一种骨修复支架材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种骨修复材料，它是由含铜的羟基磷灰石与氨基酸组合物制成；所述的氨基酸组合物由氨基己酸、甘氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丙氨酸中的一种或多种组成。本发明专利技术还公开了一种骨修复支架材料，及其制备方法和用途。本发明专利技术骨修复支架材料可以有效治疗骨头坏死，临床应用前景良好。

【技术实现步骤摘要】
一种骨修复支架材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种治疗骨头坏死的骨修复支架材料。
技术介绍
股骨头坏死(osteonecrosisofthefemoralhead，ONFH)是一种骨科多发病，绝大多数患者最终导致股骨头塌陷，不得不接受全髋关节置换(totalhiparthroplasty，THA)。由于ONFH的患者大多为中、青年，预期寿命长，活动要求较高，THA术后并发症如假体磨损、脱位、松动等发生率较高，往往需要进行甚至多次进行翻修手术，对患者造成更多伤害和经济负担。因此，ONFH的研究热点和方向是在疾病早期采取有效治疗，治愈或延缓病情进展，推迟股骨头塌陷及接受THA的时间。现有研究表明，各种因素导致的股骨头内的缺血缺氧以及骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcell，BMSC)的成骨分化能力下降是ONFH的发病、发展的重要原因。低氧诱导因子-1(Hypoxia-inducedfactor-1，HIF-1)是一种调节机体细胞适应低氧环境的主要因子，当HIF-1信号通路激活后，能促成血管的生成、及BMSC的成骨分化，加强成骨系细胞的成骨活性，具有促进成骨的作用。然而，股骨头坏死区的修复除了需要有效的生物学因素外，还必须具备一定的生物力学条件，即对股骨头软骨下骨提供一定的力学支撑，避免在骨缺损修复过程中发生股骨头关节面塌陷，以及为BMSC的成骨分化、成骨、成血管提供可依托的三维支架结构。纳米缺钙羟基磷灰石-多元氨基酸共聚物(nanocalcium-deficienthydroxyapatite-multi-aminoacidcopolymer，n-CDHA-MAC)具有良好的降解性能、生物相容性和一定的力学强度，且降解性能和支架的孔隙结构可通过控制共聚物的组成、有机/无机相比例进行调节，是良好的骨修复支架材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种骨修复材料、骨修复支架材料，及其制备方法和用途。本专利技术骨修复材料，它是由含铜的羟基磷灰石与氨基酸组合物制成；所述的氨基酸组合物由氨基己酸、甘氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丙氨酸中的一种或多种组成。其中，所述含铜的羟基磷灰石中，铜的重量百分比为0.05～0.5％(w/w)。其中，所述含铜的羟基磷灰石由如下方法制备：将硝酸钙和磷酸三钠分别配成溶液，按照钙磷摩尔比1.60的比例，逐滴加入反应容器中，同时加入硫酸铜，充分搅拌，陈化，清洗沉淀物，形成掺铜纳米羟基磷灰石。其中，所述硝酸钙和磷酸三钠分配制成0.3～0.7摩尔/升的溶液，优选0.5摩尔/升的溶液；和/或，所述反应时间为0.5～2h，优选1h；和/或，陈化时间为36～60h，优选48h。其中，所述的氨基酸组合物是由下述重量配比的组分组成：氨基己酸100-110份，甘氨酸1-5份，赖氨酸1-5份、苯丙氨酸5-10份，脯氨酸5-10份，丙氨酸5-10份；优选地，所述的氨基酸组合物是由下述重量配比的组分组成：氨基己酸108份，甘氨酸2份，赖氨酸2份、苯丙氨酸7份，脯氨酸6份，丙氨酸6份。其中，所述含铜的羟基磷灰石与氨基酸组合物的重量比为1:(1～2)；优选为1～1.5。其中，所述材料按照如下方法制备：将掺铜纳米羟基磷灰石和氨基酸单体混合，脱水，熔融，反应，即可。优选地，在140～160℃下脱水，升温至190～230℃至氨基酸单体全部熔融后反应0.5～1.5h，继续升温至220～240℃反应0.5～1.5h；优选在160℃下脱水，升温至210℃至氨基酸单体全部熔融后反应1h，继续升温至220℃反应1h。本专利技术还提供了一种骨修复支架材料，它是由前述骨修复材料经过发泡制备而成。所述发泡方法是：将前述骨修复材料与二水硫酸钙混匀，注塑发泡；优选地，前述骨修复材料与二水硫酸钙按照90:10(w/w)的比例将两者混匀，通过注塑发泡法制备多孔支架材料。本专利技术还提供了一种制备前述骨修复材料的方法，其特征在于：步骤如下：将掺铜纳米羟基磷灰石和氨基酸单体混合，脱水，熔融，反应，即可。优选地，在140～160℃下脱水，升温至190～230℃至氨基酸单体全部熔融后反应0.5～1.5h，继续升温至220～240℃反应0.5～1.5h；优选在160℃下脱水，升温至210℃至氨基酸单体全部熔融后反应1h，继续升温至220℃反应1h。