本发明涉及医学材料领域，特别是涉及一种采用聚合物、纳米相钙磷盐、胶原为原料来制备的多孔骨材料以及其制备方法。
背景技术：
据统计，我国肢体不自由患者有5000万人以上，其中由于缺乏骨重建手术和骨材料，已有500万人截肢；全国每年因各类交通事故、生产安全事故、骨科疾病等因素，造成骨缺损或骨损伤的患者有1200万人，骨骼不健全的人数有上千万；全国牙缺损、牙缺失患者已逾4亿。这些人急需得到妥善治疗。临床上由于创伤、肿瘤、感染所造成的骨缺损很常见，估计我国每年有1200万骨科病例需要植骨。
在骨缺损填充医用材料领域，长期以来，自体骨和异体骨是临床上治疗骨骼缺损的常用植骨材料。尽管自体骨移植存在来源有限和造成供骨区多种并发症的问题，但因其具有骨诱导又兼有骨遗传功能，一直以来被作为骨缺损治疗的“金标准”；异体骨尚不能完全克服移植后的免疫排斥反应，有潜在的病源传播危险，同时存在医学伦理学方面的障碍。
为了克服其移植所带来的问题，人工骨材料的使用一直备受关注，欧美国家近年自体骨和异体骨相比于人工骨材料的使用正趋于明显的下降趋势，例如凝胶、脱矿人骨基质、钛合金、高聚物、硫酸钙、生物活性玻璃、磷酸钙骨水泥和生物陶瓷、胶原基材料等。然而胶原基材料是最具前景的，因为胶原是天然骨组织中主要的关键组成部分，能够促进早期矿化和支持新骨的形成，同时材料可以生物降解最终被新骨代替。国内外已商品化的产品主要有DePuy Spine的HEALOS、Orthovita的Vitoss、Synthes的chronOs、Medtronic的Mastergraft、Allgens的BonGold等，胶原含量在20至70％之间。
从对自然骨进行的研究得到启发，纳米羟基磷灰石(nano-HA)/胶原基复合物收到了极大的关注。最初，合成物通过纳米羟基磷灰石与胶原的直接混合来制备，纳米羟基磷灰石从现代陶瓷工艺而来；而胶原是提取自动物组织，但是因为胶原与羟基磷灰石相对弱的结合，使得在体内胶原降解得较快，而羟基磷灰石依然保持原性状而未对骨修复产生协同作用。
然而采用仿生的思路，可以制备出与天然骨类似的羟基磷灰石与胶原结合成具有独特规律的分级结构的复合物。两者的协同作用在1995年最先被报道，为仿生的制备骨修复材料提供了思路，为了克服在胶原内部或间隔的连续矿化形成的阻碍，胶原先在酸性的溶液中被分散，通过调节pH值或者加入添加剂使其协同沉淀，羟基磷灰石纳米晶体开始在钙盐、磷酸盐和胶原溶液混合的悬浮体系中形成，即生物矿化。
同时为了得到生物相容性好、降解速率可控、易成型的具有高度孔隙率、合适孔径尺寸的框架材料，通过高分子材料与纳米晶磷酸钙胶原基复合的方式来制备良好的生物骨材料。
聚丙交酯(PLGA)具有无毒、可靠的生物安全性，是被美国FDA批准用于临床的可降解生物材料。聚丙交酯具有一定的强度，材料的多孔网络结构使其能够适应一定范围的压力变化，同时多孔组织能够使血液流通，保证了骨组织的正常代谢。多孔材料植入体内后，由于它的比表面积(表面积/体积)的增大，有利于微小血管、纤维结缔组织的长入及营养和代谢产物的输送，引导成骨细胞的迁移；同时产品本身在骨的形成过程中转化为新骨的主要成份，促进新骨形成，从而使材料引导细胞的能力和成骨活性增加。然而，由于PLGA的降解时间随着PGA段的共聚到PLA段上，降解时间较快，不利于骨再生，使得降解时间与骨重建不匹配。另外，现有技术中，在制造矿化胶原干粉时，存在局部离子浓度过大或者过小、磷酸根离子和/或钙离子残留导致的洗涤时间过长、沉淀物洗涤费时、钙磷盐利用率低等问题，在制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的力学性能低、降解时间短以及制备时矿化胶原干粉分散性差、有机溶剂残留量过大和难以去除、孔隙率低等问题。
技术实现要素：
为了实现上述目的，解决本领域存在的上述问题，本发明在第一方面提供了一种制备矿化胶原干粉的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)使用酸液将I型胶原纤维配制成浓度为0.0001至0.001g/ml的胶原溶液；
