本发明涉及一种生物可吸收骨植入材料。本发明属于生物复合材料领域。
背景技术：
1、聚乳酸又称聚丙交酯，是研究最早、技术最成熟、应用最多的一种人工合成的生物可降解型高分子材料，作为美国食品药品监督管理局(fda)批准的公认安全材料，聚乳酸具有很高的生物医学应用潜力。目前，聚乳酸及其复合材料制成的医疗器械也逐渐被开发应用，如一次性注射器、骨固定装置、外科缝合线及组织修复材料等。尤其在骨科临床应用，与传统的金属骨固定材料相比，聚乳酸类生物材料展现出了2个巨大优势：植入后能在体内被降解吸收，避免了二次手术；聚乳酸强度随着降解而降低，克服了应力遮蔽，提高了骨损伤固定及修复的效果。
2、虽然在临床上已普遍应用，在实际应用中仍存在一定的问题，主要原因是材料骨结合能力较低、不具有骨传导性、产品植入人体后降解生成的酸性产物会导致无菌性炎性反应，甚至导致无菌性骨组织坏死，同时酸性产物会促进材料发生自加速降解。
3、羟基磷灰石是骨组织中主要的矿物质成分。化学合成的羟基磷灰石生物陶瓷不仅安全、无毒，具有良好的生物相容性，还有利于骨传导。同时植入动物体后，骨与材料能直接融合。而羟基磷灰石的降解产物呈弱碱性，能中和聚乳酸降解产生的乳酸，但其韧性差，易脆，负荷承载性差。
4、因此，考虑到现有聚乳酸用于植入材料所产生游离酸的问题，以及羟基磷灰石的特性，可以设计一种新型复合材料，以聚乳酸和羟基磷灰石为主体，既解决聚乳酸降解生成游离酸又解决无机材料的脆性大的问题。但同时产生了有机无机材料的相容性问题，解决其相容性问题成为关键。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中聚乳酸植入材料降解生成的酸性产物会导致无菌性炎性反应且会劣化材料致失效的问题，提供了一种生物可吸收骨植入材料及其制备方法。本发明通过分子设计自制改性羟基磷灰石、功能共聚物并经配方设计，造粒、注塑成型制备。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
2、一种改性羟基磷灰石的制备方法，包括以下步骤：
3、s11，将磷酸一氢盐、锶盐、钙盐进行反应，得到中间产物1i；
4、s12，将中间产物1i与氨基酸进行表面改性反应，得到改性羟基磷灰石。
5、进一步地，所述磷酸一氢盐、锶盐、钙盐的用量比按磷酸一氢根、锶离子、钙离子的质量比3.0g：0.2-0.6g：1.7-1.9g添加。
6、进一步地，所述中间产物1i与氨基酸的用量比为10g：4.0-5.0g；并且
7、所述氨基酸为碱性氨基酸。
8、本发明还提供了一种改性羟基磷灰石，通过上述的制备方法所制备。
9、本发明的另一目的在于提供了一种功能共聚物的制备方法，包括以下步骤：
10、s21，将乳酸、羧基化儿茶酚衍生物与环氧基丙烯酸酯进行开环反应，得到中间产物2i；
11、s22，将两性离子与溴化镁共混，得到中间产物2ii；
12、s23，将中间产物2i、中间产物2ii进行自由基聚合，得到功能共聚物。
13、进一步地，所述乳酸、羧基化儿茶酚衍生物与环氧基丙烯酸酯的用量比按羧基总量与环氧基的摩尔比1:1添加；并且，
14、所述乳酸、羧基化儿茶酚衍生物的用量比为0.5-0.8mol：0.2-0.5mol。
15、进一步地，所述两性离子为磷酸胆碱或甜菜碱。
16、进一步地，所述中间产物2i、中间产物2ii的用量比为0.5-0.7mol：0.3-0.5mol。
17、本发明还提供了一种功能共聚物，通过上述的制备方法所制备。
18、本发明的又一目的在于提供了一种生物可吸收骨植入材料，包括以下重量份数的原料：
19、聚乳酸50-75份；
20、改性羟基磷灰石20-40份；
21、功能共聚物5-10份。
22、进一步地，所述聚乳酸的重均分子量为200kda-500kda。
23、本发明的再一目的在于提供了一种生物可吸收骨植入材料的制备方法，包括如下步骤：
24、s31，混料，即
25、向混料机中按配方比例加入原料，混合搅拌，获得混合原料；
26、s32，造粒，即
27、将混合原料置于挤出机中，熔融共混、挤出、切粒；以及
28、s33，注塑，即
29、将s32中所得粒子置于注塑机中，注塑成型，得到所述生物可吸收骨植入材料。
30、本发明的有益效果：
31、(1)本发明提供了一种生物可吸收骨植入材料，配方体系中含有自制的改性羟基磷灰石，为以锶元素掺杂的羟基磷灰石，并以氨基酸进行表面改性的结构。首先、羟基磷灰石为与骨基质的无机成分相似，与骨结合好；第二、锶为人体所必需的微量元素，经锶掺杂后的羟基磷灰石具有优异的骨诱导能力、生物相容性和生物降解性；第三、经氨基酸进行表面改性后，改性羟基磷灰石在有机基体中具有较好的相容性；第四、氨基酸具有优良的抗菌性；第五、碱性氨基酸改性的羟基磷灰石均具有一定的碱性，对聚乳酸降解产生的乳酸具有优良的中和作用。
32、(2)本发明提供了一种生物可吸收骨植入材料，配方体系中含有自制的功能共聚物，为含有儿茶酚结构、乳酸、含溴离子镁离子的两性离子的共聚物。首先、乳酸、儿茶酚结构可具有优异的增容作用，提高聚乳酸与改性羟基磷灰石的表面结合；第二、儿茶酚结构在湿的环境下具有优异的粘接性能，有效粘附生物体内的组织细胞等，促进愈合康复；第三、两性离子结构中镁离子具有促进骨再矿化作用，有利于促进骨的生长和修复；溴离子具备诱导软骨细胞再生及其分化的功能，可以有效起到促进软骨修复的作用；第四；两性离子中的季铵盐结构具有广谱抗菌作用。
33、(3)本发明提供了一种生物可吸收骨植入材料，经配方设计，自制的改性羟基磷灰石、功能共聚物均含量大量羟基或氨基结构，可与聚乳酸形成氢键，具有优良的分散性和增塑性；同时对降解生成的游离酸进行捕捉，具有进一步地抑酸作用。
34、(4)本发明提供了一种生物可吸收骨植入材料的制备方法，配方体系中改性羟基磷灰石、功能共聚物的制备均采用常见原料，且制备流程简单，对于本发明产品实现工业化，可操作性强。
1.一种改性羟基磷灰石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.一种改性羟基磷灰石，其特征在于，通过如权利要求1-3任一所述的制备方法所制备。
5.一种功能共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
9.一种功能共聚物，其特征在于，通过如权利要求5-8任一所述的制备方法所制备。
10.一种生物可吸收骨植入材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
11.根据权利要求10所述的生物可吸收骨植入材料，其特征在于，
12.一种生物可吸收骨植入材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
