一种骨修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种骨修复材料及其制备方法，该方法包括：将第一透明质酸钠溶液与聚乙烯醇溶液混合，得到透明质酸钠纺丝原液；根据静电纺丝法处理透明质酸钠纺丝原液，得到一次交联纳米纤维膜；将一次交联纳米纤维膜置于EDC溶液中反应，得到二次交联纳米纤维膜；将二次交联纳米纤维膜碎片与无机骨颗粒混合均匀后，再与第二透明质酸钠溶液混合，混合均匀后经塑形、冻干和灭菌后，制备得到骨修复材料。本发明专利技术制备的骨修复材料具有良好的可塑性，又具有良好的引导骨组织再生性，还具有良好的手术操作性、细胞相容性和骨再生性，其孔隙率和强度均可以满足要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医药材料
，具体涉及一种骨修复材料及其制备方法。
技术介绍
目前，每年我国的各种骨缺损病例可达到300万例，且每年以10％的比例在增加，而其中骨缺损修复一直为骨科领域的难点，因此骨修复材料是解决这一问题的研究重点。在各种骨移植支架材料中，颗粒状或者块状的支架材料居多，这些材料不仅手术操作不便，而且在填充后与缺损之间的缝隙不易控制，弥合性差，最终延长骨缺损愈合的时间。而以天然高分子材料为载体制备的骨修复材料具有可塑形、不松散、贴合性好的特点，其中透明质酸(HA)即是这样一种理想的天然高分子材料。透明质酸是存在于生物组织中细胞外基质内的一种聚阴离子粘多糖，在空间上呈刚性的螺旋柱状结构，其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种良好的生理功能，具有润滑关节、调节血管壁的通透性、调节蛋白质、水电解质扩散、促进细胞分化、促进创伤愈合等功能。由于其具有良好的生物安全性，近年来其在骨修复材料方面的应用逐渐受到人们的关注。一般来说，理想的骨组织修复支架材料应该具备高孔隙率和较高的抗压强度，生物大分子透明质酸的加入可以增加材料的孔隙率，在植入初期透明质酸快速降解，形成大量的孔隙，但是会影响材料的力学强度，使其抗压强度不能满足使用需求。目前，利用透明质酸制备兼具良好孔隙率和较高力学强度的骨修复材料是本领域的重点和难点。
技术实现思路
本专利技术提供一种骨修复材料及其制备方法，以解决现有技术中的骨修复材料不能同时兼顾孔隙率和力学强度的问题。第一方面，本专利技术提供一种骨修复材料的制备方法，所述方法包括：将第一透明质酸钠溶液与聚乙烯醇溶液混合，得到透明质酸钠纺丝原液；根据静电纺丝法处理所述透明质酸钠纺丝原液，得到一次交联纳米纤维膜；将所述一次交联纳米纤维膜置于EDC溶液中反应，得到二次交联纳米纤维膜；将所述二次交联纳米纤维膜碎片与无机骨颗粒混合均匀后，再与第二透明质酸钠溶液混合，混合均匀后经塑形、冻干和灭菌后，制备得到骨修复材料。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述得到透明质酸钠纺丝原液的步骤中，将浓度为1％的所述第一透明质酸钠溶液与浓度为2％的所述聚乙烯醇溶液按照质量比为3:1～1:3的比例混合，得到浓度为1％的所述透明质酸钠纺丝原液。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述第一透明质酸钠溶液中透明质酸钠的分子量为60万～120万。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述得到一次交联纳米纤维膜的步骤中，将所述透明质酸钠纺丝原液加入到溶液供给装置中，设置电纺电压为15～25kV，温度为30～50℃，流速为0.5～1.5mL/h，纺丝口与接收装置之间的纺丝距离为15～25cm，接收装置为平面铜箔板，启动装置进行静电纺丝，经过4～10小时后得到厚度为0.5～1mm的一次交联纳米纤维膜。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述得到二次交联纳米纤维膜的步骤中，所述EDC溶液的浓度为0.01％～0.1％，所述一次交联纳米纤维膜与所述EDC溶液的质量比为1:20～1:1，反应时间为0.5～1.5小时。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述二次交联纳米纤维膜碎片为在30～40℃下、经真空烘干后裁切成的边长为1mm的正方形碎片，所述无机骨颗粒的粒径为0.1～2mm。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述制备得到骨修复材料的步骤中，所述二次交联纳米纤维膜碎片与所述无机骨颗粒按照质量比为1:1～1:10的比例混合，并在转速为10～30r/min的条件下搅拌10分钟至均匀。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述制备得到骨修复材料的步骤中，将浓度为0.5～2％的所述第二透明质酸钠溶液与所述二次交联纳米纤维膜碎片和所述无机骨颗粒的混合物按照质量比为1:1～5:1的比例混合，并在转速为30～60r/min的条件下搅拌20分钟至均匀。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述第二透明质酸钠溶液中透明质酸钠的分子量为60万～120万。第二方面，本专利技术提供一种骨修复材料，其由第一方面所述的制备方法制备得到。