(2)以0.08至0.12摩尔钙离子/克胶原的量向所述胶原溶液中加入含钙离子水溶液，从而制得钙/胶原复合溶液；
(3)以Ca/P＝1.2～1.8的量向所述钙/胶原复合溶液中加入含磷酸根离子水溶液，从而制得钙/磷/胶原复合溶液；
(4)将钙/磷/胶原复合溶液调节至pH值为8，搅拌、分离沉淀、水洗沉淀直到上清液的pH值在7.0～7.5，从而获得沉淀物；
(5)使用纯化水洗涤沉淀物并抽滤，获得滤饼；
(6)在常压下将滤饼于-30～-20℃进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃进行升华，从而对滤饼进行冷冻干燥；
(7)将经过冷冻干燥的滤饼研磨成粒径不大于80目的矿化胶原干粉。
本发明在第二方面提供了本发明第一方面所述方法制得的矿化胶原干粉。
本发明在第三方面提供了本发明第二方面所述的矿化胶原干粉在制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料中的应用。
本发明在第四方面提供了一种制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的方法，所述方法包括如下步骤：
(a)配制质量体积浓度为0.05至0.10g/ml的高分子聚合物溶液，使用的溶剂为选自由1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜组成的组中的任一种；
(b)向所述高分子聚合物溶液中加入矿化胶原干粉，制得聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液，所述矿化胶原干粉与所述高分子聚合物的质量比为1:2～3:2；
(c)在常压下将聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液于-30～-20℃进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃进行升华；
(d)通过超声抽提的方式除去冻干后残留的有机溶剂并干燥；
(e)对去除了有机溶剂的材料进行灭菌，从而制得所述矿化胶原-高分子复合多孔骨材料。
本发明在第五方面还提供了一种制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)使用酸液将I型胶原纤维配制成浓度为0.0001至0.001g/ml的胶原溶液；
(2)以0.08至0.12摩尔钙离子/克胶原的量向所述胶原溶液中加入含钙离子水溶液，从而制得钙/胶原复合溶液；
(3)以Ca/P＝1.2～1.8的量向所述钙/胶原复合溶液中加入含磷酸根离子水溶液，从而制得钙/磷/胶原复合溶液；
(4)将钙/磷/胶原复合溶液调节至pH值为8，搅拌、分离沉淀、水洗沉淀直到上清液的pH值在7.0～7.5，从而获得沉淀物；
(5)使用纯化水洗涤沉淀物并抽滤，获得滤饼；
(6)在常压下将滤饼于-30～-20℃进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃进行升华，从而对滤饼进行冷冻干燥；
(7)将经过冷冻干燥的滤饼研磨成粒径不大于80目的矿化胶原干粉；
(8)配制质量体积浓度为0.05至0.10g/ml的高分子聚合物溶液，使用的溶剂为选自由1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜组成的组中的任一种；
(9)向所述高分子聚合物溶液中加入矿化胶原干粉，制得聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液，所述矿化胶原干粉与所述高分子聚合物的质量比为1:2～3:2；
