氟龙管之中，其铁氟龙管的管内压力介于100psi至350psi之间。本专利技术α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法另包含有以下步骤：S5：烘烤α-半水硫酸钙骨移植材。烘烤α-半水硫酸钙骨移植材的烘烤温度得为60℃至80℃以及烘烤时间得为6至8小时。根据台湾检验科技股份有限公司(SGS)量测结果，本专利技术利用二水硫酸钙转化而成的α-半水硫酸钙骨移植材其纯度高达97％的重量百分比浓度以上；不纯物砷、铅、汞、镉均小于2ppm，符合美国药典38硫酸钙的规范(USP38CalciumSulfate规范的砷、铅、汞、镉均需小于10ppm)，铁含量约15.5ppm(符合USP38CalciumSulfate规范的铁需小于100ppm)。另在物性检测方面，本专利技术所制备的α-半水硫酸钙骨移植材其固化时间约6.5～7.5分钟，并且在固化时间25分钟内其温度上升约8℃，最高温度约31℃；利用固化水粉比0.6mL/g所测得的抗压强度为6.62±1.01MPa。在动物实验方面，本专利技术所制备的α-半水硫酸钙骨移植材使用在鸡股骨的骨缺损处有明显的骨膜新生、血管新生及成骨作用，其股骨长度由原19毫米至21毫米，成长2毫米，较市售骨粉的1毫米(原23毫米至24毫米)来得有效。通过以上的性质，本专利技术制备的α-半水硫酸钙骨移植材可用于生医骨粉的应用(如植牙手术、骨移植或骨接合手术)，并且在医生使用时可有效缩短手术时间，另因使用时的温度低于人体37℃的平均温度，故病患不会因温度剧烈变化而造成身体上的损伤。相较于现有技术，本专利技术α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法通过加热二水硫酸钙以产生生医用的α-半水硫酸钙骨移植材，其间利用搅拌与高压环境促进反应均匀，而后使用高温过滤与无水酒精洗涤的方式清洁。因过程中不需使用催化剂等异质物质，仅使用纯水与生医常用的无水酒精，使制备过程中的杂质来源有效降低，进而使本专利技术α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法在生医应用上更有保障。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述以及所附图式得到进一步的了解。附图说明图1绘示本专利技术的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法的一具体实施例的步骤流程图。图2绘示二水硫酸钙与不同半水硫酸钙的表面型态图。图3绘示二水硫酸钙与不同半水硫酸钙的X光衍射图。图4绘示本专利技术的二水硫酸钙原料与α-半水硫酸钙骨移植材产物的热示差扫瞄卡量计的示意图。图5绘示二水硫酸钙与不同半水硫酸钙的pH比较图。图6绘示利用本专利技术制备的α-半水硫酸钙骨移植材的细胞毒性的测试结果图。图7绘示利用本专利技术制备的α-半水硫酸钙骨移植材的不同杂质浓度的检测比较图。图8绘示利用不同α-半水硫酸钙的动物实验流程图。图9绘示利用不同α-半水硫酸钙的动物实验的孵化十天后的股骨长度比较图。图10绘示利用本专利技术制备的α-半水硫酸钙骨移植材的动物实验的孵化十天后的骨生长与血管新生示意图。图11绘示利用不同α-半水硫酸钙的动物实验的孵化十天后的股骨X光图。【符号说明】S1～S5：步骤E01～E11：步骤具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术作进一步详细说明。请参阅图1，图1绘示本专利技术的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法的一具体实施例的步骤流程图。在本专利技术的一实施例中，本专利技术α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其包含下列步骤：S1：混合二水硫酸钙与纯水以产生二水硫酸钙糊，S2：搅拌并加热二水硫酸钙糊至至少160℃以产生转化后半水硫酸钙，S3：高温过滤转化后半水硫酸钙以产生过滤后半水硫酸钙，S4：将过滤后半水硫酸钙以无水酒精洗涤以产生α-半水硫酸钙骨移植材。上述的纯水得为无菌水或去离子水。其中，步骤S2利用一磁搅拌子以搅拌二水硫酸钙糊。另外，步骤S2得加热二水硫酸钙糊至160℃并恒温维持10分钟后，藉以产生转化后半水硫酸钙。此时，该转化后半水硫酸钙已含所需的α-半水硫酸钙骨移植材及其他副产物。更进一步地，步骤S2得在20分钟内加热二水硫酸钙糊至160℃并恒温维持10分钟后，藉以产生转化后半水硫酸钙。此外，步骤S2得执行于一铁氟龙管之中，其铁氟龙管的管内压力介于100psi至350psi之间。于实际应用中，二水硫酸钙可取1.5g，去离子水可取10ml，置于一加入磁搅拌子的铁氟龙管中进行微波加热。微波设备的输出功率可设定为800瓦(W)，铁氟龙管内的压力维持100psi至350psi之间，将二水硫酸钙糊于20分钟内利用微波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α‑半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其包含下列步骤：S1：混合一二水硫酸钙与一纯水以产生一二水硫酸钙糊；S2：搅拌并加热该二水硫酸钙糊至至少160℃以产生一转化后半水硫酸钙；S3：高温过滤该转化后半水硫酸钙以产生一过滤后半水硫酸钙；以及S4：将该过滤后半水硫酸钙以无水酒精洗涤以产生该α‑半水硫酸钙骨移植材。

【技术特征摘要】
2016.07.12 TW 1051219441.一种α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其包含下列步骤：S1：混合一二水硫酸钙与一纯水以产生一二水硫酸钙糊；S2：搅拌并加热该二水硫酸钙糊至至少160℃以产生一转化后半水硫酸钙；S3：高温过滤该转化后半水硫酸钙以产生一过滤后半水硫酸钙；以及S4：将该过滤后半水硫酸钙以无水酒精洗涤以产生该α-半水硫酸钙骨移植材。2.如权利要求1所述的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其中步骤S2利用一磁搅拌子以搅拌该二水硫酸钙糊。3.如权利要求1所述的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其中步骤S2得加热该二水硫酸钙糊至160℃并恒温维持10分钟后，藉以产生该转化后半水硫酸钙。4.如权利要求3所述的α-半水硫酸钙骨移植材的制备方法，其中步骤S2得在20分钟内加热该...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧耿良，游志华，詹育豪，郑为仁，
申请(专利权)人：三鼎生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71