本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)生物材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種骨水泥微球的制備方法。

背景技術(shù)：

骨是人體的支架，擔(dān)負(fù)著承重、造血和肢體運(yùn)動(dòng)等重要功能。然而，隨著人口老齡化的加劇、交通事故的發(fā)生、骨腫瘤的出現(xiàn)以及先天性疾病導(dǎo)致了嚴(yán)重的骨缺損問(wèn)題，因此，開(kāi)發(fā)新型的骨修復(fù)材料對(duì)于修復(fù)骨缺損意義重大。

無(wú)機(jī)類骨水泥是一類常見(jiàn)的骨修復(fù)材料，這類材料具有遇水或其他水溶性固化劑便可自固化成塊體材料來(lái)修復(fù)缺損的骨組織。將骨水泥加工成微球具有諸多優(yōu)點(diǎn)，它能以密堆積的方式填充于骨缺損部位，特別是對(duì)一些不規(guī)則的、難填充的骨缺損非常有效；微球之間的空隙有利于新生組織和新生血管的長(zhǎng)入，進(jìn)而能加速新骨組織的形成；另外，骨水泥微球經(jīng)自固化過(guò)程成型后在水中具有優(yōu)異的抗崩解性，因而可以充分發(fā)揮其填充及力學(xué)支撐作用。葉建東等采用通過(guò)反相乳液法制備磷酸鈣骨水泥微球(《一種自固化磷酸鈣微球及其制備方法與應(yīng)用》，申請(qǐng)?zhí)?01010188511.2)，具體方法是將明膠/多糖膠固化液與磷酸鈣骨水泥調(diào)配成漿料，再將漿料于大豆油中攪拌形成乳液，并采用丙酮和乙醇清洗的方式除去大豆油，并獲得濕磷酸鈣微球；隨后在恒溫恒濕箱中養(yǎng)護(hù)水化 2-7天，最終得到磷酸鈣骨水泥微球。這種制備方法非常復(fù)雜、制備周期長(zhǎng)，另外還引入了大豆油、丙酮、乙醇等有毒有害的化學(xué)物質(zhì)；骨水泥種類眾多，除了磷酸鈣骨水泥，還有硫酸鈣骨水泥、鈣硅基骨水泥、磷酸鎂骨水泥等，這些骨水泥都在骨修復(fù)方法具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，然而這種制備方法僅適用于制備磷酸鈣骨水泥，這種方法的普適性較低，適用面較窄。正是上述這些缺點(diǎn)，限制了這種方法在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種骨水泥微球制備的方法，克服傳統(tǒng)的制備方法復(fù)雜、使用有毒有害有機(jī)溶劑以及普適性差等不足，具有原料利用率高，簡(jiǎn)便易操作和所制備的微球流動(dòng)性好的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明才有的技術(shù)方案是：一種骨水泥微球制備的方法，包括以下步驟：

1）采用溶劑配置含氟聚合物溶液，再利用電噴霧將低表面能高分子含氟聚合物沉積于金屬導(dǎo)電板表面形成超疏水涂層；

2）將骨水泥與去離子水或固化液充分混勻，配置骨水泥漿料；

3）利用移液槍定量移取的骨水泥漿料，并滴于超疏水基底，室溫下靜置，待骨水泥完全自固化后，獲得骨水泥微球；通過(guò)移取不同體積的骨水泥漿料可以實(shí)現(xiàn)制備不同尺寸的骨水泥微球。

步驟1）所述的含氟聚合物溶液的濃度為0.010～0.100g/mL，溶劑采用無(wú)水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺或四氫呋喃。

所述的溶劑為無(wú)水乙醇。

步驟1）所述的電噴霧采用靜電噴霧，其相關(guān)參數(shù)為：流速為0.8～1.5mL/h，電壓為6.00～16.00 kV，收集距離為4～8cm，收集時(shí)間為10～60min。

步驟1）所述的金屬導(dǎo)電板作為接收器，采用銅板、鐵板、鋁板或不銹鋼板。

步驟2）所述的骨水泥采用半水硫酸鈣、磷酸鎂骨水泥、鈣磷基骨水泥或鈣硅基骨水泥，優(yōu)選的骨水泥為半水硫酸鈣。

步驟2）所述的固化液為十水硼酸鈉溶液或磷酸鈉溶液。

步驟2）所述骨水泥漿料的液固比為0.1～3mL/g。

步驟3）所述移取骨水泥漿料的體積為1～100μL。

步驟3）所述骨水泥漿料的室溫下固化時(shí)間為5～60min。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于：1) 利用超疏水表面對(duì)水以及含水固化液強(qiáng)烈排斥作用，再結(jié)合骨水泥自固化特性，使骨水泥漿料在超疏水表面固化成近似球形的微球，可有效提高原料利用率；2) 制備條件溫和，操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)便易行，重復(fù)性好，普適性強(qiáng)；3) 所得微球形貌規(guī)則，大小均一，尺寸可控，流動(dòng)性好，可以更好的填充骨缺損部位。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明硫酸鈣微球的制備流程示意圖。

