一种骨骼系统修复材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医用生物材料领域，尤其涉及一种骨骼系统修复材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 天然骨骼是胶原蛋白、包含糖胺聚糖的非胶原蛋白有机相以及磷酸钙的复合生物 材料。其复合的分层结构产生了特殊的机械性质，包括高的硬度、强度和断裂韧性，这些性 质使骨可以承受日常经受的生理应力。
[0003] 人体骨骼通过身体环境中形成的骨类磷灰石层直接结合人体内的磷酸钙；另一方 面，已知胶原蛋白和包括胶原蛋白和其它生物有机物例如糖胺聚糖的共聚物是多种细胞类 型附着和增殖的最佳基质。
[0004] 羟磷灰石是最普遍用作骨骼替代材料中的成分的磷酸钙。但是，和透钙磷石、磷酸 三钙和磷酸八钙等其它形式的磷酸钙材料相比，羟磷灰石是相对不可溶的材料。由于该材 料在人体中的再吸收速率特别低，所以当制备生物材料时，磷灰石相对低的溶解度是不利 的。
[0005] 例如，羟磷灰石的磷酸钙是机械上的刚性材料。但是，和天然骨骼相比，它们是相 对脆性的。胶原蛋白是机械上的韧性材料。但是和天然骨相比具有相对较低的刚性。包含 胶原蛋白和糖胺聚糖的共聚物的材料比单独的胶原蛋白具有更高的韧性和刚性，但是，与 天然骨骼相比，仍然具有较低的刚性。
【发明内容】
[0006] 解决的技术问题：本发明提供了一种骨骼系统修复材料及其制备方法，以解决现 有技术中骨骼修复材料刚性不足及韧性欠佳的问题。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种骨骼系统修复材料，主要由以下原料按质量份数配比制成：胶原蛋白15~45份、氨 基葡聚糖12~30份、透明质酸8~25份、磷酸钙3~20份、磷酸镁2~16份、壳聚糖6~26份、纤 维粘蛋白2~15份、角蛋白8~27份、双蒸水35~65份。
[0008] 作为本发明的一种改进，所述一种骨骼系统修复材料主要由以下原料按质量份数 配比制成：胶原蛋白35份、氨基葡聚糖28份、透明质酸21份、磷酸钙16份、磷酸镁12份、 壳聚糖21份、纤维粘蛋白12份、角蛋白23份、双蒸水60份。
[0009] -种骨骼系统修复材料的制备方法，包含以下步骤： (1) 将胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双蒸水中，加热至28~37°C制成浆料1 ;将浆 料1沉积在模具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或颗粒的温度； (2) 将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至80~90°C，得到多孔复合材料1，从模具中取 出材料； (3) 将角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水中，加热至28~37°C制成浆料2 ;待浆料2 沉积于模具中后，冷却至一 20~0°C，至浆料2全部转化为多个晶体或颗粒后，以10~15°C /s 的速度升温至40~65°C，得到多孔复合材料2,从模具中取出材料； (4)将氨基葡聚糖和壳聚糖加热至95~132°C，熔融后喷洒至多孔复合材料1和/或 多孔复合材料2的一面，并将该面相对放置，从而将多孔复合材料1和多孔复合材料2粘合 成型，制得骨骼系统修复材料。
[0010] 作为本发明的一种优选方案，步骤（1)中将胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双 蒸水中，加热至32°C制成浆料1 ;将浆料1沉积在模具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或 颗粒的温度。
[0011] 作为本发明的一种优选方案，步骤（2)中，将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至 86°C，得到多孔复合材料1，从模具中取出材料。
[0012] 作为本发明的一种优选方案，步骤（3)中将角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水 中，加热至31°C制成浆料2 ;待浆料2沉积于模具中后，冷却至一 18°C，至浆料2全部转化 为多个晶体或颗粒后，以14°C /s的速度升温至62°C，得到多孔复合材料2,从模具中取出材 料。