(10)在常压下将聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液于-30～-20℃进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃进行升华；
(11)通过超声抽提的方式除去冻干后残留的有机溶剂并干燥；
(12)对去除了有机溶剂的材料进行灭菌，从而制得所述矿化胶原-高分子复合多孔骨材料。
本发明在第六方面提供了本发明第四或第五方面所述方法制得的矿化胶原-高分子复合多孔骨材料。
本发明在第七方面提供了本发明第六方面所述的矿化胶原-高分子复合多孔骨材料在制造骨植入物中的应用。
本发明的优点以及所带来的预想不到的技术效果至少包括如下几点：
(1)采用的胶原溶液浓度为0.0001至0.001g/ml，在该胶原浓度下，整体溶液粘度更加适中，不会造成粘度对于局部离子浓度过大或过小的影响。
(2)采用钙磷摩尔投料比为Ca：P＝1.2至1.8，提高了钙盐和磷盐的利用效率，减少了材料中游离钙盐和磷盐的残留。
(3)采用pH值为8的沉淀终点，使得矿化胶原沉淀得更加快速而充分，显著减少了搅拌和静置时间。
(4)采用80目以下的矿化胶原干粉，使得其在与胶原粘合剂混合时，更容易分散。
(5)采用了40kgy以下的辐照剂量进行灭菌加工，不明显降低材料的力学性能和降解时间。
(6)采用高分子聚合物与有机溶剂的质量体积比为0.05至0.10g/ml，根据作为组织工程用的多孔支架，不同的组织细胞对孔径有不同的要求，而骨和软骨组织工程则需要100至250μm的孔径，对于可降解多孔支架材料200至400μm为佳，故该浓度下有机溶剂造孔孔径接近理论值，且孔隙率为70至95％；
(7)采用了室温对高分子聚合物进行在良溶剂下的溶胀，因采用了聚合物的良溶剂，故在室温下即可完成溶胀，减少了温度较高下溶剂挥发以及毒性等风险；
(8)通过分段冻干的方式，使得材料能够在较低温度下固化，在稍高温度下升华，缩短了冻干时间。
(9)以聚乳酸(PLA)如左旋聚乳酸和聚己内酯(PCL)代替PLGA作为高分子支架材料，使得降解时间与骨重建匹配。
(10)由于采用超声抽提的方式除去冻干后有机溶剂的残留，时间短，效率高，残留量小。
具体实施方式
如上所述，本发明在第一方面提供了一种制备矿化胶原干粉的方法所述方法包括如下步骤：
(1)使用酸液将I型胶原纤维配制成浓度为0.0001至0.001g/ml(例如0.0001、0.0005或0.001g/ml)的胶原溶液；
(2)以0.08至0.12(例如0.08、0.10或0.12)摩尔钙离子/克胶原的量向所述胶原溶液中加入含钙离子水溶液，从而制得钙/胶原复合溶液；
(3)以Ca/P＝1.2～1.8(例如1.2、1.4、1.6或1.8)的量向所述钙/胶原复合溶液中加入含磷酸根离子水溶液，从而制得钙/磷/胶原复合溶液；
(4)将钙/磷/胶原复合溶液调节至pH值为8，搅拌、分离沉淀、水洗沉淀直到上清液的pH值在7.0～7.5(例如7.0、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5)，从而获得沉淀物；
(5)使用纯化水洗涤沉淀物并抽滤，获得滤饼；
(6)在常压下将滤饼于-30～-20℃(例如-30、-25或-20℃)进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃(例如-10、-5或0℃)进行升华，从而对滤饼进行冷冻干燥；
(7)将经过冷冻干燥的滤饼研磨成粒径不大于80目(例如不大于80、90、100或120目)的矿化胶原干粉。
在一些优选的实施方式中，步骤(1)中的所述酸液选自由盐酸水溶液、硝酸水溶液和乙酸水溶液组成的组，优选的是乙酸水溶液。
在一些优选的实施方式中，所述酸液的浓度为0.45至0.55mM(例如0.45、0.50或0.55mM)。
