本发明专利技术涉及一种以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉及其制备方法，该骨钉为复合材料制备而成的螺钉，所述复合材料为基体材料PLA、增韧剂PBC和添加剂HAP的共混物；制备方法包括：（1）将PBC、PLA和HAP分别烘干去除水分；（2）将烘干后的PBC、PLA和HAP按配比进行加热共混，然后注塑成圆柱形PBC/PLA/HAP复合样条；（3）将复合样条在热空气中进行拉伸；（4）对拉伸样条进行切削加工，制成螺钉即得所述的以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉。本发明专利技术的骨钉具有优良的机械性能以及良好的生物相容性，免除了二次手术对患者的再次伤害。本产品的降解产物无毒无害，且制备方法简单，适合于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属生物医用材料的应用领域，特别是涉及一种以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉及其制备方法。
技术介绍
全球人口正在快速老龄化。据联合国人口基金预测，未来5年，65岁及以上人数将在人类历史上首次超过5岁以下儿童人数，发展中国家的人口变化将尤其显著。世界卫生组织提供的数字显示，自1980年以来，60岁及以上人口数量已经翻倍；到2050年，80岁及以上人口数量将近是现在的4倍，达到3. 95亿人。中国预计将在2026年至2027年进入“老龄社会”。中国老龄人数占世界首位。当世界“变老” 一2012年世界卫生日关 注“老龄化与健康”吕诺新华社2012-04-07，而伴随着人口老龄化社会的来临，骨质疏松症等由于年老体衰带来的骨折问题将急剧增加。据新华社电，我国骨质疏松疾病防治形势严峻，骨质疏松在60岁以上人群中发病率为56%，而由骨质疏松导致的骨折问题更是成为了困扰老年人身心健康的一大病症。比如我国髋骨骨折后一年之内，患者死于各种合并症的多达20%，存活者中约50%致残，生活不能自理60岁以上老人五成六骨质疏松广州日报2011-10-17。传统骨折治疗方法是在骨折处钉入起固定作用的骨钉，因此骨钉是常见的医学骨修复机械工具。目前，市场上常见的骨钉分为传统骨钉以及新型可降解骨钉两大类。传统的骨钉采用金属材料(不锈钢、钛及钛合金)或陶瓷制成，这些材料具有强度高、机械性能好、韧性好的优点；其缺点是由于骨和金属刚性差别导致愈合缓慢，易引起局部发炎，待患处愈合后还需对病人进行第二次手术，将骨内的金属钉取出，而二次手术后留下的空洞难以愈合，成为患者造成二次骨折的潜在危险因素张小农等.生物体内可吸收的Mg-Zn-Fe三元镁合金材料何国等.纤维烧结多孔钛骨钉的制备方法(200910045071)。由于金属骨钉的上述缺陷，生物相容性好且可降解金属骨钉的专利技术深受欢迎，它克服了传统骨钉不可降解、需二次取出的缺点。但可降解金属材料中不可避免含有重金属物质，降解过程中很可能造成患者重金属中毒，或给患者肾脏造成一定的压力高家诚等.一种高强度可降解生物医用镁合金及其制备方法(20091010815)任伊宾等.生物医用可控降解吸收高分子金属复合植入材料及其应用(200520047093)张二林等.医用可吸收Mg-Si镁合金(200810012778)。新型的以可降解高分子材料为基体材料的骨钉逐渐进入了骨固定领域。近年来常见并被广泛使用的骨钉材料有PLA、PGA等，此类材料除了能克服传统骨钉不降解、需二次手术取出的缺点外，同时具备了良好的生物相容性和人体可吸收性Po-ChunChang，Bu-Yuan Liu，Cheng Meei Liuj Hsin-Hua Chou，Ming-Hua Ho,Hwa-ChangLiu，Da-Ming Wang, Lein-Tuan Houj iiBone tissue engineering with novel rhBMP2_PLLAcomposite scaffolds”Biomedical Materials Research Part A，4，771-780(2007)。PLA的生产原料乳酸是从玉米淀粉中制得的，是生物体(包括人体)中常见的天然化合物，通过乳酸环化二聚物的化学聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸为原料得到的制品，具有良好的生物相容性、生物可吸收性以及很好的生物降解性和较好的抗热性。PLA是一种新型的可完全生物降解的合成材料，其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时不会散发毒气，不会造成污染，所以说这是一种对环境非常友好的聚合物。PLA有一个特点，即在自然条件下降解速率较慢，有人用PLA增韧陶瓷基材料制备骨内置材料Charlene M. Flahiff，Angela S. Blackwell, J.Marcus, and Dale S.Feldman, “Analysis of a biodegradable composite for bonehealing” 0021-9304/96/030419-06，在改善了力学性能和生物相容性的同时也改变了降解性能。