可注射复合骨材料及其制备方法
专利汇可以提供可注射复合骨材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及“可注射复合骨材料及其制备方法”，属于 生物 材料 技术领域。可注射复合骨材料由胶原基 纳米晶 磷酸 钙 和半 水 硫酸 钙粉剂混合而成，再按一定液固比配备无菌医用水，使用时将液固两相混合均匀成为可注射复合骨材料。本发明在具有天然骨分级结构和特性的纳米晶磷酸钙/胶原 复合材料 中引入半水硫酸钙，制备可注射 骨修复 材料，实现性能互补，既可以保持仿天然骨结构的特征，又赋予了材料新的可注射性能，具有更加广阔的应用范围。，下面是可注射复合骨材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1、可注射复合骨材料，由胶原基纳米晶磷酸钙和半水硫酸钙粉剂混合而成。
2、根据权利要求1所述的可注射复合骨材料，所述胶原基纳米晶磷酸钙占复合骨材料的重量 百分比为2-25％。
3、根据权利要求1所述的可注射复合骨材料，所述胶原基纳米晶磷酸钙占复合骨材料的重量 百分比为5-20％。
4、分装式可注射复合骨材料，包括分别独立包装的权利要求1-3任一所述的可注射复合骨材 料和医用无菌水，其液固重量比0.4—1.0:1。
5、权利要求1-3任一所述的可注射复合骨材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备胶原基 纳米晶磷酸钙粉剂，(2)制备半水硫酸钙粉剂，(3)将步骤1和步骤2的粉剂按所需比例 混合即可。
6、根据权利要求5所述的制备方法，所述胶原基纳米晶磷酸钙粉剂的制备依次采用下述步骤： A、在酸溶的胶原溶液中缓慢滴加含有PO4 3-的溶液，使每克胶原中含有0.01～0.1mol PO4 3-，滴加的同时搅拌，所述胶原溶液的浓度为5×10—5～5×10—3g/ml；B、边搅拌边 缓慢滴加含Ca2+的水溶液，加入的Ca2+量与第一步中加入的P的摩尔比为1～2:1，C、在 溶液中边搅拌边缓慢滴加NaOH溶液，使pH值为6—8，D、上述溶液静置，除去上清，离 心分离出沉淀，用去离子水清洗沉淀，再将沉淀物放入冷冻干燥机内冷冻干燥，随后研磨 制得干粉，即为胶原基纳米晶磷酸钙骨材料粉剂。
7、根据权利要求6所述的制备方法，所述酸为盐酸，硝酸或乙酸。
8、根据权利要求5所述的制备方法，所述半水硫酸钙粉剂的制备采用下述方法：称取一定质 量的二水硫酸钙，按二水硫酸钙质量的0.25％分别称取柠檬酸钠和硫酸铝各一份作为转晶 剂，将全部原料加入水热反应釜中，按二水硫酸钙质量比加入5--6倍的水，在反应温度 110-130℃，压力0.1-0.2MPa，搅拌速度200-500转/分的条件下反应5-8小时，然后抽虑 得到半水硫酸钙，在烘箱中120℃烘2—3小时，再在烘箱中90℃过夜，研磨制得干粉， 即为半水硫酸钙粉剂。
技术领域
本发明属于生物材料科学领域，具体涉及可注射复合骨材料及其制备方法。
背景技术
清华大学生物材料研究组按照仿生思路设计的纳米复合多孔材料以胶原分子为模板，调 制钙磷盐沉积到有序排列的胶原纤维上，自组装成具有天然骨分级结构和特性的纳米晶磷酸 钙/胶原复合材料，是一种具有生物活性的骨诱导材料。胶原基纳米晶磷酸钙是一种优良的纳 米骨材料，其孔隙率大于70％，孔径大小为300±250μm(见图1a、图1b、图1c)，晶体尺寸 不大于50μm，植入人体后能保持完成的形态特征，使细胞能够进入骨材料中生长，其抗压强 度与人体松质骨相当，不小于0.8Mpa。