在一些优选的实施方式中，步骤(4)中的pH使用氢氧化钠水溶液来调节，优选的是，所述氢氧化钠水溶液的浓度为0.9M至1.1M(例如0.9、1.0或1.1M)。
在一些优选的实施方式中，所述含钙离子水溶液和/或含磷酸根离子水溶液的加入采用边缓慢滴加边搅拌的方式进行。
在一些优选的实施方式中，在步骤(4)中将pH调节至8之后，再搅拌8至24小时，形成白色悬浊液，静置12至24小时(例如12、18或24小时)，除去上清，再加纯化水至原体积后搅拌5至10次(例如5、6、7、8、9或10次)，静置1至3小时后除去上清，连续清洗3至7次，直到上清液的pH值在7.0～7.5(7.0、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5)之间。
在一些优选的实施方式中，所述含钙离子水溶液的浓度为0.45M至0.55M(例如0.45、0.50或0.55M)。
在一些优选的实施方式中，所述含磷酸根离子水溶液的浓度为0.4M至0.6M(例如0.40、0.50或0.60M)。
在一些优选的实施方式中，所述I型胶原纤维为非凝胶状态的I型牛胶原纤维。
在一些优选的实施方式中，用于制备所述含钙离子水溶液的钙盐和用于制备含磷酸根离子水溶液的磷盐为药用或药用辅料级别的钙盐和磷盐。
本发明在第二方面提供了本发明第一方面所述方法制得的制得的矿化胶原干粉。
本发明在第三方面提供了本发明第一方面所述方法制得的或者本发明第二方面所述的矿化胶原干粉在制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料中的应用。
本发明在第四方面提供了一种制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的方法，所述方法包括如下步骤：
(a)配制质量体积浓度为0.05至0.10g/ml的高分子聚合物溶液，使用的溶剂为选自由1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜组成的组中的任一种；
(b)向所述高分子聚合物溶液中加入矿化胶原干粉，制得聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液，所述矿化胶原干粉与所述高分子聚合物的质量比为1:2～3:2(例如1:2、2:2或3:2)；
(c)在常压下将聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液于-30～-20℃(例如-30、-25或-20℃)进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃(例如-10、-5或0℃)进行升华；
(d)通过超声抽提的方式除去冻干后残留的有机溶剂并干燥；
(e)对去除了有机溶剂的材料进行灭菌，从而制得所述矿化胶原-高分子复合多孔骨材料。
在一些优选的实施方式中，在步骤(d)和(e)之间还包括有机溶剂残留量是否处在合格残留值范围内的检测步骤。
在一些优选的实施方式中，所述合格残留值范围为小于或者等于50ppm。
在一些优选的实施方式中，所述检测步骤通过如下方式进行：称取1.0g的二次冻干胶原复合物，检测有机溶剂残留量是否小于或者等于50ppm(例如不大于50、40、30、20或10ppm)，如果大于50ppm，则重复步骤(d)，直至有机溶剂残留量小于或者等于50ppm。
在一些优选的实施方式中，所述高分子聚合物为PLA和/或PCL在一些更优选的实施方式中，所述PLA的粘均分子量(下文有时简称为分子量)为100,000～300,000(例如为100,000、200,000或300,000)。在另外一个优选的实施方式中，所述PCL的特性粘度1.0至2.5dl/g(例如为1.0、1.5、2.0或2.5)。
