[发明专利]磷酸镁/小麦蛋白复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸镁/小麦蛋白复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

人工骨修复材料又可以分为有机材料、无机材料两大类；有机材料如胶原、聚乳酸、壳聚糖、聚己内酯等；无机材料包括羟基磷灰石、磷酸钙、磷酸镁、生物活性玻璃、硫酸钙等。这些人工骨修复材料在组织工程研究中应用广泛，但应用过程中亦暴露出一些缺陷和不足，如有机材料通常机械强度欠佳、亲水性亦或促细胞增殖能力欠佳；而无机材料如生物玻璃、生物陶瓷硬度过高、脆性过大，磷酸钙、硫酸钙等骨替代材料其降解速率与新骨生长不匹配。

镁元素是组成骨骼的必须的矿物质之一，占骨骼矿物质总含量的0.5％-1％，对骨骼的代谢及发育起着重要的作用。近年来，镁基材料作为骨修复材料的研究成为生物医学领域的一个热点。对镁基材料的研究主要包括以下几个方面：镁及其合金、含镁生物玻璃、含镁生物陶瓷、含镁生物骨水泥和含镁生物涂层等。有科研人员用半水硫酸钙和磷酸镁制备了人工骨移植材料，但该材料在降解过程中对体系pH影响较大，达到了9.0，这一碱性环境不利于细胞的生长。还有关于丝素蛋白/磷酸钙复合材料，氨基酸/磷酸钙复合材料的相关研究，但文章中只进行了体外实验，其在动物体内的骨修复效果仍然未知。

目前，组织修复材料研究较多的蛋白类生物材料是动物蛋白(如胶原等)，但动物蛋白提取处理较麻烦，价格较贵，且可能存在安全隐患，诸如免疫排斥反应和病源传播等。植物蛋白(如玉米蛋白、小麦蛋白等)是从植物里提取的，其与动物蛋白相比，来源广泛、价廉易得、制作方便，适于广泛应用于生物医学领域。国际上已有报道把植物蛋白(玉米蛋白)作为药物释放载体和组织工程材料的研究。小麦蛋白具有很好的可降解性及生物相容性，已有科研人员将小麦蛋白制成肝靶向纳米组合物，或将其与聚乳酸复合制备用于药剂输送的胶囊，或将其用于制备医用膜等。

发明内容

本发明解决了现有技术中骨修复材料与新骨生长不匹配，其降解后体系环境不适于骨细胞的增值和分化、成骨量不理想等的缺陷，提供了一种磷酸镁/小麦蛋白复合材料及其制备方法和应用。本发明的磷酸镁/小麦蛋白复合材料具有优良的生物相容性，其降解速率与新骨生长相匹配，具有良好的骨修复能力，并且其原料来源广泛，降解后的体系环境适于骨细胞生长，可用作骨再生支架。本发明的磷酸镁/小麦蛋白复合材料的制备方法操作简单，适于工业化生产。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种磷酸镁/小麦蛋白复合材料的制备方法，其包括下述步骤：将磷酸镁和小麦蛋白以1:4～2:3的质量比混合，球磨，模压成型，即得。

其中，所述的磷酸镁为本领域常规使用的磷酸镁，其粒径一般为400-700nm。

其中，所述的小麦蛋白为本领域常规使用的小麦蛋白。

其中，所述球磨的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述球磨的转速较佳地为150-250r/min。所述球磨的球料比较佳地为1.2:1-1.8:1。所述球磨的时间较佳地为10-14小时。

其中，所述模压成型的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述模压成型的压力较佳地为1.5-2.5MPa。所述模压成型的保压压力较佳地为2-3分钟。所述模压成型的模具较佳地为不锈钢模具。按照本领域常识，所述的不锈钢模具的规格大小可根据实际需要进行调整。

本发明还提供了一种由上述制备方法所制得的磷酸镁/小麦蛋白复合材料。

本发明还提供了所述磷酸镁/小麦蛋白复合材料在骨再生支架中的应用。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的磷酸镁/小麦蛋白复合材料具有优良的生物相容性，而且其在Tris-HCl溶液中溶解后，所形成的pH环境非常适合骨细胞的生长。该磷酸镁/小麦蛋白复合材料还具有很好的组织相容性，降解性及骨诱导性，具有很好的骨修复性，可用作骨再生支架。

附图说明

图1为小麦蛋白、实施例1和2样品的扫描电镜照片。

图2为小麦蛋白、实施例1和2样品浸泡在Tris-HCl溶液中后的失重率变化图。

图3为小麦蛋白、实施例1和2样品浸泡在Tris-HCl溶液中后，溶液的pH值变化图。

图4图3为小麦蛋白、实施例1和2样品浸泡在SBF模拟体液中7天后，样品的扫描电镜照片。