本专利技术还提供了一种制备前述骨修复支架材料的方法，其特征在于：权利要求1～8任意一项所述骨修复材料与二水硫酸钙混匀，注塑发泡；优选地，权利要求1～8任意一项所述骨修复材料与二水硫酸钙按照90:10(w/w)的比例将两者混匀，通过注塑发泡法制备多孔支架材料。本专利技术还提供了前述骨修复材料、前述骨修复支架材料在制备骨修复制品和/或治疗骨坏死的材料中的用途。将本专利技术骨修复支架材料，植入ONFH坏死区后可在局部均匀缓释铜离子，提高局部组织中的含铜量，促进血管生成、成骨，能有效治疗骨头坏死，临床应用前景优良。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1掺铜的摩尔量比例分别为0.5％、1％、2％、5％的本专利技术骨修复支架材料的体外铜离子释放量；图2组织学HE染色观察新生骨量；图3Micro-CT断层扫描观察新生骨量。具体实施方式实施例1本专利技术骨修复支架材料的制备1、骨修复材料的制备方法：(1)将硝酸钙和磷酸三钠配成0.5摩尔/升的溶液，按照钙磷摩尔比1.60的比例，逐滴加入反应容器中，同时加入硫酸铜，充分搅拌1小时，陈化48小时，清洗沉淀物，形成掺铜纳米羟基磷灰石，根据需要加入硫酸铜，得到铜重量比(是指铜元素所占总体HA的重量比)为12.5％的掺铜纳米羟基磷灰石。(2)将掺铜纳米羟基磷灰石75.33g和氨基酸单体(氨基己酸108g、甘氨酸2g、赖氨酸2g、苯丙氨酸7g、脯氨酸6g、丙氨酸6g)混合后，在160℃下脱水，升温至210℃至氨基酸单体全部熔融后反应1h，继续升温至220℃反应1h，得到掺铜纳米羟基磷灰石-多元氨基酸共聚物复合材料，铜离子在复合材料(羟基锂辉石/聚氨基酸复合材料)的重量为5％；为了避免氧化，反应全程氮气保护。(3)将二水硫酸钙和步骤(2)得到的复合材料，按照90:10(wt/wt)的比例将两者混合均匀，通过注塑发泡法制备多孔支架，注塑条件：用注塑机(Toyo,SI-100IV-F200B，日本)注射成型。注塑参数为：注射温度175℃，注射压力60MPa，注射速度90％，模具温度60℃。模具腔体为直径25mm，长度100mm。为了得到不同孔隙率的材料，单模注射量分别为45mm，其中螺杆直径为32mm；即得本专利技术骨修复支架材料。实施例2本专利技术骨修复支架材料的制备1、骨修复材料的制备方法：(1)将硝酸钙和磷酸三钠配成0.5摩尔/升的溶液，按照钙磷摩尔比1.60的比例，逐滴加入反应容器中，同时加入硫酸铜，充分搅拌1小时，陈化48小时，清洗沉淀物，形成掺铜纳米羟基磷灰石，根据需要加入硫酸铜，得到铜重量比(是指铜元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨修复材料，其特征在于：它是由含铜的羟基磷灰石与氨基酸组合物制成；所述的氨基酸组合物由氨基己酸、甘氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丙氨酸中的一种或多种组成。

【技术特征摘要】
1.一种骨修复材料，其特征在于：它是由含铜的羟基磷灰石与氨基酸组合物制成；所述的氨基酸组合物由氨基己酸、甘氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丙氨酸中的一种或多种组成。2.根据权利要求1所述的骨修复支架材料，其特征在于：所述含铜的羟基磷灰石中，铜的重量百分比为0.05～0.5％(w/w)。3.根据权利要求2所述的骨修复支架材料，其特征在于：所述含铜的羟基磷灰石由如下方法制备：将硝酸钙和磷酸三钠分别配成溶液，按照钙磷摩尔比1.60的比例，逐滴加入反应容器中，同时加入硫酸铜，充分搅拌，陈化，清洗沉淀物，形成掺铜纳米羟基磷灰石。4.根据权利要求3所述的骨修复支架材料，其特征在于：所述硝酸钙和磷酸三钠分配制成0.3～0.7摩尔/升的溶液，优选0.5摩尔/升的溶液；和/或，所述反应时间为0.5～2h，优选1h；和/或，陈化时间为36～60h，优选48h。5.根据权利要求1所述的骨修复支架材料，其特征在于：所述的氨基酸组合物是由下述重量配比的组分组成：氨基己酸100-110份，甘氨酸1-5份，赖氨酸1-5份、苯丙氨酸5-10份，脯氨酸5-10份，丙氨酸5-10份；优选地，所述的氨基酸组合物是由下述重量配比的组分组成：氨基己酸108份，甘氨酸2份，赖氨酸2份、苯丙氨酸7份，脯氨酸6份，丙氨酸6份。6.根据权利要求1所述的骨修复支架材料，其特征在于：所述含铜的羟基磷灰石与氨基酸组合物的重量比为1:(1～2)；优选为1～1.5。7.根据权利要求1所述的骨修复支架材料，其特征在于：所述材料按照如下方法制备：将掺铜纳米羟基磷灰石和氨基酸单体混合，脱水，熔融，反应，即可。8.根据权利要求1所述的骨修复支架材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，牟平，康鹏德，周宗科，沈斌，裴福兴，李鸿，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：四川,51