在一些优选的实施方式中，所述超声抽提通过如下方式进行：将样品放置到烧杯中，用无水乙醇完全浸没至少2小时后；超声波清洗，2至10min(例如2、5、7或10分钟)后倒掉清洗液，再重复超声2至5次后；装入离心机装载过滤袋，离心一次(3至20秒)(例如3、5、7、10、15或20秒)，离心机转速为1000至4000r/min(例如1000、2000、3000或4000r/min)，然后进行真空干燥。
在一些优选的实施方式中，所述灭菌通过采用15kgy至40kgy(例如15、20、25、30、35或40kgy)的钴-60辐照剂量进行。
在一些优选的实施方式中，所述矿化胶原干粉为本发明第一方面所述的方法制得。
本发明在第五方面还提供了一种制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)使用酸液将I型胶原纤维配制成浓度为0.0001至0.001g/ml的胶原溶液；
(2)以0.08至0.12摩尔钙离子/克胶原的量向所述胶原溶液中加入含钙离子水溶液，从而制得钙/胶原复合溶液；
(3)以Ca/P＝1.2～1.8的量向所述钙/胶原复合溶液中加入含磷酸根离子水溶液，从而制得钙/磷/胶原复合溶液；
(4)将钙/磷/胶原复合溶液调节至pH值为8，搅拌、分离沉淀、水洗沉淀直到上清液的pH值在7.0～7.5，从而获得沉淀物；
(5)使用纯化水洗涤沉淀物并抽滤，获得滤饼；
(6)在常压下将滤饼于-30～-20℃进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃进行升华，从而对滤饼进行冷冻干燥；
(7)将经过冷冻干燥的滤饼研磨成粒径不大于80目的矿化胶原干粉；
(8)配制质量体积浓度为0.05至0.10g/ml的高分子聚合物溶液，使用的溶剂为选自由1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜组成的组中的任一种；
(9)向所述高分子聚合物溶液中加入矿化胶原干粉，制得聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液，所述矿化胶原干粉与所述高分子聚合物的质量比为1:2～3:2(例如1:2、2:2或3:2)；
(10)在常压下将聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液于-30～-20℃(例如-30、-25或-20℃)进行预冻，再在真空条件下于-10～0℃(例如-10、-5或0℃)进行升华；
(11)通过超声抽提的方式除去冻干后残留的有机溶剂并干燥；
(12)对去除了有机溶剂的材料进行灭菌，从而制得所述矿化胶原-高分子复合多孔骨材料。
在一些优选的实施方式中，步骤(1)中的所述酸液选自由盐酸水溶液、硝酸水溶液和乙酸水溶液组成的组，优选的是乙酸水溶液。
在一些优选的实施方式中，所述酸液的浓度为0.45至0.55mM。
在一些优选的实施方式中，步骤(4)中的pH使用氢氧化钠水溶液来调节，优选的是，所述氢氧化钠水溶液的浓度为0.9M至1.1M。
在一些优选的实施方式中，所述含钙离子水溶液和/或含磷酸根离子水溶液的加入采用边缓慢滴加边搅拌的方式进行。
在一些优选的实施方式中，在步骤(4)中将pH调节至8之后，再搅拌8至24小时，形成白色悬浊液，静置12至24小时，除去上清，再加纯化水至原体积后搅拌5至10次，静置1至3小时后除去上清，连续清洗3至7次，直到上清液的pH值在7.0～7.5之间。
在一些优选的实施方式中，所述含钙离子水溶液的浓度为0.45M至0.55M。
在一些优选的实施方式中，所述含磷酸根离子水溶液的浓度为0.4M至0.6M。
在一些优选的实施方式中，所述I型胶原纤维为非凝胶状态的I型牛胶原纤维。
在一些优选的实施方式中，用于制备所述含钙离子水溶液的钙盐和含磷酸根离子水溶液的钙盐和用于制备含磷酸根离子水溶液的磷盐为药用或药用辅料辅料级别的钙盐和磷盐。
在一些优选的实施方式中，在步骤(11)和(12)之间还包括有机溶剂残留量是否处在合格残留值范围内的检测步骤。
在一些优选的实施方式中，所述合格残留值范围为小于或者等于50ppm。