但纳米晶磷酸钙/胶原复合材料是固态形式，无法满足微创原位手术的需求，如以纳米晶 磷酸钙/胶原复合材料为基础制备可注射骨修复材料，既可以保持仿天然骨结构的特征，又赋 予了材料新的可注射性能，具有更加广阔的应用范围。
发明内容
同时提供该可注射复合骨材料的制备方法。
可注射复合骨材料，由胶原基纳米晶磷酸钙和半水硫酸钙粉剂混合而成。
所述胶原基纳米晶磷酸钙占复合骨材料的重量百分比为2-25％。
优选：5-20％。
分装式可注射复合骨材料，包括分别独立包装的可注射复合骨材料和医用无菌水，其液 固重量比0.4—1.0:1。
可注射复合骨材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备胶原基纳米晶磷酸钙粉剂，(2) 制备半水硫酸钙粉剂，(3)将步骤1和步骤2的粉剂按所需比例混合即可。
所述胶原基纳米晶磷酸钙粉剂的制备依次采用下述步骤：A、在酸溶的胶原溶液中缓慢滴 加含有PO4 3-的溶液，使每克胶原中含有0.01～0.1mol PO4 3-，滴加的同时搅拌，所述胶原溶液 的浓度为5×10-5～5×10-3g/ml；B、边搅拌边缓慢滴加含Ca2+的水溶液，加入的Ca2+量与 第一步中加入的P的摩尔比为1～2:1，C、在溶液中边搅拌边缓慢滴加NaOH溶液，使pH值 为6—8，D、上述溶液静置，除去上清，离心分离出沉淀，用去离子水清洗沉淀，再将沉淀 物放入冷冻干燥机内冷冻干燥，随后研磨制得干粉，即为胶原基纳米晶磷酸钙骨材料粉剂。
所述酸为盐酸，硝酸或乙酸。
所述半水硫酸钙粉剂的制备采用下述方法：称取一定质量的二水硫酸钙，按二水硫酸钙 质量的0.25％分别称取柠檬酸钠和硫酸铝各一份作为转晶剂，将全部原料加入水热反应釜中， 按二水硫酸钙质量比加入5-6倍的水，在反应温度110-130℃，压力0.1-0.2MPa，搅拌速度 200-500转/分的条件下反应5-8小时，然后抽虑得到半水硫酸钙，在烘箱中120℃烘2—3小 时，再在烘箱中90℃过夜，研磨制得干粉，即为半水硫酸钙粉剂。
半水硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)作为一种可注射人工骨材料，来源广泛，制备工艺简单， 具有良好的微孔性、生物相容性和骨传导活性，已经作为产品进入临床。但由于其无骨诱导 活性，降解吸收速率较快，不能与新骨形成速度相匹配，限制了其进一步的发展和应用。胶 原基纳米晶磷酸钙与CaSO4·1/2H2O结合，制备成可注射性骨材料，加医用水调配后，变成粘 稠状，用配套注射器注入骨损伤修复处，在10-30分钟内完成固化，其强度相当与人体松质 骨，上述两种材料的结合还可以改善材料的生物活性和降解速率，实现性能互补，有望成为更 合理的人工骨材料。
本发明在具有天然骨分级结构和特性的纳米晶磷酸钙/胶原复合材料中引入半水硫酸钙， 制备可注射骨修复材料，在体内固化，实现性能互补，既可以保持仿天然骨结构的特征，又 赋予了材料新的可注射性能，具有更加广阔的应用范围。
附图说明
图1a胶原基纳米晶磷酸钙的纵截面电镜扫描照片
图1b材料的横截面电镜扫描照片
图1c是(图1b)的局部放大，箭头标明分散在框架内的nHA/RC颗粒
图2半水硫酸钙的扫描电镜照片，
左边是英国百赛公司的产品，右边是本发明制备过程中得到的半水硫酸钙
图3XRD红外衍射图谱
上面的图形是本发明制备过程中得到的半水硫酸钙，下面图形是英国百赛公司的产品。
图4含4％胶原基纳米晶磷酸钙的可注射骨材料扫描电镜照片
图5含20％胶原基纳米晶磷酸钙的可注射骨材料扫描电镜照片
