本發明屬于生物應用材料
技術領域：
，具體涉及一種骨修復用液態支架材料及其制備方法。
背景技術：
：硫酸鈣具有良好的生物相容性、可降解性、骨傳性及一定的骨誘導性，是在骨組織工程研究中使用最廣泛的主體支架材料之一。體外細胞培養研究證實，硫酸鈣對成骨細胞無毒性作用，有利于成骨細胞貼附，還能刺激成骨細胞的增殖和分化，促進骨修復愈合。此外，硫酸鈣還具有良好的可注射性能，可作為液態支架用于不規則骨缺損，如此可以避免預先體外塑形，也有利于細胞或/和生長因子在其中均勻分布，具有廣泛的應用前景。然而硫酸鈣的降解速率較快，同時其機械強度較低，無法滿足臨床應用的性能需求。現在關于硫酸鈣支架材料的研究主要是圍繞增強其機械強度以及減緩其降解速率方面，但是到目前為止，還未獲得綜合性能良好的骨修復用液態支架材料。技術實現要素：為此，本發明提供一種骨修復用液態支架材料及其制備方法，解決現有技術中至少一種技術問題。為此，本發明提供一種骨修復用液態支架材料，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣10-25份、聚磷酸鈣12-18份、鉭酸鈣4-13份、硅酸鍶3-8份、改性石墨烯2-6份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物1-4.2份、棕櫚酰五肽1.6-4.5份、硅灰石2-6份、聚甘油乳酸酯2-5份、仙人掌種子油1.2-3份、絲素蛋白1.6-4.3份、醋酸0.6-3.5份、尿素2.4-5.6份、蒸餾水70-88份、甘油22-38份。根據本發明的一個實施方式，其中，所述改性石墨烯為氨基化石墨烯、巰基化石墨烯、吐溫60改性石墨烯或聚乙烯亞胺改性石墨烯。根據本發明的一個實施方式，其中，所述鉭酸鈣由質量比為3:1.8:14:4.2的磷酸鈣、氯化鉭、尿素、三偏磷酸鈉制備而成。根據本發明的一個實施方式，其中，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣12-23份、聚磷酸鈣14-17份、鉭酸鈣6-12份、硅酸鍶3.5-7.6份、改性石墨烯2.4-5.5份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物1.6-4份、棕櫚酰五肽1.8-4.2份、硅灰石2.7-5.4份、聚甘油乳酸酯2.8-4.3份、仙人掌種子油1.6-2.7份、絲素蛋白1.9-4份、醋酸0.8-3.2份、尿素2.7-5.1份、蒸餾水74-85份、甘油26-35份。根據本發明的一個實施方式，其中，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣17份、聚磷酸鈣16份、鉭酸鈣9份、硅酸鍶5.3份、改性石墨烯3.7份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物2.8份、棕櫚酰五肽3.6份、硅灰石4.5份、聚甘油乳酸酯3.6份、仙人掌種子油1.9份、絲素蛋白2.4份、醋酸1.6份、尿素4.3份、蒸餾水83份、甘油29份。為此，本發明提供一種骨修復用液態支架材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、將改性石墨烯超聲分散于3/4總重量的蒸餾水中，然后加入鉭酸鈣、硅酸鍶和硅灰石，繼續超聲分散均勻，旋干；在真空條件下，于600-750℃下煅燒1-3小時，得到粉料A；步驟2、將醋酸和尿素加入余下蒸餾水中，然后加入絲素蛋白，攪拌溶解，再依次加入甘油、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甘油乳酸酯、棕櫚酰五肽和仙人掌種子油，攪拌均勻，得到溶液B；步驟3、將硫酸鈣和聚磷酸鈣加入溶液B中混合均勻，然后加入粉料A，繼續攪拌混合均勻，即得骨修復用液態支架材料。根據本發明的一個實施方式，其中，所述步驟1中煅燒條件為：680℃下煅燒2小時。本發明的有益效果為：本發明提供的液態支架材料的具有良好的機械性能，其抗壓強度達64.5-69.6MPa，且降解速率適中，降解15天和30天后其抗壓強度仍保持在較高水平，同時抗潰散性能好，有利于促進骨修復的愈合效果；此外，通過注入的液態支架材料具有良好的生物相容性，未發生傷口感染等不良現象。