在一些优选的实施方式中，所述检测步骤通过如下方式进行：称取1.0g的二次冻干胶原复合物，检测有机溶剂残留量是否小于或者等于50ppm(例如不大于50、40、30、20或10ppm)，如果大于50ppm，则重复步骤(d)，直至有机溶剂残留量小于或者等于50ppm。
在一些优选的实施方式中，所述高分子聚合物为PLA和/或PCL。在一些更优选的实施方式中，所述PLA的分子量为100,000～300,000(例如为100,000、200,000或300,000)。在另外一个优选的实施方式中，所述PCL的特性粘度1.0至2.5dl/g(例如为1.0、1.5、2.0或2.5)。
在一些优选的实施方式中，所述超声抽提通过如下方式进行：将样品放置到烧杯中，用无水乙醇完全浸没至少2小时后；超声波清洗，2至10min(例如2、5、7或10分钟)后倒掉清洗液，再重复超声2至5次后；装入离心机装载过滤袋，离心一次(3至20秒)(例如3、5、7、10、15或20秒)，离心机转速为1000至4000r/min(例如1000、2000、3000或4000r/min)，然后进行真空干燥。
在一些优选的实施方式中，所述灭菌通过采用15kgy至40kgy的钴-60辐照剂量进行。
在一些更具体的实施方式中，本发明的用于制备矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的方法包括如下步骤：
(1)配制成I型胶原纤维的酸溶液，其中的酸选自由盐酸、硝酸或乙酸组成的组中的任何一种，酸溶液中的胶原的浓度为0.0001至0.001g/ml；
(2)在酸溶液中缓慢滴加含有钙离子的溶液，滴加量为每克胶原滴加钙离子0.08至0.12mol，滴加的同时搅拌；
(3)在上述的溶液中边搅拌边缓慢滴加含有磷酸根离子的水溶液，加入的磷酸根离子的量与加入的钙离子的量的摩尔比为Ca：P＝1.2至1.8；
(4)在滴加了磷酸根离子的溶液中边搅拌边滴加NaOH溶液至pH值为8，再搅拌8至24小时，形成白色悬浊液，静置12至24小时，除去上清，再加纯化水至原体积搅拌，静置1至3小时后除去上清，连续清洗5至10次，直到上清液的pH值在7.0～7.5之间；
(5)开启抽滤设备，分批倒入沉淀物，进行抽滤，用纯化水重复洗涤滤饼2至4次；
(6)放入冻干机内于-30～-20℃进行预冻(不抽真空)，-10～0℃进行升华(抽真空)干燥；
(7)随后研磨制得矿化胶原干粉，80目不锈钢筛网筛分备用；
(8)将分子量为100,000～300,000的PLA或特性粘度1.0至2.5dl/g的PCL置于反应釜中，加入溶剂，在室温下配制质量体积浓度为0.05至0.10g/ml的溶液，其中，溶剂为1,4-二氧六环、氯仿或二甲基亚砜中的任何一种；
(9)向聚合物溶液中加入矿化胶原干粉，混合均匀，其中，矿化胶原干粉与聚合物的质量比为1:2～3:2，制得聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液；
(10)将获得的溶液进行冻干，参数同矿化胶原干粉制备时所采用的条件；
(11)通过超声抽提的方式，除去冻干后残留的有机溶剂，其中将样品放置到烧杯中，用无水乙醇完全浸没至少2小时后；超声波清洗，2至10min后倒掉清洗液，再重复超声2至5次后；装入离心机装载过滤袋，离心一次(3至20秒)，离心机转速为1000至4000r/min，后进行真空干燥；
(12)采用40kgy以下的钴-60辐照剂量进行灭菌加工，即可获得矿化胶原/高分子复合多孔骨材料。
本发明在第六方面提供了本发明第四方面或第五方面所述方法制得的矿化胶原-高分子复合多孔骨材料。
本发明第七方面提供了本发明第六方面所述的矿化胶原-高分子复合多孔骨材料在制造骨植入物中的应用。
在本发明中，本发明人至少在如下方面进行了改进并取得了相应的技术效果：
