一种新型骨修复产品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物医用材料技术领域，特别涉及一种含再生医学材料的骨修复产品及其制备方法。该材料包括：含再生医学材料的粉剂，和液剂；粉剂包括：再生医学材料、磷酸钙、焦磷酸盐、膦酸盐官能化明胶；液剂为酸性缓冲液。本发明专利技术的骨修复材料含有比表面积很大的再生医学材料，反应活性巨大；该骨修复材料含有明胶成分，植入人体组织后可降解形成微孔，有利促进骨缺损部位的修复；该骨修复材料含有膦酸盐药物成分，能特异的与骨质中的羟膦灰石结合，抑制破骨细胞活性，抑制骨质吸收。上述高生物活性的再生医学材料，以及可降解、形成微孔的明胶，加上膦酸盐药物成分，三者协同增效，显著提升骨修复材料治疗骨缺损和骨损失的效果。

A new bone repair product and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种新型骨修复产品及其制备方法
本专利技术涉及生物医用材料
，特别涉及一种含再生医学材料的骨修复产品及其制备方法。
技术介绍
骨组织的缺失和损伤是临床常见的疾病，人体因外伤、老龄化、运动、炎症、肿瘤和先天畸形所造成的骨缺损或肢体不全者不计其数，因此对骨修复材料的需求量极大。随着社会文明进步、经济发展和生活水平日益提高，人类对自身的医疗康复水平格外重视。与此同时，社会人口剧增，交通工具大量涌现，工作和生活的节奏加快，疾病、自然灾害、交通事故、运动创伤和工伤等的频繁发生以及局部战争等，造成人们意外伤害剧增。据统计，我国每年骨缺损患者近300万，牙缺损患者人数达总人数的1/3到1/5，加之我国目前正走向老龄化社会，与老龄相关的骨缺损患者日益增多，对生物材料的需求量就更大了。2008年全球生物医用材料的产值约达1100多亿美元，且近10年来全球生物医用材料市场一直以30％左右的年增长率持续增长。可见，骨修复生物材料的研究和开发有着非常重要的医学和社会经济价值。上世纪70年代中期以来，磷酸三钙和羟基磷灰石陶瓷人工骨获得了广泛发展，其中，致密型陶瓷因力学强度高而被用于某些承重骨的移植和替换，但是由于陶瓷材料脆性大、难加工，需要预先成型烧结，而且材料难以与骨缺损部位很好地吻合，因此与骨缺陷外形适应性差，且移植区的新骨形成速度很慢。1983年一种自固化可任意塑形的新型骨修复材料—磷酸钙生物骨水泥(CPC)由BrownandChow研制成功，这标志了骨修复材料的一个新时代的开始。这种材料可根据手术部位任意塑形加工，解决了之前材料外形难以加工的难题；可以自固化获得强度，且水化过程放热慢、升温少，并有适当长的凝结时间，满足手术条件；生物相容性好，且可降解；因此这是一种修复骨缺损的很有潜力的生物材料。CPC的优越性能体现在以下方面：(1)良好的生物相容性，水化产物与人体骨的无机质类似，植入后和宿主骨形成骨性结合；(2)操作方便，可以任意塑型，克服了羟基磷灰石(HA)陶瓷难以塑型的缺点；(3)水化过程的放热小，克服了PMMA聚合过程中放出大量热量灼伤周围组织的缺点；(4)可吸收性，随着植入时间的延长逐渐降解并被吸收，最终被宿主组织所代替；(5)生物活性，可以在材料表面形成HA，和周围的松质骨形成紧密、直接、突起样接合；(6)可以促进细胞的功能和表达；(7)骨传导性，可以为新骨的形成提供模板和支架；(8)具有比松质骨高的抗压强度。但是，磷酸钙骨水泥在结构上具有不可逃避的缺点，那就是它终凝后的块体过于致密，多为微孔，且连通性差，这导致骨细胞生长、攀爬缓慢，更不能贯穿材料，材料降解困难，严重影响了整个骨修复的进程。因此按照自然骨组织的结构制备性能更优异的磷酸钙骨水泥的想法顺应而生。鉴于现有骨修复产品存在的缺陷，专利技术人基于从事骨科医疗器械产品的多年设计制造经验，提出设计一种含有再生医学材料的新型骨修复产品及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有骨修复产品存在的缺陷，提供一种含有再生医学材料的新型骨修复产品及其制备方法。本专利技术的目的及解决的技术问题是采用以下技术方案来实现的。具体技术方案如下：一种含有再生医学材料的新型骨修复材料，包括：含再生医学材料的粉剂，和液剂；其中，以所述粉剂总质量为100％计，所述粉剂包括以下质量比的原料：再生医学材料30-70％，磷酸钙30-60％，焦磷酸盐0-5％，膦酸盐官能化明胶0-5％；所述液剂为酸性缓冲液；优选地，以粉剂总质量为100％计，所述粉剂包括以下质量比的原料：再生医学材料35-60％，磷酸钙40-60％，焦磷酸盐0-3％，膦酸盐官能化明胶0-3％。在一些实施方式中，所述再生医学材料包括再生硅材料、生物活性玻璃类材料、硅酸钙中的至少一种；优选地，所述再生硅材料是Regesi再生硅；优选地，所述生物活性玻璃类材料是45S5生物活性玻璃粉体、58S生物活性玻璃粉体、70S生物活性玻璃粉体、77S生物活性玻璃粉体中的至少一种；优选地，在使用时，所述粉剂和液剂的质量比为(1～3):1。在一些实施方式中，所述再生医学材料的粒径范围为0.1-50μm，优选为0.1-30μm。在一些实施方式中，所述再生医学材料的比表面积在100-1000m2/g。在一些实施方式中，所述磷酸钙包括磷酸三钙和磷酸四钙中的一种或两种；所述磷酸钙的粒度为1-300μm，优选为50-200μm；所述磷酸钙优选为质量比为1:(3～5)的磷酸三钙和磷酸四钙。在一些实施方式中，所述焦磷酸盐选自焦磷酸钙或焦磷酸钠中一种或两种；所述焦磷酸盐的粒度为1-50μm。在一些实施方式中，所述膦酸盐官能化明胶中膦酸盐为双膦酸盐、帕米膦酸盐、阿仑膦酸盐、利塞膦酸盐、伊班膦酸盐、唑来膦酸盐中的一种或多种的混合；其中，膦酸盐官能团在所述膦酸盐官能化明胶中的质量百分含量为0.5～5％；优选地，所述膦酸盐官能化明胶的粒度为50-500μm，更优选为100-200μm。在一些实施方式中，所述液剂为含透明质酸的酸性缓冲液；其中包括的酸为柠檬酸、磷酸或焦磷酸的一种或多种混合物，酸的摩尔浓度为0.1～1.0mol/L；以液剂总质量为100％计，透明质酸的质量百分含量为0.01～5％，优选为0.1～0.5％。一种上述含有再生医学材料的新型骨修复材料的制备方法，包括如下步骤：粉剂制备步骤：称取所需原料并混匀，得到所述粉剂；液剂制备步骤：称取所需原料，配制得到所述液剂；优选地，在使用时还包括混合固化步骤：将所述粉剂和液剂混合，调和0.5～2min，于30-42℃，37℃，相对湿度100％的条件下固化得到新型骨修复材料。一种含有再生医学材料的新型骨修复产品，其中含有：上述新型骨修复材料，或按照上述制备方法得到的新型骨修复材料。本专利技术所提供的含有再生医学材料的骨修复材料及其制备方法，相比现有技术具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的骨修复材料中含有的再生医学材料的比表面积为100-1000m2/g，是同粒度材料比表面积的50-500倍(同粒度材料比表面积约为1.8m2/g)，反应活性巨大。此外，再生医学材料中含有大量的高配位硅元素，能够快速与体液反应，进一步提升材料的骨修复能力。(2)本专利技术提供的骨修复材料含有明胶成分，植入人体组织后可降解形成100-300μm的微孔，为成骨细胞的粘附、增殖、分化、成骨提供了天然的三维空间结构，有利于纤维及血管组织长入，促进骨缺损部位的修复。(3)本专利技术提供的骨修复材料含有膦酸盐药物成分，能特异的与骨质中的羟膦灰石结合，抑制破骨细胞活性，从而抑制骨质吸收。用于治疗骨质疏松症，变形性骨炎，恶性肿瘤骨转移引起的高钙血症和骨痛症等。(4)本专利技术提供的骨修复材料含有高生物活性的再生医学材料，含有可降解、能够形成100-300μm微孔的明胶，同时还还有对骨质酥松有治疗效果的膦酸盐药物成分，三者协同增效，显著提升骨修复材料治疗骨缺损和骨损失的效果。具体实施方式第一方面，本专利技术提供一种含有再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有再生医学材料的新型骨修复材料，其特征在于：/n所述新型骨修复材料包括：含再生医学材料的粉剂，和液剂；/n其中，以所述粉剂总质量为100％计，所述粉剂包括以下质量比的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种含有再生医学材料的新型骨修复材料，其特征在于：
所述新型骨修复材料包括：含再生医学材料的粉剂，和液剂；
其中，以所述粉剂总质量为100％计，所述粉剂包括以下质量比的原料：