[0013] 作为本发明的一种优选方案，步骤（4)中将氨基葡聚糖和壳聚糖加热至128°C，熔 融后喷洒至多孔复合材料1和/或多孔复合材料2的一面，并将该面相对放置，从而将多孔 复合材料1和多孔复合材料2粘合成型，制得骨骼系统修复材料。
[0014] 有益效果 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 首先，本发明制备的骨骼系统修复材料刚性、韧性均能达到人体骨骼的标准，适合应用 于人体骨骼的修复和重建； 其次，本发明制备的骨骼系统修复材料能够承受日常经受的生理应力； 最后，本发明制备的骨骼系统修复材料无任何毒副作用。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 : 一种骨骼系统修复材料，主要由以下原料按质量份数配比制成：胶原蛋白15份、氨基 葡聚糖12份、透明质酸8份、磷酸钙3份、磷酸镁2份、壳聚糖6份、纤维粘蛋白2份、角蛋 白8份、双蒸水35份。
[0016] -种骨骼系统修复材料的制备方法，包含以下步骤： (1) 将胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双蒸水中，加热至28°C制成浆料1 ;将浆料1 沉积在模具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或颗粒的温度； (2) 将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至80°C，得到多孔复合材料1，从模具中取出 材料； (3) 将角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水中，加热至28°C制成浆料2 ;待浆料2沉 积于模具中后，冷却至一 20°C，至浆料2全部转化为多个晶体或颗粒后，以KTC /s的速度 升温至40°C，得到多孔复合材料2,从模具中取出材料； (4) 将氨基葡聚糖和壳聚糖加热至95°C，熔融后喷洒至多孔复合材料1和/或多孔复 合材料2的一面，并将该面相对放置，从而将多孔复合材料1和多孔复合材料2粘合成型， 制得骨骼系统修复材料。
[0017] 实施例2: 一种骨骼系统修复材料，主要由以下原料按质量份数配比制成：胶原蛋白35份、氨基 葡聚糖28份、透明质酸21份、磷酸钙16份、磷酸镁12份、壳聚糖21份、纤维粘蛋白12份、 角蛋白23份、双蒸水60份。
[0018] -种骨骼系统修复材料的制备方法，包含以下步骤： (1) 将胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双蒸水中，加热至32°C制成浆料1 ;将浆料1 沉积在模具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或颗粒的温度； (2) 将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至86°C，得到多孔复合材料1，从模具中取出 材料； (3) 将角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水中，加热至31°C制成浆料2 ;待浆料2沉 积于模具中后，冷却至一 18°C，至浆料2全部转化为多个晶体或颗粒后，以14°C /s的速度 升温至62°C，得到多孔复合材料2,从模具中取出材料； (4) 将氨基葡聚糖和壳聚糖加热至128°C，熔融后喷洒至多孔复合材料1和/或多孔复 合材料2的一面，并将该面相对放置，从而将多孔复合材料1和多孔复合材料2粘合成型， 制得骨骼系统修复材料。
[0019] 实施例3 : 一种骨骼系统修复材料，主要由以下原料按质量份数配比制成：胶原蛋白45份、氨基 葡聚糖30份、透明质酸25份、磷酸钙20份、磷酸镁16份、壳聚糖26份、纤维粘蛋白15份、 角蛋白27份、双蒸水65份。
[0020] 一种骨骼系统修复材料的制备方法，包含以下步骤： (1) 将胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双蒸水中，加热至37°C制成浆料1 ;将浆料1 沉积在模具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或颗粒的温度； (2) 将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至90°C，得到多孔复合材料1，从模具中取出 材料； (3) 将角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水中，加热至37°C制成浆料2 ;待浆料2沉 积于模具中后，冷却至〇°C，至浆料2全部转化为多个晶体或颗粒后，以15°C /s的速度升温 至65°C，得到多孔复合材料2,从模具中取出材料； (4) 将氨基葡聚糖和壳聚糖加热至132°C，熔融后喷洒至多孔复合材料1和/或多孔复 合材料2的一面，并将该面相对放置，从而将多孔复合材料1和多孔复合材料2粘合成型， 制得骨骼系统修复材料。