(1)采用每克胶原滴加钙离子0.08至0.12mol；现有技术中有时候会滴加过少的钙离子，有时甚至低至0.01mol；有时候又滴加过多的钙离子，有时高至0.16mol/g；过多的钙离子会导致钙盐的浪费或者材料中残留多余的游离钙离子，使得后续的清洗变得复杂甚至困难，如果钙离子过少，则可能导致胶原矿化不足，强度变低，材料与骨组织差异大，影响材料的骨引导性和诱导性。
(2)采用胶原溶液浓度为0.0001至0.001g/ml，在该胶原浓度下，整体溶液粘度更加适中，避免因粘度造成局部离子浓度过大或过小所带来的影响。
(3)采用钙磷摩尔投料比为Ca：P＝1.2至1.8，使得材料的无机盐成份更加符合羟基磷灰石的理论钙磷比1.667，提高了钙盐和磷盐的利用率，减少钙离子和/或磷酸根离子在材料中的残留，降低后续洗涤等操作难度，提高时间效率，避免游离钙离子或磷酸根离子残留造成的材料强度不足的问题。
(4)采用pH值为8的沉淀终点，使得矿化胶原沉淀得更加快速更加充分，显著减少了搅拌和静置时间；现有技术中甚至采用高达9或低至7的pH，使得仅静置时间甚至长达5天时间。另外，由于过去经常滴加NaOH溶液至混合体系pH＝6～8，并观察到当pH＝5～6时，混合体系开始出现沉淀，当pH＝7时，混合体系出现白色悬浊液，因此经常滴加NaOH至pH在7左右。本发明人经过试验发现，滴加NaOH溶液至混合体系pH＝8，沉淀后再洗涤至7.0至7.5，反而可以提高沉淀效果并降低所需时间。
(5)采用80目以下的矿化胶原干粉与高分子聚合物混合，该目数下的干粉更容易在聚合物溶液体系中进行分散。
(6)采用高分子聚合物与有机溶剂的质量体积比为0.05至0.10g/ml，根据作为组织工程用的多孔支架，不同的组织细胞对孔径有不同的要求，而骨和软骨组织工程则需要100至250μm的孔径，对于可降解多孔支架材料200至400μm为佳，故该浓度下有机溶剂造孔孔径接近理论值，且孔隙率为70至95％；
(7)采用了室温对高分子聚合物进行在良溶剂下的溶胀，因采用了聚合物的良溶剂，故在室温下即可完成溶胀，减少了温度较高下溶剂挥发以及毒性等风险；
(8)采用了40kgy以下的辐照剂量进行灭菌加工，因为材料为可吸收聚合物和胶原等对于辐照敏感的材料，为了不明显降低材料的力学性能和降解时间，采用低的辐照剂量进行灭菌是非常必要的。
另外，本发明人还在质量体系建立过程中，对部分原材料进行了如下改进并取得了相应的技术效果：
(1)采用了I型胶原蛋白，非凝胶状态的纤维作为胶原原料，避免因为凝胶中固含量的不一致，造成投料量不一致；同时Ⅰ型胶原是在动物体中发现的一种结构蛋白，是自体骨的主要有机组成部分。I型胶原蛋白是脊柱动物的主要结构蛋白，是成骨过程中成骨细胞分泌的细胞外基质，是钙盐沉积的支架和骨基质矿化的促进剂、矿化的模板；能促进细胞迁移、吸附、分化，并能调节细胞生长，作为生物材料已被美国FDA认可，并有一系列胶原植入产品，包括骨植入产品。
(2)采用了药用或药用辅料级别的钙盐、磷盐，避免因为原料的级别造成杂质、重金属、灰分的超标，也影响材料的生物相容性。
(3)以左旋聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)代替PLGA作为高分子支架材料，因为PLGA的降解时间随着PGA段的共聚到PLA段上，降解时间较快，不利于骨再生，本发明单独使用PLA和PCL使得降解时间与骨重建匹配。
另外，本发明人还采用抽滤方式进行上清液与沉淀物的分离，并清洗到中性。本发明人发现，与现有技术中的离心方式相比，如此可以使得多孔材料得到重新与纯化水接触的机会，其内外部经过多次洗涤后，浸提液的pH值能够趋近于中性。
此外，本发明人通过分段冻干的方式，除去溶剂并造孔，即在常压下(不抽真空)在冻干机中在-30～-20℃先进行预冻，然后在真空条件才在-10～0℃进行升华，使得材料能够在较低温度下固化，在稍高温度下升华，显著地缩短了冻干时间。
