專利名稱：納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料的制備方法，屬生物工程技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的人造骨替代材料有金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料等幾種，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。從仿生的角度將如果能得到成分與人骨相近的材料是最好的。為此材料的無(wú)機(jī)成分應(yīng)該是鈣磷鹽。但是普通的鈣磷鹽材料如果經(jīng)過(guò)燒結(jié)會(huì)很難降解，且脆性大不易加工。未燒結(jié)則強(qiáng)度很差。
本發(fā)明的目的是提出一種納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料的制備方法，克服已有技術(shù)中的缺點(diǎn)，使用膠原為分子模板，制備出一定程度上排列有序的納米相鈣磷鹽。并用熱致分相隨后冰凍干燥的方法使它與聚乳酸(PLA)共同組成多孔框架材料以制備出有一定強(qiáng)度，高孔隙率且生物相容性好的骨替代材料。
本發(fā)明提出的納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料的制備方法，包括下列各步驟(1)將H3PO4逐滴加入膠原溶液中，每0.1mol H3PO4加入1.79g膠原，滴加H3PO4時(shí)要注意滴加的速度要慢～1滴/秒，同時(shí)要用攪拌器攪拌，滴加完畢后繼續(xù)攪拌此溶液20分鐘；(2)稱取結(jié)晶良好的CaCl2·6H2O溶于去離子水使其完全溶解，隨后將其逐滴加入到步驟1制備的溶液中，其中CaCl2和H3PO4的摩爾比為1.66，并繼續(xù)攪拌1小時(shí)以保證鈣離子和磷酸根的充分分散；(3)逐滴加入NaOH溶液以使PH值為6～8，PH值用試紙測(cè)定，在PH值為5～6時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀pH值為7時(shí)出現(xiàn)白色懸濁液；(4)靜置溶液除去上清，離心分離出沉淀，用去離子水反復(fù)清洗三次后，放入凍干機(jī)內(nèi)冰凍干燥，制得鈣磷鹽干粉備用；(5)聚乳酸稱量后置于燒瓶中，加入1，4-二氧六環(huán)溶劑以制備濃度為1％-10％重量體積比的溶液，混合物在40～50℃攪拌10～15分鐘，得到均質(zhì)的溶液；(6)在上述溶液中加入鈣磷鹽粉料，鈣磷鹽與聚乳酸的質(zhì)量比為0.8～1.2，制得聚乳酸/鈣磷鹽/膠原混合物；(7)聚乳酸/鈣磷鹽/膠原復(fù)合多孔材料通過(guò)熱致分相及隨后溶劑的升華制得。取聚乳酸/鈣磷鹽/膠原/1，4-二氧六環(huán)混合物加熱至40～50℃停留3～5分鐘后轉(zhuǎn)移到冰箱中在-15～0℃冷凍以固化溶劑并引起固液分相，固液分相是指1，4-二氧六環(huán)結(jié)晶后溶質(zhì)也析出固化，固化的混合物在此溫度下保溫1～2小時(shí)然后浸入液氮深度冷凍10～15秒鐘，隨后拿到凍干機(jī)中冰凍干燥72～100小時(shí)以徹底移除溶劑，即為本發(fā)明的納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料。
本發(fā)明制備的材料具有大量連通的60～200微米微孔，且孔隙率很高約為65％～85％，孔隙率與溶液濃度有關(guān)濃度越小孔隙率越大。此材料的強(qiáng)度和生物相容性也很好。很有希望作為骨材料得到應(yīng)用。
下面介紹本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)施例1所用材料為CELLON公司購(gòu)買的液態(tài)I型膠原(濃度0.3％溶液PH值由HCl調(diào)整所含膠原為純化的牛皮膠原)、分析純的CaCl2·6H2O、分析純磷酸(含量＞＝85％密度1.689g/ml)。
