一种高强骨骼内固定材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强骨骼内固定材料的制备方法，属于医用材料制备技术领域。本发明专利技术通过制备硼酸镁并将其包覆至壳聚糖微球内部，由于壳聚糖材料在人体中充分吸收后，释放晶须颗粒并在聚乳酸内固定材料内部孔隙中形成支撑体结构，有效改善材料的力学性能，使内固定材料内部受力均匀并进行力学支撑，有效提高材料的力学性能；再通过对硼酸镁晶须表面进行包覆，并用茶皂素进行改性处理，降低材料的表面团聚现象，同时由于硼酸镁晶须发生溶解产物，有效中和聚乳酸材料在体内降解产生的弱酸性环境，抑制无菌性炎症的产生，提高内固定材料的生物相容性，进一步提高内固定材料的力学性能。

Preparation of a high strength internal fixation material

The invention discloses a preparation method of high strength internal fixation material, which belongs to the technical field of medical material preparation. The preparation of magnesium borate and its preparation by coating chitosan microspheres due to internal chitosan material fully absorbed in the body after the release of the whisker and particle structure formed in the support body and polylactic acid internal fixation material in the pore, effectively improve the mechanical properties of the material, the internal fixation materials and even internal force the mechanical support, effectively improve the mechanical properties of materials; and the magnesium borate whisker surface coating, and tea saponin modification treatment, the surface of the material to reduce agglomeration phenomenon, at the same time as the dissolution of magnesium borate whisker products, effectively neutralizing polylactic acid material produced in vivo degradation of weak acid environment, inhibit the production of aseptic inflammation improve the internal fixation materials, biocompatibility, and further improve the mechanical properties of internal fixation materials.

