一种膜包覆药物缓释支架及其制备方法和在抗骨修复术后感染中的应用技术

本发明专利技术公开了一种膜包覆药物缓释支架的制备方法，先配制庆大霉素

【技术实现步骤摘要】
一种膜包覆药物缓释支架及其制备方法和在抗骨修复术后感染中的应用


[0001]本专利技术属于药物缓释及其复合特种高分子材料领域，具体涉及一种膜包覆药物缓释支架及其制备方法和在抗骨修复术后感染中的应用。

技术介绍

[0002]随着我国人均收入水平的提高，人们的生活和消费方式开始发生变化，伴随着老龄化、少子化等人口结构的特征，人们对于情感需求日益增强，养宠意识的转变和宠物角色的转换，使我国宠物市场迎来了快速增长。有数据显示，2022年我国宠物市场规模达2706亿元。我国家庭宠物拥有率高达44.7%，家庭宠物拥有数量超过3亿只，宠物用品市场规模达到4200亿元。随着我国宠物市场的不断发展，未来的宠物经济前景更为广阔。
[0003]对于一些较为好动的宠物而言，如宠物狗、宠物猫等，发生骨损伤的风险大大增加。此外，宠物自身的一些骨科疾病，如发育畸形、先天骨结构异常、骨瘤等，不得不进行骨矫正、骨修复等手术。但是，不同宠物不同部位的骨骼大小又或是受创面积各有不同，不能用统一规格进行。而骨科术后感染又是一个不能忽视的问题。骨修复3D打印技术可以个性化定制植入物和替代物的形状以及规格，并预防术后感染，在骨科医疗领域越来越受青睐。
[0004]目前，骨修复材料主要有天然骨修复材料、人工骨修复材料、金属、非金属材料。天然骨修复材料为自体骨，优势是取自自体，具有良好的生物相容性，但骨量有限，会对自体造成额外的失血和创伤；人工骨修复材料多为异种骨，来自捐赠的组织，具有良好的骨诱导性和骨传导性，但来源少，价格高；金属主要包括多孔钛及钛合金、不锈钢等，来源广泛，价格低，强度高，缺点是不能形成骨整合，可塑性差；非金属材料来源广泛，包含各种生物陶瓷、高分子材料、复合材料等，生物相容性好，价格低，但大部分材料不适合新骨生长。故此，很需要一种既有良好生物相容性、细胞粘附性、力学性能接近自然骨且能够预防术后感染的骨修复支架来满足医疗发展的需求。
[0005]中国专利（专利号：CN202210938130.4)公开了一种骨修复支架的制备方法，所述的制备过程为将聚醚醚酮片体放入浓硫酸中制备磺化聚醚醚酮；制备混合预设比例的聚乙烯醇、阿司匹林、明胶以及纳米羟基磷灰石制备出水凝胶溶液；在将磺化聚醚醚酮片体和水凝胶溶液一起浇筑至模具中，循环冻融多次后浸泡无水氯化钙溶液，干燥后得到聚醚醚酮
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载药水凝胶双层骨修复支架；通过添加阿司匹林以达到骨修复术后抗血栓和镇痛的目的，该目的与本申请技术方案的药物缓释预防术后感染的目的完全不一样，应用的重点也差别较大。
[0006]中国专利（专利号：CN202110823078.3)公开了具有长效抗菌和自润滑功能的3D打印支架制备方法，所属的原料质量分数为PEEK粉末87
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95份、氧化锌2
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5份，纳米银1
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3份，沸石咪唑酯骨架结构材料2
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5份，350
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370℃高温双螺杆混合10
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30min后制备成线材，再打印成支架，通过表面处理得到PEEK
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NH2支架，再接枝透明质酸或者海藻酸钠分子，得到PEEK
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CHO支架，再浸入到蛋白质溶液中反应得到长效抗菌和自润滑功能的3D打印PEEK支架；与本
文相比，虽然目的都是抗菌，但是本文对支架的修饰与其不一样，将支架浸泡在海藻酸钠
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聚乙烯醇溶液中，相对其表面采用浓硫酸和浓硝酸的处理获得
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NO2基团、再采用SnCl2处理获取
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NH2基团，再与透明质酸或海藻酸钠分子接枝后再对透明质酸或者海藻酸钠分子进行氧化处理获得
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CHO基团、最后浸泡到有抗生素的蛋白溶液中反应获取得长效抗菌和自润滑功能的3D打印PEEK支架的过程，而申请技术方案中的凝胶修饰支架获取的途径更加简易便利，无毒无害，更加温和。
[0007]中国专利（专利号：CN202011573500.6)公开了一种聚醚醚酮硬硅钙石晶须复合材料骨修复支架的制备方法，该制备方法通过原为聚合法将对苯二酚与4,4
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二氟二苯甲酮在碱性氧化物的催化作用下合成聚醚醚酮基体材料，在聚醚醚酮为泥浆状时加入硬硅钙石晶须，通过晶须补强的方式提高聚醚醚酮的力学性能，同时在聚醚醚酮基体中引入硅离子与钙离子，提高了聚醚醚酮材料的生物活性；其采用自合成聚醚醚酮复合硬硅钙石晶须提高材料的力学性能和生物活性，与本文所介绍的聚醚醚酮支架主要用于骨修复和术后抗感染不同，针对的目标不一样；其采用硬硅钙石晶须提高材料的力学性能，引入硅离子与钙离子提高生物活性，与本申请技术方案采用短切碳纤维作为增强材料，海藻酸钠调节细胞代谢的机理和修饰方法完全不同。
[0008]中国专利（专利号：CN202211511327.6）公开了表面大贯通孔结构的径向梯度羟基磷灰石/聚醚醚酮复合材料支架及其制备方法与应用，制备过程为磷酸氢钙二水合物、氢氧化钙和聚醚醚酮按不同配比分别球磨预反应后，向表层填料加入不同比例的氯化钠颗粒得到混合物；通过不同直径的模具分别预压成型后并嵌套成梯度成分生坯；通过放电等离子烧结加热，高压得到致密的棒材；在水中将氯化钠颗粒溶出得到表面大贯通孔结构的径向梯度羟基磷灰石/聚醚醚酮复合材料支架；首先，其所添加的复合材料与本申请技术方案的复合材料大相径庭；其次，其支架加工方式也不一样，通过模压和烧结得到，与本申请技术方案做成线材再打印有明显的差别；再者，该方法解决的是径向梯度材料热压成型难、梯度材料成型温度不均和孔隙结构降低力学性能等问题，与本申请旨在应用在抗感染骨修复方面的目的迥异。