圖2為本發(fā)明靜電噴霧所得超疏水涂層表面的掃描電鏡照片與接觸角照片。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1硫酸鈣微球的數(shù)碼照片圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1純半水硫酸鈣粉體與硫酸鈣微球X射線衍射圖譜。a: 純半水硫酸鈣粉體，b：硫酸鈣微球。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。所述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種骨水泥微球制備方法，包括以下步驟：

1）將含氟聚合物溶于無(wú)水乙醇，配置濃度為0.044g/mL的溶液，室溫下攪拌4h，待聚合物完全溶解后，停止攪拌，靜止15min后注入玻璃注射器中待用；將玻璃注射器固定在注射泵上，針頭連接高壓源的正極；將鋁板作為接收器，并連接負(fù)極；開(kāi)始進(jìn)行靜電噴霧，得到超疏水涂層；靜電噴霧過(guò) 程中的參數(shù)如下：流速為1.0mL/h，電壓為10.00kV，收集距離為5cm，收集時(shí)間為30min；

2）稱量0.3g半水硫酸鈣粉體置于聚全氟乙丙烯燒杯底部，再加入0.45mL的去離子水，立即攪拌混合均勻，形成均一漿料，配置成液固比為1.5mL/g的半水硫酸鈣漿料；

3）使用移液槍移取10μL的漿料滴于步驟 1）所制備的超疏水涂層上，由于超疏水表面對(duì)半水硫酸鈣漿料的強(qiáng)烈排斥作用，從而形成近似球形的微球；繼而因半水硫酸鈣的自固化特性，30min后可得到固化成型的硫酸鈣微球，收集，室溫下保存。制備得到的硫酸鈣微球經(jīng)過(guò)X射線粉末衍射可知，硫酸鈣微球中包含的成分有無(wú)水硫酸鈣、半水硫酸鈣與二水硫酸鈣。

圖1為硫酸鈣微球的制備過(guò)程示意圖，從圖中可清楚直觀的了解制備過(guò)程。

圖2為靜電噴霧所得超疏水涂層表面的掃描電鏡照片與接觸角照片，可以看出所制備涂層具有超疏水性能。

圖3為硫酸鈣微球的數(shù)碼照片，從圖中可以看出所制備的硫酸鈣微球大小均一，近似球形。

圖4為純半水硫酸鈣粉體與硫酸鈣微球的X射線粉末衍射圖譜，從圖中可以看出，硫酸鈣微球中包含有無(wú)水硫酸鈣、半水硫酸鈣和二水硫酸鈣。

實(shí)施例2

一種骨水泥微球制備方法，包括以下步驟：

1）將含氟聚合物溶于無(wú)水乙醇，配置濃度為0.015g/mL的溶液，室溫下攪拌4h；待聚合物完全溶解后，停止攪拌，靜止15min, 將溶液注入玻璃注射器中待用；將玻璃注射器固定在注射泵上，針頭連接高壓源的正極；將鐵板作為接收器，并連接負(fù)極；開(kāi)始進(jìn)行靜電噴霧，得到超疏水涂層；靜電噴霧過(guò)程中的參數(shù)如下：流速為0.8mL/h，電壓為6.00kV, 收集距離為4cm, 收集時(shí)間為60min；

2）稱量0.3g半水硫酸鈣粉體置于聚全氟乙丙烯燒杯底部，再加入0.15mL的去離子水，立即攪拌混合均勻，形成均一漿料，配置成液固比為0.5mL/g的半水硫酸鈣漿料；

3）使用移液槍移取5μL的漿料滴于步驟1）所制備的超疏水涂層上，繼而因半水硫酸鈣的自固化特性，15 min后可得到固化成近似球形的硫酸鈣微球，收集，室溫下保存。

實(shí)施例3

一種骨水泥微球制備方法，包括以下步驟：

1）將含氟聚合物溶于無(wú)水乙醇，配置濃度為0.09g/mL的溶液，室溫下攪拌4h；待聚合物完全溶解后，停止攪拌，靜止15min，將溶液注入玻璃注射器中待用；將玻璃注射器固定在注射泵上，針頭連接高壓源的正極；將銅板作為接收器，并連接負(fù)極，進(jìn)行靜電噴霧，得到超疏水涂層；靜電噴霧過(guò)程中的參數(shù)如下：流速為1.5mL/h, 電壓為16.00kV, 收集距離為8cm, 收集時(shí)間為10min；

