專利名稱：新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料。
背景技術：
臨床上各種類型的骨缺損十分常見，創(chuàng)傷引起的骨不連、骨缺損的處理和骨腫瘤的保肢治療以及一些重建手術往往都涉及植骨的問題。目前臨床應用的骨移植材料有自體骨、異體骨以及各種人工合成的移植材料替代物。所有這些骨移植材料都至少具備了以下的一種生物學特性(I)骨傳導性(Osteoconduction):為血管的長入和新骨的形成提供一個支架；(2)骨誘導性(Osteoinduction):內含成骨誘導蛋白，能夠刺激植骨區(qū)周圍的間充 骨原細胞、成骨細胞或者骨祖細胞，一旦植入合適的環(huán)境就能夠直接形成新骨。自體骨移植因其具有良好的骨傳導性、誘導性和成骨能力，且無傳播疾病的危險而被認為是骨移植的金標準。自體骨需要進行額外的手術操作，增加手術時間和住院時間，而且去骨手術后，相 關取骨手術后相關并發(fā)癥的發(fā)生率可達30%左右，獲取骨量也有限。同種異體骨移植材料被認為是進行骨移植術的第二選擇，異體或異種骨移植植入后新骨的爬行替代過程緩慢，骨不愈合率較高，還有可能傳播疾病，引起宿主反應。目前臨床應用的人工骨填充修復生物材料主要包括羥基磷灰石(HA)、磷酸三鈣(TCP)、半水硫酸鈣、生物玻璃等。以羥基磷灰石和磷酸三鈣為基的生物材料在骨缺損部位經過長時間仍然難完全生物降解或吸收，最終影響新生骨組織的生成；以半水硫酸鈣為基的骨填充材料，由于價格昂貴，其降解速度過快，其材料周圍鈣濃度在14mmol/L，最終影響周圍骨細胞的增殖礦化；生物玻璃雖然具備一定的骨激活作用，但存在脆性大、抗彎強度小等不足。上述這些材料由于自身缺陷而使其應用受到限制。因此，有必要進一步開發(fā)新的骨填充修復材料。由于環(huán)境污染，患牙病的人越來越多，嚴重影響生活質量。對病齒提供一種生物相容性好的填充修復材料也是十分必要的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以海洋型檸檬酸鈣為主要成分的新型醫(yī)療用人體硬組織修復材料，以良好的生物相容性、較好的生物降解性、較好的可塑性、一定的機械強度、良好的材料生物活性和成骨效應來適應人體硬組織修復材料醫(yī)療的需要。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案為提供新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的制備方法，其中，包括以下步驟(I)選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼進行物理化學清洗干凈后，弱酸中浸泡后置流水下沖洗至不含有雜質；(2)干凈的牡蠣殼經球磨機粉碎至顆粒狀，過200目篩，得到牡蠣殼粉；(3)牡蠣殼粉與檸檬酸過飽和溶液反應，離心取其沉淀，并通過鼓風干燥機干燥得檸檬酸鈣粉；(4)將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩過濾，再用60目的過濾篩過濾，取濾出物，即得到檸檬酸鈣粉顆粒。本發(fā)明提供的新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料具有良好的力學強度，合適的顆粒大小，晶體間緊密的結合力延長材料的降解時間，使其能在體內緩慢的降解，平穩(wěn)釋放鈣離子，創(chuàng)造局部高鈣環(huán)境。體外體液模擬實驗中，pH值測定和鈣離子釋放結果證明，整個降解過程中檸檬酸鈣不明顯改變周圍的環(huán)境的PH值，且鈣離子釋放幅度較平緩，最終達到適宜成骨細胞增殖分化所需的胞外鈣濃度。本發(fā)明提供的新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料，是一種可靠的體內可降 解的組織填充修復及治療材料，對于骨缺損、骨質疏松、骨腫瘤治療效果明顯；在生物組織(如骨、軟骨、牙)修復中具有廣泛應用價值。


圖I為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的紅外圖譜；圖2為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的SEM圖；圖3為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的SEM圖；圖4為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的SEM圖；圖5為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的SEM圖；圖6為檸檬酸鈣與osteoset的pH-時間關系具體實施例方式實施例I選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼經自來水浸泡4-5小時、40%乙酸浸泡2小時、去離子水浸泡至中性、將烘干后的牡蠣殼用超聲波清洗，在水介質中，頻率20KWz、40W/L溶液的超聲對牡蠣殼進行清洗，超聲波清洗處理后，放入鼓風干燥箱24小時烘干，溫度為60°C。