[发明专利]基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于磷酸钙的有机‑无机复合生物活性材料及其制备方法，包括：水剂和粉剂，水剂包括水溶性钙盐、水溶性磷酸盐、聚丙烯酸、聚天冬氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸以及去离子水，粉剂包括磷酸氢钙和磷酸四钙。本发明通过磷酸钙纳米簇、有机高分子钙稳定剂和无机小分子钙交联剂结合的方式，形成有机‑无机交联结构的生物活性材料，保留了CPC良好的生物相容性，自固化且固化过程放热少，完全固化前可注射，可塑形，力学强度能够在较大范围内调控，且生物相容性好，可应用于多个领域。完全固化后可吸收环境中的水分膨胀而形成多孔结构，有利于细胞长入与患者组织融合，且材料膨胀会对周围骨形成持续微小的应力，有利于促进骨再生。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料及其制备方法。

背景技术

骨水泥是一类可以在注射到人体后，原位固化塑形的骨填充材料，在临床上主要应用于椎体成形术及充当大段骨缺损，有广泛的临床需求和巨大市场价值，骨水泥在发展过程中形成了多种体系，其中最重要的两大体系是聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(polymethylmethacrylate，PMMA)和磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement，CPC)。

PMMA骨水泥的前体具有一定的毒性，在人体内固化时会放出大量的热，造成周围组织的水肿或坏死，CPC的前体和固化后产物都没有毒性，固化时放热很少，固化产物在体内会逐渐转变为羟基磷灰石，因此，CPC有望取代PMMA骨水泥成为更安全、有效的骨填充材料。然而，现有CPC的杨氏模量较小，脆性大，在液体环境中易溃散。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料及其制备方法，旨在解决现有CPC在液体环境下的力学强度和力学稳定性不足的问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，包括：水剂和粉剂，所述水剂包括水溶性钙盐、水溶性磷酸盐、聚丙烯酸、聚天冬氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸以及去离子水，所述粉剂包括磷酸氢钙和磷酸四钙。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水剂的体积与所述粉剂的质量之间的比例为每1μl水剂加入0.65～35mg粉剂。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水剂中聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比为1.2％～20％。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水剂中柠檬酸的质量百分比为0.5％～20％。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水溶性钙盐为氯化钙。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水溶性磷酸盐为正磷酸盐、磷酸一氢盐和磷酸二氢盐中的一种或多种。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水溶性钙盐中的Ca与所述水溶性磷酸盐中的P的摩尔比为0.5～1.5:1。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水溶性钙盐与所述聚天冬氨酸的质量比为1:1～10。

所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料，其中，所述水溶性磷酸盐与所述聚丙烯酸的质量比为1:1～10。

一种所述的基于磷酸钙的有机-无机复合生物活性材料的制备方法，其中，包括：

将磷酸氢钙和磷酸四钙混合，得到粉剂；

将水溶性钙盐、水溶性磷酸盐、聚丙烯酸、聚天冬氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸以及去离子水混合，得到水剂；