但PLA材料也有一个致命弱点，就是脆性太大，也就是韧性欠佳，这个缺点使得PLA不太适合于制备可降解骨钉，必须要加以改性以改善其韧性。李乃祥等人(李乃祥等，聚乳酸增韧改性的方法，200610097261. 5)采用熔点在125 200°C之间的共聚酯作为聚乳酸增韧共混改性剂，这些共聚酯是采用间苯二甲酸、己二胺、I，4-丁二醇等作为第三单体对PET进行改性而获得的，本改性方法工艺路线较长，先后需进行共聚和共混，所以质量的稳定性控制是一个难题。俞臻阳等人(俞臻阳等，增韧增强聚乳酸纳米复合材料及其制备方法，200710039958. I)制备了一种二次功能化有机改性蒙脱土(TFC)，并用其增韧增强生物可降解聚乳酸纳米复合材料，据称该新型双官能团有机改性蒙脱土能增大蒙脱土层间与聚合物 分子的粘接力，该法先要对蒙脱土进行改性，然后共混增韧，工艺路线同样比较长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种以生物可降解高聚物聚碳酸丁二酯(PBC)为增韧剂的聚乳酸(PLA)可吸收骨钉及其制备，该生物可降解骨钉具有优良的机械性能以及良好的生物相容性，所添加的羟基磷灰石具有医用修复作用，骨钉的可降解性能彻底免除了常规金属骨钉取出时所需进行的二次手术及对患者造成的再次伤害。本产品降解周期可以适当调整，降解产物无毒无害，且制备方法简单，适合于工业化生产。本专利技术的一种以生物可降解高聚物聚碳酸丁二酯(PBC)为增韧剂的聚乳酸(PLA)可吸收骨钉，该骨钉为复合材料制备而成的螺钉，所述的复合材料为基体材料PLA、增韧剂PBC和添加剂羟基磷灰石(HAP)的共混物。其中PLA占主要地位，为骨钉的基体材料；作为增韧剂的PBC和作为添加剂的HAP通过共混均匀分散在PLA基体中起到增韧和医用修复作用。其中PLA在所述骨钉中的重量百分比为70、8%，PBC在骨钉中的重量百分比为I. 5 25%，HAP在骨钉中的重量百分比为0. 5 5%。所述的可吸收骨钉是通过熔融共混注塑、拉伸和切削加工制备而成的，所述的可吸收骨钉的作用段直径范围为Γ8_。本专利技术的一种以生物可降解高聚物PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉的制备方法，包括(I)将PBC、PLA和HAP分别烘干去除水分；(2 )将烘干后的PBC、PLA和HAP按配比进行加热共混，然后注塑成圆柱形PBC/PLA/HAP复合样条；(3)将复合样条在热空气中进行拉伸以提高混合物的力学性能，获得拉伸样条；(4)对拉伸样条进行切削加工，制成螺钉即得所述的以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉。所述步骤(I)中的烘干温度、时间分别为对于PBC，4(T50°C，8 10小时；对于PLA，90 10(TC，8 10小时；对于HAP，10(Tl2(TC，8 10小时。所述步骤(2)中加热共混的温度范围为17(Tl90°C，所注塑的圆柱形PBC/PLA/HAP复合样条直径范围为I. 5 12mm。所述步骤(3)中热空气温度范围为25 120°C，拉伸倍数为I飞倍。所述加热共混采用双螺杆共混机。本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉，其特征是：所述的以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉为复合材料制备而成的螺钉，所述的复合材料为基体材料PLA、增韧剂PBC和添加剂HAP的共混物；其中PLA在所述骨钉中的重量百分比为70~98%，PBC在所述骨钉中的重量百分比为1.5~25%，HAP在所述骨钉中的重量百分比为0.5~5%。
【技术特征摘要】
1.一种以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉，其特征是所述的以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉为复合材料制备而成的螺钉，所述的复合材料为基体材料PLA、增韧剂PBC和添加剂HAP的共混物； 其中PLA在所述骨钉中的重量百分比为70、8%，PBC在所述骨钉中的重量百分比为I.5 25%，HAP在所述骨钉中的重量百分比为O. 5 5%。2.根据权利要求I所述的一种以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉，其特征在于所述的可吸收骨钉是通过熔融共混注塑、拉伸和切削加工制备而成的，所述的可吸收骨钉的作用段直径范围为llmm。3.如权利要求I所述的一种以PBC为增韧剂的PLA可吸收骨钉的制备方法，其特征是包括 (1)将PBC、PLA和HAP分别烘干去除水分； (2)将烘干后的PBC、PLA和HAP按配比进行加热共混，然后注塑成圆柱形PBC/PLA/HAP复合样条； (3)将复合样条在热空气中进行拉伸，获得拉伸样条； (4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆，刘馨洋，郯志清，沈新元，吴文华，吉亚丽，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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