所述液剂为酸性缓冲液；
优选地，以粉剂总质量为100％计，所述粉剂包括以下质量比的原料：





2.根据权利要求1所述的新型骨修复材料，其特征在于：
所述再生医学材料包括再生硅材料、生物活性玻璃类材料、硅酸钙中的至少一种；优选地，所述再生硅材料是Regesi再生硅；优选地，所述生物活性玻璃类材料是45S5生物活性玻璃粉体、58S生物活性玻璃粉体、70S生物活性玻璃粉体、77S生物活性玻璃粉体中的至少一种；
优选地，在使用时，所述粉剂和液剂的质量比为(1～3):1。


3.根据权利要求1所述的新型骨修复材料，其特征在于：所述再生医学材料的粒径范围为0.1-50μm，优选为0.1-30μm。


4.根据权利要求1所述的新型骨修复材料，其特征在于：所述再生医学材料的比表面积在100-1000m2/g。


5.根据权利要求1所述的新型骨修复材料，其特征在于：所述磷酸钙包括磷酸三钙和磷酸四钙中的一种或两种；所述磷酸钙的粒度为1-300μm，优选为50-200μm；所述磷酸钙优选为质量比为1:(3～5)的磷酸三钙和磷酸四钙。


6.根据权利要求1所述的新型骨修...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡方，仇越秀，王健，郭创洲，
申请(专利权)人：北京幸福益生再生医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11