一种可降解镁基骨科植入生物医用材料及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102258806A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102258806A(43)申请公布日2011.11.30(21)申请号201110199171.8C22F1/06(2006.01)(22)申请日2011.07.18(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人彭秋明赵翠玲李慧(74)专利代理机构石家庄一诚知识产权事务所13116代理人崔凤英(51)Int.Cl.A61L27/06(2006.01)C22C23/00(2006.01)C22C23/04(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种可降解镁基骨科植入生物医用材料及制备方法(57)摘要一种可降解镁基骨科植入生物医用材料，其化学成分为Mg-xZn-yCa-zAg，其中x、y、z为重量百分比（wt.%），0.1%≤x≤3.0%、0.1%≤y≤3.0%、0.01%≤z≤2.0%。上述生物医用材料的制备方法是向电阻炉中依次加入预热的金属Mg锭，Zn粒，Ca粒和Ag粒，在六氟化硫和氩气混合气体保护下，加热熔炼、浇注得到合金锭，然后在保护气中锻打，最后反相挤压成植入器件。本发明的可降解镁基骨科植入生物医用材料室温平均断裂强度超过180MPa，平均屈服强度超过120MPa，平均延伸率超过22%，弹性模量都约为47Gpa；合金化元素在基体中分布均匀，耐腐蚀性好，生物相容性优异，适合于骨组织修复和制备骨科中等受力植入器件。CN102586ACCNN110225880602258808A权利要求书1/1页1.一种可降解镁基骨科植入生物医用材料，其特征在于：化学成分为Mg-xZn-yCa-zAg，其中x、y、z为重量百分比，0.1%≤x≤3.0%、0.1%≤y≤3.0%、0.01%≤z≤2.0%，余量为Mg。2.上述权利要求1可降解镁基骨科植入生物医用材料的制备方法，其特征在于：（1）将去除表面氧化皮的质量纯度为99.9%的Mg锭、质量纯度为99.99%的Zn粒、Ag粒和Ca粒,粒度都为200目，在200-400℃预热30-90分钟后，在六氟化硫和氩气1:10-15混合气体保护下，按顺序依次将金属Mg锭，Zn粒，Ca粒，Ag粒加入到钽坩埚中，电阻炉中温度为770℃，每添加一种原料，搅拌10-30分钟，所有原料都添加完后，再充分搅拌20-50分钟，停止加热，在700-770℃将合金液浇注到在600-700℃下预热的钢模中，在电阻炉中保温30-60分钟，然后用水冷却至室温，得到本发明的医用材料合金锭；（2）将上述合金锭在200-400℃预热30分钟，在六氟化硫和氩气混合气体保护下锻打，锻打量为10-30%，锻打后，在40-60℃热水中冷却，然后在400-500℃预热30-60分钟，反相挤压成型，挤压速率为20-60mm/min，得到本发明的可降解镁基骨科植入生物医用材料的骨部植入件。2CCNN110225880602258808A说明书1/4页一种可降解镁基骨科植入生物医用材料及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种医用材料及制备方法，特别涉及一种骨科医用材料及制备方法。背景技术[0002]镁合金作为新型生物医用材料的特点与优势[M.P.Staiger,A.M.Pietak,J.Huadmai,G.Dias,Biomaterials,27(2006)1728-1734.]：（1）镁合金为可降解金属植入材料，可完全实现体内降解吸收，避免二次手术的痛苦与负担，同时与目前开发的可吸收骨内植入材料（可降解高分子、可吸收生物陶瓷）相比，镁合金具有更优异的强度和塑性组合，以及更接近骨组织的弹性模量和密度。与现有非降解金属材料相比，其弹性模量也更接近骨组织。（2）镁是人体中的必需元素，在人体内中起到多种重要作用，成人每人每日对镁的需求量达到400mg左右。（3）镁离子具有良好的生物相容性和优异的生物活性，镁离子可促进成骨细胞的增殖及分化、抑制血管内膜增生。镁合金植入生物体内后，可在其表面形成磷酸盐类物质，周围会有大量成骨细胞生成，其活性远远超过可降解高分子及不锈钢、钛合金等非降解金属材料。（4）可降解高分子在体内的降解方式为体降解，降解过程中材料的强度会突然大幅降低。而镁合金在体内的降解方式主要为均匀腐蚀和点蚀，降解过程中器件的承力能力随植入时间呈线性下降关系，在体内可提供更均匀和更长时间的承力能力。通过适宜的表面改性处理，可控制镁合金在体内的降解速率，以满足临床上的不同需求。（5）镁合金具有良好的核磁共振兼容性，与可降解聚乳酸高分子材料相比，具有更好的X射线可视性。（6）镁资源丰富，价格低廉，且易于加工成形，生产工艺成熟。可降解镁合金作为