具體實施方式下面結合實施例，對本發明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。實施例1一種骨修復用液態支架材料，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣10份、聚磷酸鈣12份、鉭酸鈣4份、硅酸鍶3-8份、改性石墨烯2份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物1份、棕櫚酰五肽1.6份、硅灰石2份、聚甘油乳酸酯2份、仙人掌種子油1.2份、絲素蛋白1.6份、醋酸0.6份、尿素2.4份、蒸餾水70份、甘油22份。所述改性石墨烯為氨基化石墨烯。所述鉭酸鈣由質量比為3:1.8:14:4.2的磷酸鈣、氯化鉭、尿素、三偏磷酸鈉制備而成。一種骨修復用液態支架材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、將改性石墨烯超聲分散于3/4總重量的蒸餾水中，然后加入鉭酸鈣、硅酸鍶和硅灰石，繼續超聲分散均勻，旋干；在真空條件下，于600℃下煅燒1小時，得到粉料A；步驟2、將醋酸和尿素加入余下蒸餾水中，然后加入絲素蛋白，攪拌溶解，再依次加入甘油、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甘油乳酸酯、棕櫚酰五肽和仙人掌種子油，攪拌均勻，得到溶液B；步驟3、將硫酸鈣和聚磷酸鈣加入溶液B中混合均勻，然后加入粉料A，繼續攪拌混合均勻，即得骨修復用液態支架材料。實施例2一種骨修復用液態支架材料，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣25份、聚磷酸鈣18份、鉭酸鈣13份、硅酸鍶8份、改性石墨烯6份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物4.2份、棕櫚酰五肽4.5份、硅灰石6份、聚甘油乳酸酯5份、仙人掌種子油3份、絲素蛋白4.3份、醋酸3.5份、尿素5.6份、蒸餾水88份、甘油38份。所述改性石墨烯為氨基化石墨烯。所述鉭酸鈣由質量比為3:1.8:14:4.2的磷酸鈣、氯化鉭、尿素、三偏磷酸鈉制備而成。一種骨修復用液態支架材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、將改性石墨烯超聲分散于3/4總重量的蒸餾水中，然后加入鉭酸鈣、硅酸鍶和硅灰石，繼續超聲分散均勻，旋干；在真空條件下，于750℃下煅燒3小時，得到粉料A；步驟2、將醋酸和尿素加入余下蒸餾水中，然后加入絲素蛋白，攪拌溶解，再依次加入甘油、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甘油乳酸酯、棕櫚酰五肽和仙人掌種子油，攪拌均勻，得到溶液B；步驟3、將硫酸鈣和聚磷酸鈣加入溶液B中混合均勻，然后加入粉料A，繼續攪拌混合均勻，即得骨修復用液態支架材料。實施例3一種骨修復用液態支架材料，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣12份、聚磷酸鈣14份、鉭酸鈣6份、硅酸鍶3.5-份、改性石墨烯2.4份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物1.6份、棕櫚酰五肽1.8份、硅灰石2.7份、聚甘油乳酸酯2.8份、仙人掌種子油1.6份、絲素蛋白1.9份、醋酸0.8份、尿素2.7份、蒸餾水74份、甘油26份。所述改性石墨烯為吐溫60改性石墨烯。所述鉭酸鈣由質量比為3:1.8:14:4.2的磷酸鈣、氯化鉭、尿素、三偏磷酸鈉制備而成。一種骨修復用液態支架材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、將改性石墨烯超聲分散于3/4總重量的蒸餾水中，然后加入鉭酸鈣、硅酸鍶和硅灰石，繼續超聲分散均勻，旋干；在真空條件下，于720℃下煅燒2小時，得到粉料A；步驟2、將醋酸和尿素加入余下蒸餾水中，然后加入絲素蛋白，攪拌溶解，再依次加入甘油、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甘油乳酸酯、棕櫚酰五肽和仙人掌種子油，攪拌均勻，得到溶液B；步驟3、將硫酸鈣和聚磷酸鈣加入溶液B中混合均勻，然后加入粉料A，繼續攪拌混合均勻，即得骨修復用液態支架材料。