此外，所制得的修复材料中有机溶剂残留一直是技术难题。本发明人通过超声抽提的方式，除去冻干后有机溶剂的残留(1,4-二氧六环、二甲基亚砜、氯仿)，较采用真空解析多孔材料时易产生的传质平衡以及时间长、效率较低(残留量有时高达150ppm)等缺点，超声使得提取液充分进入而接触材料内部，大大缩短了时间，超声抽提之后，提高了效率，并且残留量小于50ppm。
需要特别指出的是，本说明书的数值范围表示该数值范围的上限值、下限值以及处在该数值范围之内的任何数值或者子范围。因此，如果没有特别说明，在本说明书中涉及数值范围时就不再详细列举包含在该数值范围内的具体数值。
实施例
下文将通过实施例的形式对本发明进行举例说明，但是本发明的保护范围不应被理解为限于这些实施例。
实施例1
(1)使用0.5M的乙酸溶液配制0.0005g/ml的I型胶原纤维的酸溶液；
(2)向所述酸溶液中边搅拌边缓慢滴加0.5M的含钙离子水溶液，加入量为每克胶原滴加钙离子0.10mol，从而形成钙/胶原复合溶液；
(3)在钙/胶原复合溶液中边搅拌边滴加0.5M的含磷酸根离子水溶液，加入的磷酸根离子的量与加入的钙离子的量的摩尔比为Ca/P＝1.5；
(4)在滴加了磷酸根离子的溶液中边搅拌边滴加1M的NaOH水溶液至pH值为8，再搅拌16小时，形成白色悬浊液，静置18小时，除去上清，再加纯化水至原体积后搅拌，静置2小时后除去上清，连续清洗5次，经检测，此时的上清液的pH值为7.2(处在7.0～7.5之间)，得到沉淀物；
(5)开启抽滤设备，倒入沉淀物，进行抽滤，用纯化水重复洗涤滤饼3次，得到滤饼；
(6)将滤饼放入冷冻干燥机内在-25℃在常压下进行预冻，在真空条件下-5℃进行升华从而实现冷冻干燥；
(7)在滤饼周边四等分处以及滤饼中央位置进行五点取样，观察分析其均质性；然后将经过冷冻干燥的滤饼研磨，制得矿化胶原干粉，80目不锈钢筛网筛分备用。
实施例2至4
除了下表1的内容之外，以与实施例1基本相同的方式进行。
实施例5
除了下表1的内容之外，以与实施例1基本相同的方式进行，其中沉淀时间36小时后测量pH。
实施例6
除了下表1的内容之外，以与实施例1基本相同的方式进行，其中检测pH达到7.2时所需要的静置沉淀时间，如果pH没有达到7.2，则重复添加水再静置沉淀，记录静置所需的时间。
实施例7
(7')以与实施例1相同的方式制备矿化胶原干粉；
(8)将分子量为100,000PLA置于反应釜中，加入溶剂，在室温下配制质量体积浓度为0.05g/ml的溶液，其中，溶剂为1,4-二氧六环；
(9)向PLA溶液中加入所述矿化胶原干粉，混合均匀，矿化胶原干粉与聚合物的质量比为1:2，制得聚合物/钙磷盐/胶原/混合溶液；
(10)在常压下将PLA/钙磷盐/胶原/混合溶液于-20℃进行预冻，再在真空条件下于-5℃进行升华；
(11)通过超声抽提的方式，除去冻干后残留的有机溶剂，其中将样品放置到烧杯中，用无水乙醇完全浸没2小时后；超声波清洗，5min后倒掉清洗液，再重复超声3次后；装入离心机装载过滤袋，离心一次10秒，离心机转速为25000r/min，后进行真空干燥；取出约0.1g做有机溶剂残留测试，结果发现有机溶剂残留量小于50ppm；
(12)采用20kgy以下的钴-60辐照剂量进行灭菌加工，即可获得矿化胶原/高分子复合多孔骨材料。
然后测量所制得的矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的平均孔径和孔隙率。
实施例8-12
除了下表2所示内容之外，以与实施例7相同的方式进行。
实施例13
除了下表2所示内容之外，以与实施例7基本相同的方式进行，不过在步骤(12)中，不进行超声抽提，而是通过抽真空来除去溶剂。
实施例14
以与实施例7基本相同的方式进行，区别在于采用60kgy的钴-60辐照剂量进行灭菌加工，然后测量实施例7和实施例14所得的矿化胶原-高分子复合多孔骨材料的力学性能和降解时间。结果发现，前者抗压强度是后者的2倍，后者往往小于0.5MPa，降解时间前者是后者的1.5倍，后者往往小于3个月。