一种生物玻璃/氨基酸聚合物的复合材料及其应用_2

文档序号:9773868阅读:来源:国知局
玻璃/氨基酸聚合物的复合材料
[0034]分别取ε-氨基己酸、丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、赖氨酸各122.5g、0.9g、
0.8g、1.2g、4g、1.5g,加入250ml三颈瓶中,加入70ml蒸馈水,通氮气保护,搅拌逐步升温至150°C?160°C进行缓慢脱水,当反应器内均为固体时,升温至200°C?220°C使其熔融后反应2小时,然后升温至230°C?235°C条件下反应I小时,生成氨基酸聚合物107g,再加入生物玻璃130.9g(粒径30微米),继续搅拌半小时,混匀,氮气保护下冷却至室温,得到生物玻璃/氨基酸聚合物复合材料。
[0035]将该生物玻璃/氨基酸聚合物复合材料样条在模拟体液中进行降解和力学损失试验。
[0036]本发明复合材料,浸泡4周,失重32%,测得试验样样条的抗压强度残余值为71MPa,浸泡12周,材料完全降解;本发明复合材料,既可以在初期提供足够的力学强度,又可以在后期快速降解,可以同时满足力学强度和降解性能两方面的要求。
[0037]对比例1、粒径大于30微米的生物玻璃导致复合材料在4周内崩塌
[0038]分别取ε-氨基己酸、丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、赖氨酸各122.5g、0.9g、
0.8g、1.2g、4g、1.5g,加入250ml三颈瓶中,加入70ml蒸馈水,通氮气保护,搅拌逐步升温至150°C?160°C进行缓慢脱水,当反应器内均为固体时,升温,并保持温度在200°C_220°C使其熔融后反应2小时,然后升温,并保持温度在230°C_235°C条件下反应I小时,生成氨基酸聚合物107g,再加入生物玻璃130.9g(粒径50微米),继续搅拌半小时,混匀,氮气保护下冷却至室温,得到对比例I的材料。
[0039]将该对比例I的材料样条在模拟体液中进行降解和力学损失试验,浸泡4周,失重44%,浸泡样品开裂,不能满足作为骨修复材料应用的要求。
[0040 ]对比例2、粒径小于1微米的生物玻璃导致材料降解速度减慢
[0041]分别取ε-氨基己酸、丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、赖氨酸各122.5g、0.9g、
0.8g、1.2g、4g、1.5g,加入250ml三颈瓶中,加入70ml蒸馈水,通氮气保护,搅拌逐步升温至150°C_160°C进行缓慢脱水,当反应器内均为固体时,升温,并保持温度在200°C_220°C使其熔融后反应2小时,然后升温,并保持温度在230°C_235°C条件下反应I小时,生成氨基酸聚合物107g,再加入生物玻璃130.9g(粒径1-5微米),继续反应半小时。氮气保护下冷却至室温,得到对比例2的材料。
[0042]将该对比例2的材料样条在模拟体液中进行降解和力学损失试验,浸泡4周后,失重21%,浸泡24周后,失重67%,降解不完全,不能满足骨修复材料后期快速降解的要求。
[0043]对比例3、与中国专利CN 104324415 A进行对比
[0044]按照中国专利CN104324415实施例中的方法,制备得到改性磷灰石/氨基酸聚合物复合材料,作为对照样品。
[0045]将该对照样品样条在模拟体液中进行降解和力学损失试验,浸泡4周后,失重仅4%,12周后,失重6%,难以降解,不能满足骨修复材料后期快速降解的要求。
[0046]对比例4、生物玻璃含量小于15%
[0047]分别取ε-氨基己酸、丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、赖氨酸各122.5g、0.9g、
0.8g、1.2g、4g、1.5g,加入250ml三颈瓶中,加入70ml蒸馈水,通氮气保护,搅拌逐步升温至150°C_160°C进行缓慢脱水,当反应器内均为固体时,升温,并保持温度在200°C_220°C使其熔融后反应2小时,然后升温,并保持温度在230°C_235°C条件下反应I小时,生成氨基酸聚合物107g,再加入生物玻璃15g(粒径30微米),继续反应半小时。氮气保护下冷却至室温,得到对比例4的材料。
[0048]将该对比例4的材料样条在模拟体液中进行降解和力学损失试验,浸泡4周后,失重8%,测得试验样样条的抗压强度残余值为88MPa,浸泡24周后,材料失重为36%,降解不完全,不能满足骨修复材料后期快速降解的要求。
[0049]综上所述,本发明复合材料,既可以在初期提供足够的力学强度,又可以在后期快速降解,可以同时满足力学强度和降解性能两方面的要求,适合作为骨组织修复材料,用于脊柱、四肢、头部等因病变或者外伤所造成的骨缺损修复,具有良好的产业应用前景。
【主权项】
1.一种生物玻璃/氨基酸聚合物的复合材料,其特征在于:它是由生物玻璃和氨基酸聚合物制备而成;其中,所述生物玻璃的重量百分比为17 %?55 %。2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述生物玻璃的重量百分比为34%?55%。3.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述生物玻璃的粒径为10微米?30微米。4.根据权利要求3所述的复合材料,其特征在于:所述生物玻璃的粒径为25微米?30微米。5.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述的氨基酸聚合物是由以下摩尔配比的原料聚合而成:ε-氨基己酸75%?95%、其它α-氨基酸5%?25%;优选的,所述的氨基酸聚合物是由以下摩尔配比的原料聚合而成:ε_氨基己酸90%?95%、其它α-氨基酸5%?10%。6.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述的复合材料是由以下方法制备而成:取ε_氨基己酸与其它α-氨基酸,加入水,氮气保护下,于150°C?160°C下脱水后,升温至200°C?220°C反应2小时?3小时,再升温至230°C?235°C反应I小时?2小时后,加入生物玻璃,混匀,冷却,即得生物玻璃/氨基酸聚合物的复合材料; ε-氨基己酸与其它α-氨基酸的摩尔配比为:ε-氨基己酸75%?95%、其它α-氨基酸5%?25%。7.根据权利要求6所述的复合材料,其特征在于:ε-氨基己酸与其它α-氨基酸的摩尔配比为:ε-氨基己酸90%?95%、其它α-氨基酸5%?10%。8.根据权利要求5?7任意一项所述的复合材料,其特征在于:所述的其它α-氨基酸选自丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、赖氨酸、甘氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸、精氨酸、组氨酸中的任意一种或两种以上;优选的,所述的其它α-氨基酸是由丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸与赖氨酸组成。9.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述的复合材料在模拟体液中浸泡4周时,复合材料的抗压强度为70MPa以上。10.权利要求1?9任意一项所述的复合材料作为骨组织修复材料的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种生物玻璃/氨基酸聚合物的复合材料,它是由生物玻璃和氨基酸聚合物混合而成;其中,生物玻璃的重量百分比为17%~55%。本发明复合材料,既可以在初期提供足够的力学强度,又可以在后期快速降解,可以同时满足力学强度和降解性能两方面的要求,适合作为骨组织修复材料,用于脊柱、四肢、头部等因病变或者外伤所造成的骨缺损修复,具有良好的产业应用前景。
【IPC分类】A61L27/18, A61L27/10, A61L27/50
【公开号】CN105536054
【申请号】CN201511033147
【发明人】李鸿, 郑衡, 严永刚, 杨爱萍, 吕国玉
【申请人】四川大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月31日
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