實施例4一種骨修復用液態支架材料，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣23份、聚磷酸鈣17份、鉭酸鈣12份、硅酸鍶7.6份、改性石墨烯5.5份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物4份、棕櫚酰五肽4.2份、硅灰石5.4份、聚甘油乳酸酯4.3份、仙人掌種子油2.7份、絲素蛋白4份、醋酸3.2份、尿素5.1份、蒸餾水85份、甘油35份。所述改性石墨烯為聚乙烯亞胺改性石墨烯。所述鉭酸鈣由質量比為3:1.8:14:4.2的磷酸鈣、氯化鉭、尿素、三偏磷酸鈉制備而成。一種骨修復用液態支架材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、將改性石墨烯超聲分散于3/4總重量的蒸餾水中，然后加入鉭酸鈣、硅酸鍶和硅灰石，繼續超聲分散均勻，旋干；在真空條件下，于680℃下煅燒2.5小時，得到粉料A；步驟2、將醋酸和尿素加入余下蒸餾水中，然后加入絲素蛋白，攪拌溶解，再依次加入甘油、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甘油乳酸酯、棕櫚酰五肽和仙人掌種子油，攪拌均勻，得到溶液B；步驟3、將硫酸鈣和聚磷酸鈣加入溶液B中混合均勻，然后加入粉料A，繼續攪拌混合均勻，即得骨修復用液態支架材料。實施例5一種骨修復用液態支架材料，按重量份計，其由如下原料所制備：硫酸鈣17份、聚磷酸鈣16份、鉭酸鈣9份、硅酸鍶5.3份、改性石墨烯3.7份、聚乳酸-羥基乙酸共聚物2.8份、棕櫚酰五肽3.6份、硅灰石4.5份、聚甘油乳酸酯3.6份、仙人掌種子油1.9份、絲素蛋白2.4份、醋酸1.6份、尿素4.3份、蒸餾水83份、甘油29份。所述改性石墨烯為巰基化石墨烯。所述鉭酸鈣由質量比為3:1.8:14:4.2的磷酸鈣、氯化鉭、尿素、三偏磷酸鈉制備而成。一種骨修復用液態支架材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1、將改性石墨烯超聲分散于3/4總重量的蒸餾水中，然后加入鉭酸鈣、硅酸鍶和硅灰石，繼續超聲分散均勻，旋干；在真空條件下，于680℃下煅燒2小時，得到粉料A；步驟2、將醋酸和尿素加入余下蒸餾水中，然后加入絲素蛋白，攪拌溶解，再依次加入甘油、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甘油乳酸酯、棕櫚酰五肽和仙人掌種子油，攪拌均勻，得到溶液B；步驟3、將硫酸鈣和聚磷酸鈣加入溶液B中混合均勻，然后加入粉料A，繼續攪拌混合均勻，即得骨修復用液態支架材料。對比例1本對比例基本同實施例1，區別之處在于：本對比例不含鉭酸鈣、仙人掌種子油和絲素蛋白。對比例2本對比例基本同實施例1，區別之處在于：本對比例不含改性石墨烯、棕櫚酰五肽和硅酸鍶。性能測試將上述液態支架材料混合攪拌2min，注射到待修復部位，可注射時間為12min，并測試抗壓強度性能，其測試結果為：實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對比例1對比例2初始抗壓強度/MPa64.565.367.668.369.652.843.6降解抗壓強度/MPa（降解15天后）52.754.855.154.955.641.635.2降解抗壓強度/MPa（降解30天后）38.440.240.741.343.425.820.3抗潰散良好良好良好良好良好良好良好通過以上測試結果可知，本發明提供的液態支架材料的具有良好的機械性能，其抗壓強度達64.5-69.6MPa，且降解速率適中，降解15天和30天后其抗壓強度仍保持在較高水平，同時抗潰散性能好，有利于促進骨修復的愈合效果；此外，通過注入的液態支架材料具有良好的生物相容性，未發生傷口感染等不良現象。當前第1頁1 2 3