技术实现思路

[0009]针对以上问题，本专利技术提供了一种膜包覆药物缓释支架的制备方法，。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种膜包覆药物缓释支架的制备方法，包括以下步骤：（1）配制聚乙烯醇溶液和海藻酸钠溶液；将所得海藻酸钠溶液加入到所述聚乙烯醇溶液中，分散均匀，得到海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液；其中，海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液中海藻酸钠和聚乙烯醇的质量浓度分别为1
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4%和3
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6%；（2）将一定量庆大霉素加入到所得海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液中，保持温度35
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40℃，分散均匀，得到庆大霉素
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海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液；其中，庆大霉素的用量使其浓度达到0.1
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0.3wt%；（3）将一定比例的碳纤维和聚醚醚酮混合均匀，干燥后将混合材料进行熔融挤出，得到3D打印复合线材；
所用碳纤维和聚醚醚酮之间的质量比为1:4
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6；其中，所述熔融挤出采用双螺杆挤出机进行，温度设置为：一段340
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350℃、二段350
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360℃、第三段360
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365℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜包覆药物缓释支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）配制聚乙烯醇溶液和海藻酸钠溶液；将所得海藻酸钠溶液加入到所述聚乙烯醇溶液中，分散均匀，得到海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液；（2）将一定量庆大霉素加入到所得海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液中，保持温度35
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40℃，分散均匀，得到庆大霉素
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海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液；（3）将一定比例的碳纤维和聚醚醚酮混合均匀，干燥后将混合材料进行熔融挤出，得到3D打印复合线材；（4）根据设计好的结构模型，将所得3D打印复合线材采用3D打印设备打印成型，再浸泡到乙醇中，在35
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40℃进行超声处理，然后干燥，得到多孔骨修复支架；（5）将所得多孔骨修复支架浸入所述庆大霉素
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海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液中，在35
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40℃条件下恒温振荡20
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30h；取出再在氯化钙水溶液中常温浸泡15
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25min，干燥，得到膜包覆药物缓释支架。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：海藻酸钠
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聚乙烯醇混合溶液中海藻酸钠和聚乙烯醇的质量浓度分别为1

【专利技术属性】
技术研发人员：周武艺，孙景锋，郑文旭，江子聪，丁可，龚莫锋，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：