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)对由静电纺丝法得到的一次交联纳米纤维膜进行二次交联，二次交联后得到的二次交联纳米纤维膜，可有效减缓降解速率，延长保形时间；同时其保持膜片形式，增强效果更好，可以有效减轻纳米颗粒的团聚现象，使其在骨颗粒中分散的更均匀；(2)未经修饰的透明质酸钠溶液和二次交联纳米纤维膜的联合应用，相比于单纯使用透明质酸钠溶液，透明质酸钠溶液在材料内部更能快速降解，在植入初期即可形成更多的内部通道，形成丰富的三维内联孔结构，便于细胞营养液的渗入；同时，二次交联纳米纤维膜又可以满足植入初期需要较大力学强度的要求；(3)将具有良好细胞粘附性的透明质酸钠高分子材料和天然无机骨颗粒复合，既具有良好的可塑性，又具有良好的引导骨组织再生性，还具有良好的手术操作性、细胞相容性和骨再生性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例制备的骨修复材料的可塑形性照片；图2为本专利技术实施例制备的二次交联纳米纤维膜和骨修复材料的SEM照片；其中，图2-1为二次交联纳米纤维膜的SEM照片，图2-2为骨修复材料的SEM照片；图3为不同形式的透明质酸钠对骨修复材料的抗压强度对比图；图4为本专利技术实施例制备的骨修复材料的孔隙结构分析图；其中，图4-1为骨修复材料的孔径分布图，图4-2为骨修复材料的孔隙率分析图；图5为本专利技术实施例制备的骨修复材料和对照组材料分别进行兔脊柱椎体间融合试验24周后的试验结果照片；其中，图5-1为骨修复材料进行兔脊柱椎体间融合试验24周后的试验结果照片，图5-2为对照组材料进行兔脊柱椎体间融合试验24周后的试验结果照片。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例提供一种骨修复材料的制备方法，该方法包括：S1、将第一透明质酸钠溶液与聚乙烯醇溶液混合，得到透明质酸钠纺丝原液；S2、根据静电纺丝法处理透明质酸钠纺丝原液，得到一次交联纳米纤维膜；S3、将一次交联纳米纤维膜置于EDC溶液中反应，得到二次交联纳米纤维膜；S4、将二次交联纳米纤维膜碎片与无机骨颗粒混合均匀后，再与第二透明质酸钠溶液混合，混合均匀后经塑形、冻干和灭菌后，制备得到骨修复材料。本专利技术提供的骨修复材料的制备方法，通过二次交联的方式得到二次交联纳米纤维膜，其具有减缓降解速率、延长保形时间的功能，同时由于其具有膜片形式，能在骨颗粒中分散的更均匀。此外，还将未经修饰的透明质酸钠溶液和二次交联纳米纤维膜进行联合应用，从而植入初期即可形成更多的内部通道，从而形成丰富的三维内联孔结构，便于细胞营养液的渗入，又可以满足植入初期需要较大力学强度的要求。在上述实施例的基础上，步骤S1中，将浓度为1％的第一透明质酸钠溶液与浓度为2％的聚乙烯醇溶液按照质量比为3:1～1:3的比例混合，得到浓度为1％的透明质酸钠纺丝原液。一般地，得到的透明质酸钠纺丝原液会在真空干燥器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨修复材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将第一透明质酸钠溶液与聚乙烯醇溶液混合，得到透明质酸钠纺丝原液；根据静电纺丝法处理所述透明质酸钠纺丝原液，得到一次交联纳米纤维膜；将所述一次交联纳米纤维膜置于EDC溶液中反应，得到二次交联纳米纤维膜；将所述二次交联纳米纤维膜碎片与无机骨颗粒混合均匀后，再与第二透明质酸钠溶液混合，混合均匀后经塑形、冻干和灭菌后，制备得到骨修复材料。

【技术特征摘要】
1.一种骨修复材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将第一透明质酸钠溶液与聚乙烯醇溶液混合，得到透明质酸钠纺丝原液；根据静电纺丝法处理所述透明质酸钠纺丝原液，得到一次交联纳米纤维膜；将所述一次交联纳米纤维膜置于EDC溶液中反应，得到二次交联纳米纤维膜；将所述二次交联纳米纤维膜碎片与无机骨颗粒混合均匀后，再与第二透明质酸钠溶液混合，混合均匀后经塑形、冻干和灭菌后，制备得到骨修复材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到透明质酸钠纺丝原液的步骤中，将浓度为1％的所述第一透明质酸钠溶液与浓度为2％的所述聚乙烯醇溶液按照质量比为3:1～1:3的比例混合，得到浓度为1％的所述透明质酸钠纺丝原液。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一透明质酸钠溶液中透明质酸钠的分子量为60万～120万。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到一次交联纳米纤维膜的步骤中，将所述透明质酸钠纺丝原液加入到溶液供给装置中，设置电纺电压为15～25kV，温度为30～50℃，流速为0.5～1.5mL/h，纺丝口与接收装置之间的纺丝距离为15～25cm，接收装置为平面铜箔板，启动装置进行静电纺丝，经过4～10小时后得到厚度为0.5～1mm的一次交联纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌，乔宝坤，黄文涛，张勇杰，杨鹭，
申请(专利权)人：陕西佰傲再生医学有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61