(1)100ml膠原中滴加1.125ml磷酸時(shí)滴加速度1為滴/秒。滴加完畢后繼續(xù)攪拌此溶液20分鐘；(2)稱取結(jié)晶良好的CaCl2·6H2O 6.01g溶于20ml去離子水使其完全溶解將其滴加入上一步制得的溶液中后，繼續(xù)攪拌1小時(shí)；(3)加入0.75mol/l NaOH溶液至pH值為7；(4)靜置溶液除去上清，離心分離出沉淀用去離子水反復(fù)清洗三次后放入凍干機(jī)內(nèi)進(jìn)行冰凍干燥，制得干粉備用；(5)稱取0.5g聚乳酸置于燒瓶中，加入5ml 1，4-二氧六環(huán)得到10％的溶液。混合物在50℃攪拌10分鐘，得到均質(zhì)的溶液；(6)加入0.5g制得的鈣磷鹽粉料；(7)取上一步制的混合物加熱至50℃停留3分鐘后轉(zhuǎn)移到冰箱中溫度為-10℃，冷凍固液分相，固化的混合物在此溫度下保溫2小時(shí)然后浸入液氮l0秒，樣品隨后拿到凍干機(jī)中冰凍干燥，時(shí)間為72小時(shí)；實(shí)施例2所用原料與鈣磷鹽/膠原干粉的制備方法與實(shí)施例一同(1)稱取0.25g聚乳酸置于燒瓶中，加入5ml 1，4-二氧六環(huán)得到5％的溶液，溶液在50℃攪拌10分鐘，得到均質(zhì)的溶液。加入0.25g制得的鈣磷鹽粉料。
(2)上一步制得的混合物加熱至50℃保溫3分鐘后轉(zhuǎn)移到冰箱中溫度為0℃，冷凍固液分相，固化的混合物在此溫度下保溫2小時(shí)然后浸入液氮10秒，隨后拿到凍干機(jī)中冰凍干燥，時(shí)間為96小時(shí)；實(shí)施例3所用原料與鈣磷鹽/膠原干粉的制備方法與實(shí)施例一同(1)稱取0.375g聚乳酸置于燒瓶中，加入5ml 1，4-二氧六環(huán)得到7.5％的溶液在50℃攪拌10分鐘，得到均質(zhì)的溶液。加入0.3g制得的鈣磷鹽粉料，鈣磷鹽與聚乳酸比例為0.8；(2)上一步制得的混合物加熱至50℃停留4分鐘后轉(zhuǎn)移到冰箱中，溫度為-10℃，冷凍固液分相，固化的混合物在此溫度下保溫2小時(shí)然后浸入液氮10秒。樣品隨后拿到凍干機(jī)中冰凍干燥，時(shí)間為72小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料的制備方法，包括下列各步驟(1)將H3PO4逐滴加入膠原溶液中，每0.1mol H3PO4加入1.79g膠原，同時(shí)要用攪拌器攪拌，滴加完畢后繼續(xù)攪拌此溶液20分鐘；(2)稱取結(jié)晶良好的CaCl2·6H2O溶于去離子水使其完全溶解，隨后將其逐滴加入到步驟1制備的溶液中，其中CaCl2和H3PO4的摩爾比為1.66，并繼續(xù)攪拌1小時(shí)以保證鈣離子和磷酸根的充分分散；(3)逐滴加入NaOH溶液以使PH值為6～8；(4)靜置溶液除去上清，離心分離出沉淀，用去離子水反復(fù)清洗三次后，放入凍干機(jī)內(nèi)冰凍干燥，制得鈣磷鹽干粉備用；(5)稱取聚乳酸，再加入1，4-二氧六環(huán)溶劑，以制備重量體積比濃度為1％-10％的溶液，混合物在40～50℃攪拌10～15分鐘，得到均質(zhì)的溶液；(6)在上述溶液中加入鈣磷鹽粉料，鈣磷鹽與聚乳酸的質(zhì)量比為0.8～1.2，制得聚乳酸/鈣磷鹽/膠原混合物；(7)取聚乳酸/鈣磷鹽/膠原/1，4-二氧六環(huán)混合物加熱至40～50℃停留3～5分鐘，然后在-15～0℃冷凍以固化溶劑并引起固液分相，固化的混合物在此溫度下保溫1～2小時(shí)，浸入液氮深度冷凍10～15秒鐘，最后冰凍干燥72～100小時(shí)，即為本發(fā)明的納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米相鈣磷鹽/膠原/聚乳酸骨復(fù)合多孔材料的制備方法,將H3P04逐滴加入膠原溶液中,使CaCl
文檔編號(hào)C12N5/08GK1272383SQ0010749
公開(kāi)日2000年11月8日 申請(qǐng)日期2000年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月19日
發(fā)明者崔福齋, 蔡強(qiáng), 張曙明 申請(qǐng)人:清華大學(xué)