具体实施方式
实施例一
(1)将20g胶原溶胶溶于300ml0.5M乙酸溶液中，缓慢滴加11ml 1mol/l Na2HPO4和18.3ml 1mol/lCaCl2，滴加的同时用磁力搅拌器搅拌；然后缓慢滴加0.5ml 1mol/l的NaOH溶液至pH 值为7；静置溶液1天，除去上清，离心分离出沉淀，用去离子水反复清洗三次后放入冷冻 干燥机干燥，研磨后制得干粉。(见图1a、图1b、图1c)
(2)称取二水硫酸钙100克，柠檬酸钠和硫酸铝各0.25克，加入水热反应釡中，再加入 567ml水，在反应温度120℃，压力0.15MPa，搅拌速度400转/分的条件下反应6小时，然后 抽虑得到沉淀，在烘箱中120℃烘2—3小时，再在烘箱中90℃过夜，研磨制得干粉，经检测 即为半水硫酸钙粉剂。图2，图3是本实验制得的半水硫酸钙与百赛公司的产品(人工骨修 复材料行业权威)性能对比，由以上可以看出本产品与百赛公司的半水硫酸钙(CSH)性能 基本一致。
(3)将胶原基纳米晶磷酸钙粉剂与半水硫酸钙粉剂以4/96的质量比混合，得到胶原基 纳米晶磷酸钙含量为4％的胶原基纳米晶磷酸钙—半水硫酸钙混合粉剂1克(见图4)，按液 固比为0.5为粉剂配备无菌医用水0.5克，得到可注射胶原基纳米晶磷酸钙—半水硫酸钙骨 材料。
实施例二
(1)将30g胶原溶胶溶于300ml0.5M乙酸溶液中，缓慢滴加11ml 1mol/l Na2HPO4和 18.3ml 1mol/lCaCl2，滴加的同时用磁力搅拌器搅拌；然后缓慢滴加0.5ml 1mol/l的NaOH溶液 至pH值为7；静置溶液5天，除去上清，离心分离出沉淀，用去离子水反复清洗三次后放入 冷冻干燥机干燥，研磨后制得干粉。
(2)称取二水硫酸钙200克，柠檬酸钠和硫酸铝各0.50克，加入水热反应釜中，再加入 1134ml水，在反应温度110℃，压力0.1MPa，搅拌速度200转/分的条件下反应5小时，然后 抽虑得到沉淀，在烘箱中120℃烘2—3小时，再在烘箱中90℃过夜，研磨制得干粉，即为半 水硫酸钙粉剂。
(3)将胶原基纳米晶磷酸钙粉剂与半水硫酸钙粉剂以10/90的质量比混合，得到胶原基 纳米晶磷酸钙含量为10％的胶原基纳米晶磷酸钙—半水硫酸钙混合粉剂1克，按液固比为0.6 为粉剂配备无菌医用水0.6克，得到可注射胶原基纳米晶磷酸钙—半水硫酸钙骨材料。
实施例三
(1)将8g胶原溶胶溶于300ml0.1M硝酸溶液中，缓慢滴加10ml 1mol/l(NH4)2HPO4和 10ml 1mol/lCaCl2，滴加的同时用磁力搅拌器搅拌；然后缓慢滴加0.5ml1mol/l的NaOH溶液至 pH值为7；静置溶液4天，除去上清，离心分离出沉淀，用去离子水反复清洗三次后放入冷 冻干燥机干燥，研磨后制得干粉。
(2)称取二水硫酸钙300克，柠檬酸钠和硫酸铝各0.75克，加入水热反应釜中，再加入 1701ml水，在反应温度130℃，压力0.2MPa，搅拌速度500转/分的条件下反应8小时，然后 抽虑得到沉淀，在烘箱中120℃烘2—3小时，再在烘箱中90℃过夜，研磨制得干粉，即为半 水硫酸钙粉剂。
(3)将胶原基纳米晶磷酸钙粉剂与半水硫酸钙粉剂以20/80的质量比混合，得到胶原基 纳米晶磷酸钙含量为20％的胶原基纳米晶磷酸钙—半水硫酸钙混合粉剂1克(见图5)，按液 固比为0.8为粉剂配备无菌医用水0.8克，得到可注射胶原基纳米晶磷酸钙—半水硫酸钙骨 材料。
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