2）稱量0.3g半水硫酸鈣粉體置于聚全氟乙丙烯燒杯底部，再加入0.9mL的去離子水，立即攪拌混合均勻，形成均一漿料，配置成液固比為3mL/g的半水硫酸鈣漿料；

3）使用移液槍移取90μL的漿料滴于步驟 1）所制備的超疏水涂層上，繼而因半水硫酸鈣的自固化特性，60min后可得到固化成型的硫酸鈣微球，收集，室溫下保存。

實(shí)施例4

一種骨水泥微球制備方法，包括以下步驟：

1）將含氟聚合物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，配置濃度為0.04 g/mL的溶液，室溫下攪拌4h；待聚合物完全溶解后，停止攪拌，靜止15 min,將溶液注入玻璃注射器中待用；將玻璃注射器固定在注射泵上，針頭連接高壓源的正極；將不銹鋼板作為接收器，并連接負(fù)極；開(kāi)始進(jìn)行靜電噴霧，得到超疏水涂層；靜電噴霧過(guò)程中的參數(shù)如下：流速為1.0mL/h, 電壓為10.00kV，收集距離為5 cm, 收集時(shí)間為30min；

2）稱量0.5g磷酸鎂骨水泥置于聚全氟乙丙烯燒杯底部，再加入0.075mL的十水硼酸鈉溶液，立即攪拌混合均勻，形成均一漿料，配置成液固比為 0.15mL/g的磷酸鎂骨水泥漿料；

3）使用移液槍移取10μL的漿料滴于步驟1）所制備的超疏水涂層上，繼而因磷酸鎂骨水泥的自固化特性，8min后可得到固化成近似球形的磷酸鎂骨水泥微球，收集，室溫下保存。

實(shí)施例5

一種骨水泥微球制備方法，包括以下步驟：

1）將含氟聚合物溶于四氫呋喃中，配置濃度為0.04g/mL的溶液，室溫下攪拌4h；待聚合物完全溶解后，停止攪拌，靜止15min, 將溶液注入玻璃注射器中待用；將玻璃注射器固定在注射泵上，針頭連接高壓源的正極；將鋁板作為接收器，并連接負(fù)極；開(kāi)始就行靜電噴霧，得到超疏水涂層；靜電噴霧過(guò)程中的參數(shù)如下：流速為1.0mL/h, 電壓為10.00kV，收集距離為5cm, 收集時(shí)間為30min；

2）稱量0.5g鈣磷基骨水泥置于聚全氟乙丙烯燒杯底部，再加入0.2mL的磷酸鈉溶液，立即攪拌混合均勻，形成均一漿料，配置成液固比為0.4mL/g的鈣磷基骨水泥漿料；

3）使用移液槍移取10μL的漿料滴于步驟 1）所制備的超疏水涂層上，繼而因鈣磷基骨水泥的自固化特性，25min后可得到固化成近似球形的鈣磷基骨水泥微球，收集，室溫下保存。

實(shí)施例6

一種骨水泥微球制備方法，包括以下步驟：

1）將含氟聚合物溶于無(wú)水乙醇，配置濃度為0.04g/mL的溶液，室溫下攪拌4h；待聚合物完全溶解后，停止攪拌，靜止15min, 將溶液注入玻璃注射器中待用；將玻璃注射器固定在注射泵上，針頭連接高壓源的正極；將鋁板作為接收器，并連接負(fù)極。開(kāi)始進(jìn)行靜電噴霧，得到超疏水涂層；靜電噴霧過(guò)程中的參數(shù)如下：流速為1.0mL/h, 電壓為10.00kV，收集距離為5cm, 收集時(shí)間為30min；

2）稱量0.3g鈣硅基骨水泥置于聚全氟乙丙烯燒杯底部，再加入0.3mL的去離子水，立即攪拌混合均勻，形成均一漿料，配置成液固比為1.0mL/g的鈣硅基骨水泥漿料；

3）使用移液槍移取10μL的漿料滴于步驟 1）所制備的超疏水涂層上，繼而因鈣硅基骨水泥的自固化特性，60min后可得到固化成近似球形的鈣硅基骨水泥微球，收集，室溫下保存。