【技术实现步骤摘要】
一种高强骨骼内固定材料的制备方法
本专利技术公开了一种高强骨骼内固定材料的制备方法，属于医用材料制备

技术介绍
临床上由于年龄老化、疾病以及严重创伤等原因而导致的骨折发病率较高。用来治疗骨折的传统内固定材料为金属材料，其力学强度虽然很大，但是研究表明，由于其存在应力遮挡作用、腐蚀引起的慢性炎症和松弛现象等缺陷，金属材料并不是最适宜的骨折内固定材料。生物可吸收内固定材料在骨折治疗中具有金属材料所无法比拟的优势，是近年国内外学者研究的热门。聚乳酸是以乳酸为单体的聚酷。聚乳酸是一种重要的生物可降解的聚合物，以其优良的生物相容性和生物可吸收性而广泛应用于药物控制释放体系、骨科固定及组织工程支架材料、用于外科手术缝合线代替胶原。由于聚乳酸降解的最终产物是和，中间产物乳酸也是体内正常糖代谢的产物，不会在重要器官聚集而产生不良反应。聚乳酸的应用范围不同，对其制备的基本要求也不尽相同。用于骨科固定和组织修复，要求材料具有较高分子量，能在体内长期存在缓慢降解而作为药物控释材料，也可采用低分子量的聚乳酸。但目前通过聚乳酸制备的可吸收内固定材料初始力学强度低，早期降解速度快，只能用于非承重骨的内固定，而不能用于四肢长管状骨等承重骨的固定。因此研究出一种具有较高的初始机械力学性能、可被人体降解吸收的骨折内固定材料成为了众多科研工作者追求的目标。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有聚乳酸骨骼内固定材料衰减过快，其力学性能大幅下降，同时与人体相容性较差的问题，提供了一种高强骨骼内固定材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按质量比1:5，将四硼酸钠与氯化镁搅拌混合并置于球磨罐中，球磨过筛得球磨混合粉末，按重量份数计，分别称量45～50份球磨混合粉末、3～5份氯化钾和2～3份氯化钠搅拌混合，烧结处理得煅烧物；（2）按质量比1:15，将煅烧物与去离子水混合，过滤并收集滤饼，干燥得改性晶须粉末；（3）按重量份数计，分别称量6～8份茶皂素、3～5份大豆磷脂和35～45份无水乙醇置于烧杯中，水浴加热，搅拌混合得混合液，再按重量份数计，分别称量45～50混合液、10～15份壳聚糖、15～20份质量分数1％醋酸溶液和10～15份改性晶须粉末置于烧杯中，超声分散得分散液；（4）按质量比1:15，将质量分数3％三聚磷酸钠溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，静置分离去除上清液，得下层混合液，喷雾干燥处理得改性颗粒；（5）按质量比1:10，将聚乳酸颗粒溶解至乙酸乙酯中，水浴加热得溶解液，按重量份数计，分别称量45～50份聚溶解液、25～30份改性晶须粉末和10～15份改性颗粒搅拌混合得浆料，浇注至模具中，压制成型后固化处理，即可制备得一种高强骨骼内固定材料。步骤（1）所述的烧结处理为按8℃/min升温至750～950℃，保温烧结2～3h。步骤（2）所述的去离子水温度为85～90℃。步骤（4）所述的三聚磷酸钠溶液滴加速率为1mL/min。步骤（4）所述的喷雾干燥处理为，在进口温度为140～150℃，喷雾为0.3～0.5MPa，供液速度为3～5mL/min条件下喷雾干燥得改性颗粒。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过制备硼酸镁并将其包覆至壳聚糖微球内部，由于壳聚糖材料在人体中充分吸收后，释放晶须颗粒并在聚乳酸内固定材料内部孔隙中形成支撑体结构，有效改善材料的力学性能，使内固定材料内部受力均匀并进行力学支撑，有效提高材料的力学性能；（2）本专利技术通过对硼酸镁晶须表面进行包覆，并用茶皂素进行改性处理，降低材料的表面团聚现象，同时由于硼酸镁晶须发生溶解产物，有效中和聚乳酸材料在体内降解产生的弱酸性环境，抑制无菌性炎症的产生，提高内固定材料的生物相容性，进一步提高内固定材料的力学性能。具体实施方式按质量比1:5，将四硼酸钠与氯化镁搅拌混合并置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h后，过200目筛得球磨混合粉末，按重量份数计，分别称量45～50份球磨混合粉末、3～5份氯化钾和2～3份氯化钠搅拌混合并置于坩埚中，将坩埚置于高温电阻炉中，按8℃/min升温至750～950℃，保温烧结2～3h后，停止加热并静置冷却至室温，得煅烧物，按质量比1:15，将煅烧物与85～90℃去离子水混合，趁热过滤并收集滤饼，在85～90℃下干燥6～8h，制备得改性晶须粉末；按重量份数计，分别称量6～8份茶皂素、3～5份大豆磷脂和35～45份无水乙醇置于烧杯中，在45～55℃下水浴加热25～30min，搅拌混合得混合液，再按重量份数计，分别称量45～50混合液、10～15份壳聚糖、15～20份质量分数1％醋酸溶液和10～15份改性晶须粉末置于烧杯中，在200～300W下超声分散10～15min后，得分散液，按质量比1:15，将质量分数3％三聚磷酸钠溶液滴加至分散液中，控制滴加速率为1mL/min，待滴加完成后，静置6～8h，分离去除上清液后，得下层混合液，将其置于喷雾干燥装置中，控制进口温度为140～150℃，喷雾为0.3～0.5MPa，供液速度为3～5mL/min，喷雾干燥制备得改性颗粒；按质量比1:10，将聚乳酸颗粒溶解至乙酸乙酯中，在55～60℃下水浴加热得溶解液，按重量份数计，分别称量45～50份溶解液、25～30份改性晶须粉末和10～15份改性颗粒置于烧杯中，搅拌混合得浆料并浇注至模具中，在5～10MPa下压制10～15min后，静置固化20～24h，再在85～90℃下干燥6～8h后，静置冷却至室温，即可制备得一种高强骨骼内固定材料。