[0021] 对实施例1~3制备得到的骨骼系统修复材料进行检测，结果如下表所示：
【主权项】
1. 一种骨骼系统修复材料，其特征在于，主要由以下原料按质量份数配比制成：胶原 蛋白15~45份、氨基葡聚糖12~30份、透明质酸8~25份、磷酸钙3~20份、磷酸镁2~16份、壳 聚糖6~26份、纤维粘蛋白2~15份、角蛋白8~27份、双蒸水35~65份。2. 根据权利要求1所述一种骨骼系统修复材料，其特征在于，主要由以下原料按质量 份数配比制成：胶原蛋白35份、氨基葡聚糖28份、透明质酸21份、磷酸钙16份、磷酸镁12 份、壳聚糖21份、纤维粘蛋白12份、角蛋白23份、双蒸水60份。3. 权利要求1所述的一种骨骼系统修复材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤： (1) 将胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双蒸水中，加热至28~37°C制成浆料1 ;将浆 料1沉积在模具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或颗粒的温度； (2) 将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至80~90°C，得到多孔复合材料1，从模具中取 出材料； (3) 将角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水中，加热至28~37°C制成浆料2 ;待浆料2 沉积于模具中后，冷却至一 20~0°C，至浆料2全部转化为多个晶体或颗粒后，以10~15°C /s 的速度升温至40~65°C，得到多孔复合材料2,从模具中取出材料； (4) 将氨基葡聚糖和壳聚糖加热至95~132°C，熔融后喷洒至多孔复合材料1和/或 多孔复合材料2的一面，并将该面相对放置，从而将多孔复合材料1和多孔复合材料2粘合 成型，制得骨骼系统修复材料。4. 根据权利要求3所述一种骨骼系统修复材料的制备方法，其特征在于，步骤（1)中将 胶原蛋白、纤维粘蛋白和磷酸钙溶于双蒸水中，加热至32°C制成浆料1 ;将浆料1沉积在模 具中，冷却至浆料1转化为多个晶体或颗粒的温度。5. 根据权利要求3所述一种骨骼系统修复材料的制备方法，其特征在于，步骤（2)中， 将步骤（1)中获得的晶体或颗粒加热至86°C，得到多孔复合材料1，从模具中取出材料。6. 根据权利要求3所述一种骨骼系统修复材料的制备方法，其特征在于，步骤（3)中将 角蛋白、透明质酸和磷酸镁溶于双蒸水中，加热至31°C制成浆料2 ;待浆料2沉积于模具中 后，冷却至一 18°C，至浆料2全部转化为多个晶体或颗粒后，以14°C /s的速度升温至62°C， 得到多孔复合材料2,从模具中取出材料。7. 根据权利要求3所述一种骨骼系统修复材料的制备方法，其特征在于，步骤（4)中将 氨基葡聚糖和壳聚糖加热至128°C，熔融后喷洒至多孔复合材料1和/或多孔复合材料2的 一面，并将该面相对放置，从而将多孔复合材料1和多孔复合材料2粘合成型，制得骨骼系 统修复材料。
【专利摘要】本发明公开了一种骨骼系统修复材料及其制备方法，主要由以下原料按质量份数配比制成：胶原蛋白15~45份、氨基葡聚糖12~30份、透明质酸8~25份、磷酸钙3~20份、磷酸镁2~16份、壳聚糖6~26份、纤维粘蛋白2~15份、角蛋白8~27份、双蒸水35~65份。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：首先，本发明制备的骨骼系统修复材料刚性、韧性均能达到人体骨骼的标准，适合应用于人体骨骼的修复和重建；其次，本发明制备的骨骼系统修复材料能够承受日常经受的生理应力；最后，本发明制备的骨骼系统修复材料无任何毒副作用。
【IPC分类】A61L27/12, A61L27/24, A61L27/20
【公开号】CN104984388
【申请号】CN201510352125
【发明人】吕少波, 李卓才, 李苏杨
【申请人】苏州乔纳森新材料科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月24日