一种聚乳酸基骨支架的复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于医学骨材料技术领域，特别涉及一种聚乳酸基骨支架的复合材料及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸基骨支架的复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于医学骨材料
，特别涉及一种聚乳酸基骨支架的复合材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]自体骨移植被认为是最佳的骨缺损治疗方案
。
但是，在自体骨移植中，有限的自体骨来源
、
额外的手术以及供体部位易发生感染等，仍然是自体骨移植中难以解决的巨大挑战
。
因此，资源充足
、
生物活性优异的人工骨支架已经成为骨组织工程的核心
。
[0003]聚乳酸
(PLA)
因其出色的生物相容性和生物可降解性，被公认为是最有代表性的生物医用聚合物高分子材料
。
然而，理想的骨支架除了应具备良好的生物相容性
、
生物可降解性以外，还需要具备与骨骼相似的力学强度
、
良好的亲水性和成骨分化的能力等
。
单一的
PLA
材料无法满足上述所有要求，其脆性
、
高疏水性和有限的生物活性，限制了它在骨组织工程的临床应用及其深入发展
。
鉴于此，在
PLA
材料中添加具有良好韧性的材料，在保持
PLA
生物相容性条件下达到增韧
PLA
的目的是一种选择
。
酯类聚合物如聚己二酸
‑
对苯二甲酸
‑
丁二酯
(PBAT)
是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，具有较好的延展性和断裂伸长率，通过
PBAT
等酯类聚合物和
/
或醇类聚合物与
PLA
结合是否可以很好地改善
PLA
的高脆性问题，进而得到性能优良的骨支架复合材料值得研究
。
[0004]另外，磷酸钙盐类
(CaP)
化合物，特别是羟基磷灰石
(HA)
，将其结合到聚合物基体中，可增强
PLA
基材料的亲水性和生物活性
。
羟基磷灰石
(HA)
是构成天然骨骼的主要无机成分，具有优异的骨传导和骨整合性能
。
有机磷酸生物安全性高，进入体内后产生的副作用小，可用于制备缓解骨骼转移疼痛的药物
。
此外，细胞膜等细胞成分同样含有磷酸基团，有机磷酸的存在可能有助于细胞的存活
。
但是，将此类有机膦酸，特别是乙二胺四亚甲基膦酸
(EDTMPA)
用于制备聚合物基骨支架复合材料的研究目前还未见报道
。
[0005]目前，一些改性的
PLA
材料已经成功应用于许多商业化医疗器械，如关节软组织固定钉
、
锚钉和骨板等
。
可见，继续开发出机械性能和生物活性良好的
PLA
基骨支架材料依旧引人注目
。
然而，值得注意的是，尽管关于各种聚乳酸基骨支架复合材料已经被大量研究，但是从目前的研究来看，聚乳酸基骨支架复合材料生物活性与力学性能之间的平衡
、
能够适用于各个部位的修复依然是该领域中有待解决的难题
。
因此，相比自体骨移植，能够真正应用到实际中并商业化生产的聚乳酸基骨支架的复合材料仍在少数
。
拓展和开发出更多聚乳酸基骨支架复合材料及制备途径，对解决以上难题具有重要的实际意义
。
[0006]因此，亟需提供一种聚乳酸基骨支架的复合材料，该复合材料具有良好的力学性能
、
生物活性
、
亲水性及诱导成骨能力，且制备原料绿色
、
对人体无害，制备工艺简单
、
易控，可满足商业化大规模的生产要求
。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选
择或创造条件
。
本专利技术提供一种聚乳酸基骨支架的复合材料，该复合材料具有良好的力学性能
、
生物活性
、
亲水性及诱导成骨能力，且制备原料绿色
、
对人体无害，制备工艺简单
、
易控，可满足商业化大规模的生产要求
。
[0008]本专利技术的专利技术构思：本专利技术以磷酸钙盐类化合物作为无机改性填料，以聚乳酸以及醇类聚合物和
/
或酯类聚合物为基体，同时引入有机膦酸，得到具有优良机械强度和生物活性的骨支架复合材料
。
在保持聚乳酸生物相容性条件下，醇类聚合物和
/
或酯类聚合物可增韧聚乳酸，改善聚乳酸高脆性问题，从而获得韧性优良的基体；磷酸钙盐类化合物是构成天然骨骼的主要无机成分，其与聚合物基体结合，可增强聚乳酸基材料的亲水性和生物活性；另外，有机磷酸具有磷酸基团，能够很好地螯合钙离子，以促进磷酸钙盐类化合物在骨支架材料表面的沉积，改善材料的骨相容性和生物活性，并且有利于提高复合材料的诱导成骨能力
。
[0009]因此，本专利技术的第一方面提供一种聚乳酸基骨支架的复合材料
。
[0010]具体的，一种聚乳酸基骨支架的复合材料，其制备原料包括聚乳酸
、
醇类聚合物和
/
或酯类聚合物
、
磷酸钙盐类化合物和有机磷酸
。
[0011]优选地，所述醇类聚合物包括聚乙二醇；所述酯类聚合物包括聚己二酸
‑
对苯二甲酸
‑
丁二酯
、
聚己内酯中的至少一种
。
[0012]进一步优选地，所述酯类聚合物为聚己二酸
‑
对苯二甲酸
‑
丁二酯
。
[0013]具体的，在保持聚乳酸生物相容性条件下，醇类聚合物和
/
或酯类聚合物的添加有助于改善聚乳酸基材料的高脆性，增强其韧性
。
特别是
PBAT
，其具有较好的延展性和断裂伸长率
。
[0014]优选地，所述磷酸钙盐类化合物包括羟基磷灰石
、
α
‑
磷酸三钙
、
β
‑
磷酸三钙中的至少一种
。
[0015]进一步优选地，所述磷酸钙盐类化合物为羟基磷灰石
。
[0016]具体的，为了提高
PLA
基材料的生物活性，通过共混将具有生物活性的磷酸钙盐类
(CaP)
化合物有效结合到聚合物基体中，可增强
PLA
基材料的亲水性和生物活性
。
特别是羟基磷灰石，因为
HA
是构成天然骨骼的主要无机成分，具有优异的骨传导和骨整合性能，能够极大地改善
PLA
基材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备原料包括聚乳酸
、
醇类聚合物和
/
或酯类聚合物
、
磷酸钙盐类化合物和有机磷酸
。2.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述醇类聚合物包括聚乙二醇；所述酯类聚合物包括聚己二酸
‑
对苯二甲酸
‑
丁二酯
、
聚己内酯中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述磷酸钙盐类化合物包括羟基磷灰石
、
α
‑
磷酸三钙
、
β
‑
磷酸三钙中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述有机磷酸包括乙二胺四亚甲基膦酸
、
氨基三亚甲基膦酸
、
己二胺四亚甲基膦酸中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，按重量份计，所述复合材料的制备原料包括聚乳酸
65
‑
95
份
、
醇类聚合物和
/
或酯类聚合物7‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪朝阳，方咏甘，林建云，杨丽庭，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：