实例1按质量比1:5，将四硼酸钠与氯化镁搅拌混合并置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h后，过200目筛得球磨混合粉末，按重量份数计，分别称量45份球磨混合粉末、3份氯化钾和2份氯化钠搅拌混合并置于坩埚中，将坩埚置于高温电阻炉中，按8℃/min升温至750℃，保温烧结2h后，停止加热并静置冷却至室温，得煅烧物，按质量比1:15，将煅烧物与85℃去离子水混合，趁热过滤并收集滤饼，在85℃下干燥6h，制备得改性晶须粉末；按重量份数计，分别称量6份茶皂素、3份大豆磷脂和35份无水乙醇置于烧杯中，在45℃下水浴加热25min，搅拌混合得混合液，再按重量份数计，分别称量45混合液、10份壳聚糖、15份质量分数1％醋酸溶液和10份改性晶须粉末置于烧杯中，在200W下超声分散10min后，得分散液，按质量比1:15，将质量分数3％三聚磷酸钠溶液滴加至分散液中，控制滴加速率为1mL/min，待滴加完成后，静置6h，分离去除上清液后，得下层混合液，将其置于喷雾干燥装置中，控制进口温度为140℃，喷雾为0.3MPa，供液速度为3mL/min，喷雾干燥制备得改性颗粒；按质量比1:10，将聚乳酸颗粒溶解至乙酸乙酯中，在55℃下水浴加热得溶解液，按重量份数计，分别称量45份溶解液、25份改性晶须粉末和10份改性颗粒置于烧杯中，搅拌混合得浆料并浇注至模具中，在5MPa下压制10min后，静置固化20h，再在85℃下干燥6h后，静置冷却至室温，即可制备得一种高强骨骼内固定材料。实例2按质量比1:5，将四硼酸钠与氯化镁搅拌混合并置于球磨罐中，在275r/min下球磨4h后，过200目筛得球磨混合粉末，按重量份数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强骨骼内固定材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:5，将四硼酸钠与氯化镁搅拌混合并置于球磨罐中，球磨过筛得球磨混合粉末，按重量份数计，分别称量45～50份球磨混合粉末、3～5份氯化钾和2～3份氯化钠搅拌混合，烧结处理得煅烧物；（2）按质量比1:15，将煅烧物与去离子水混合，过滤并收集滤饼，干燥得改性晶须粉末；（3）按重量份数计，分别称量6～8份茶皂素、3～5份大豆磷脂和35～45份无水乙醇置于烧杯中，水浴加热，搅拌混合得混合液，再按重量份数计，分别称量45～50混合液、10～15份壳聚糖、15～20份质量分数1％醋酸溶液和10～15份改性晶须粉末置于烧杯中，超声分散得分散液；（4）按质量比1:15，将质量分数3％三聚磷酸钠溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，静置分离去除上清液，得下层混合液，喷雾干燥处理得改性颗粒；（5）按质量比1:10，将聚乳酸颗粒溶解至乙酸乙酯中，水浴加热得溶解液，按重量份数计，分别称量45～50份聚溶解液、25～30份改性晶须粉末和10～15份改性颗粒搅拌混合得浆料，浇注至模具中，压制成型后固化处理，即可制备得一种高强骨骼内固定材料。

【技术特征摘要】
1.一种高强骨骼内固定材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:5，将四硼酸钠与氯化镁搅拌混合并置于球磨罐中，球磨过筛得球磨混合粉末，按重量份数计，分别称量45～50份球磨混合粉末、3～5份氯化钾和2～3份氯化钠搅拌混合，烧结处理得煅烧物；（2）按质量比1:15，将煅烧物与去离子水混合，过滤并收集滤饼，干燥得改性晶须粉末；（3）按重量份数计，分别称量6～8份茶皂素、3～5份大豆磷脂和35～45份无水乙醇置于烧杯中，水浴加热，搅拌混合得混合液，再按重量份数计，分别称量45～50混合液、10～15份壳聚糖、15～20份质量分数1％醋酸溶液和10～15份改性晶须粉末置于烧杯中，超声分散得分散液；（4）按质量比1:15，将质量分数3％三聚磷酸钠溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，静置分离去除上清液，得下层混合液，喷雾干燥处理得改性颗粒；（5）按质量比1:10，将聚乳酸颗粒溶解至乙酸乙酯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：季美，
申请(专利权)人：常州富思通管道有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32