[发明专利]半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合人工骨材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，涉及人体硬组织缺损填充修复材料，具体涉及一种半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合人工骨材料及其制备方法。

背景技术

骨缺损一直都是骨科医学面临的难题。近些年，随着微创手术的发展，可注射的人工骨材料越来越受到各国研究学者的关注，已经成为如今生物医用材料的研究热点。可注射的硫酸钙人工骨材料和磷酸钙人工骨材料是最为常见的钙磷无机系统的材料，其材料操作简单，有好的生物相容性，注射到骨缺损处，可以原位固化，适应骨缺损并塑型。但这两种材料皆有不足之处。

硫酸钙是一种可完全降解的生物支架材料，已有多年的生物医用材料应用历史。外科医用级硫酸钙是含量一般大于的高纯度半水石膏。由于外科医用级硫酸钙具有良好的生物细胞相容性、生物降解可吸收性、骨组织传导性、易塑性和较高的机械性能等优点而成为最早使用的骨组织生物支架材料。但硫酸钙人工骨材料在人体中降解吸收过快，快于新骨的形成，不适合将其用于修复大的骨缺损和较长愈合时间的骨缺损；而可注射的磷酸钙人工骨又称可注射性磷酸钙骨水泥，在人体之中降解缓慢，留体时间过长，达不到在新骨形成之后完全降解的要求，这影响了新骨的长入，使其应用受到一定的限制。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，将传统的无机骨材料与天然高分子材料相复合，提供一种具有良好的注射性、固化填充过程中防止流失，固化效果好，降解可控的复合人工骨材料。该复合人工骨材料具有较好的机械强度，良好的生物相容性和成骨性能。

为实现上述的目的，本发明采用如下的技术方案：

一种可注射的复合人工骨材料，由固化液与半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合粉体组成，固化液与半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合粉体单独存放，半水硫酸钙、磷酸八钙和羧甲基壳聚糖的质量比为1：0.01-0.5：0.01-0.1，固化液与半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合粉体的体积质量比为0.3-1.0：1ml/g；所述的固化液为氧化多糖溶液。

按上述方案，半水硫酸钙/磷酸八钙/聚磷酸钙复合粉体和固化液经过搅拌混合后即可得浆糊状复合材料，2-3分钟内初步固化，5-30分钟完全固化。

按上述方案，所述的半水硫酸钙为α-半水硫酸钙(CSH)，粒径为1-100μm；所述的磷酸八钙的粒径为1-100μm；所述的羧甲基壳聚糖的粒径为10-100μm。

按上述方案，所述的半水硫酸钙粒径为20-80μm。

按上述方案，所述固化液的浓度为0.1-0.5wt％。

按上述方案，所述的氧化多糖溶液具体为氧化海藻酸钠溶液、氧化魔芋和氧化羧甲基纤维素溶液中的一种或以上的组合。

按上述方案，复合粉体中加入微量促凝剂，如二水硫酸钙等。半水硫酸钙和微量促凝剂的质量比为100：1-10。

本发明的另一目的在于提供一种复合人工骨材料的制备工艺。

上述可注射的复合人工骨材料的制备：按配方，将半水硫酸钙、磷酸八钙、羧甲基壳聚糖混合均匀后得到复合粉体A，按配方配制固化液，然后将复合粉体A与固化液按比例单独存放后即得目标人工骨材料。

上述可注射的复合人工骨材料可在骨缺损填充和非承重骨替代用作骨缺损填充和非承重骨替代材料。使用方法：使用时，将半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合粉体和固化液经过搅拌混合0.5-1min后即可得浆糊状骨复合材料，然后将其注射在骨缺损部位，在此过程中经大分子交联，人工骨材料会初步固定在骨缺损部位(2-3min)，可防止其流失，之后半水硫酸钙再与固化液中水分逐渐反应固化形成二水硫酸钙，5-30分钟完全固化成型，填充在骨缺损部位。

本发明以半水硫酸钙为主，配合一定量的磷酸八钙和羧甲基壳聚糖的使用，形成半水硫酸钙/磷酸八钙/羧甲基壳聚糖复合粉体，然后配合氧化多糖溶液作为固化液，可基于各组分的特性，及各组分之间的协同作用，而提供了一种具有良好的注射性、固化填充过程中防止流失，固化效果好，降解可控的复合人工骨材料。该复合人工骨材料还具有较好的机械强度，良好的生物相容性和成骨性能。