干凈的牡蠣殼經粉碎機粉碎至顆粒狀，過200目篩，得到牡蠣殼粉。向分析純過飽和的檸檬酸溶液中，逐漸少量加入牡蠣殼粉，待充分反應后震蕩反應容器。至無氣泡溢出，至無泡沫生成，沉淀量無明顯增減后，以16000r/min的離心速度離心20分鐘，取其沉淀，并通過鼓風干燥機干燥24小時得檸檬酸鈣粉，并通過鼓風干燥機干燥放置24小時。將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩(篩孔直徑O. 154mm)過濾后，取篩中不能濾下的檸檬酸鈣粉；再用60目的過濾篩(篩孔直徑O. 355mm)過濾，此時取濾出物，即得到O. 154mm<顆粒直徑〈O. 355mm的檸檬酸鈣粉顆粒。如圖I所示為新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的紅外圖譜；此圖是以KBr為基質，樣品的紅外光譜。檸檬酸為含有3個羧基的有機酸，其紅外光譜的特征峰Vmi3496.4cm1，v C_H 3297.7cm1，v c=o1700. 9cm S v c_c1178. 3cm 1, δ 0_H (面外)775. 3cm 1。與圖中的特征吸收峰3496011^3320011^1683011^1142011^7790^1比較吻合，只是有一些偏移16830^1是C00_的伸縮振動吸收峰，與檸檬酸的羰基峰1700. 9cm_1比較，檸檬酸鈣的C=O峰向低波數移動，說明羧酸跟與鈣離子形成了配位鍵，反應物檸檬酸轉化為產物檸檬酸鈣，得到了實驗的產物。
圖2、圖3、圖4和圖5中可以看出經過清洗粉碎等工藝，得到O. 154-0. 355mm的檸檬酸鈣顆粒。牡蠣殼粉與檸檬酸鈣反應后，生成大小均一的片狀檸檬酸鈣結晶體，片狀檸檬酸鈣晶體相互簇擁，小顆粒通過表面彼此相互結合，形成排列有序結構，晶體間結合緊密。這種有序、均一、一致的特殊微觀結構決定了生物型檸檬酸鈣有助于提高材料本身的力學強度，同時晶體間緊密的結合力將延長材料的降解時間，使局部環(huán)境中鈣離子更加平穩(wěn)的釋放，為解決普通檸檬酸鈣粉降解過快，無法與新骨形成時間一致提供了可能。從圖6中可以看出，本發(fā)明修復材料在模擬體液中37°C很穩(wěn)保存過程中，降解吸收過程中并不明顯改變體液的PH值，整個液體環(huán)境的ph值波動于7. 1-7. 4之間。與之對比Osteoset片降解過程中ph值有初始的7. 4下降并穩(wěn)定在6. 2左右，使溶液呈現微酸的環(huán)境。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍?！?br> 權利要求
1.新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼進行物理化學清洗干凈后，弱酸中浸泡后置流水下沖洗至不含有雜質； (2)干凈的牡蠣殼經球磨機粉碎至顆粒狀，過200目篩，得到牡蠣殼粉； (3)牡蠣殼粉與檸檬酸過飽和溶液反應，離心取其沉淀，并通過鼓風干燥機干燥得檸檬酸鈣粉； (4)將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩過濾，再用60目的過濾篩過濾，取濾出物，即得到檸檬酸鈣粉顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了新型海洋環(huán)保型檸檬酸鈣硬組織修復材料的制備方法，步驟(1) 選擇無污染海域的新鮮牡蠣殼進行物理化學清洗干凈后，弱酸中浸泡后置流水下沖洗至不含有雜質；(2) 干凈的牡蠣殼經球磨機粉碎至顆粒狀，過200目篩；(3) 牡蠣殼粉與檸檬酸過飽和溶液反應，離心取其沉淀，并通過鼓風干燥機干燥得檸檬酸鈣粉；(4) 將制得的檸檬酸鈣粉，用100目的過濾篩過濾，再用60目的過濾篩過濾，取濾出物，即得到檸檬酸鈣粉顆粒。本發(fā)明具有良好的力學強度，合適的顆粒大小，晶體間緊密的結合力延長材料的降解時間，使其能在體內緩慢的降解，平穩(wěn)釋放鈣離子，創(chuàng)造局部高鈣環(huán)境，對于骨缺損、骨質疏松、骨腫瘤治療效果明顯；在生物組織修復中具有廣泛應用價值。
文檔編號A61L27/58GK102921036SQ201210382080
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權日2012年10月11日
發(fā)明者牟忠林, 彭磊, 丁秀明, 呂傳柱 申請人:海南醫(yī)學院