本發(fā)明涉及一種新型鎂摻雜生物陶瓷多孔材料的制備方法，特別是一種Mg-HA復(fù)合型生物陶瓷多孔材料的制備方法。

背景技術(shù)：

羥基磷灰石(HA，Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)是脊椎動物體內(nèi)骨骼和牙齒的主要無機(jī)成分，具有良好的生物相容性和生物活性，在臨床醫(yī)學(xué)上，已被廣泛應(yīng)用于骨組織的修復(fù)與替代。羥基磷灰石可以在生物體內(nèi)環(huán)境中穩(wěn)定存在并與細(xì)胞發(fā)生一定程度的相互作用，研究證實(shí)其對多種癌細(xì)胞有抑制作用，而對正常細(xì)胞無不良影響，且其表面在某種程度上還可促進(jìn)細(xì)胞的增殖。但在另一方面，人工合成的純HA其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)晶性都高于自然骨骼中的HA，材料脆性大，生物降解速度較慢，不利于骨修復(fù)的順利進(jìn)行，為此往往需要向人工合成的HA摻雜入一些元素來改善材料的性能。在人體骨骼的礦物相中，羥基磷灰石并不單一存在，其中往往含有少量的碳酸根、硅元素、氟元素、鎂元素等，其中鎂元素的含量高達(dá)1％，鎂與鈣為同族元素，Mg²⁺易于取代部分Ca²⁺進(jìn)入羥基磷灰石的晶格中，從而在一定程度上改變HA的晶格結(jié)構(gòu)，使得其結(jié)晶性和生物降解性得以改善，因而其組成和性能更接近于天然骨骼。如能將Mg²⁺與羥基磷灰石進(jìn)行復(fù)合，同時(shí)在制備過程中加入適當(dāng)?shù)闹驴讋?，則可望獲得組成和性能更接近于天然骨骼，具有更好的結(jié)晶性和生物降解性，同時(shí)又具有較強(qiáng)吸附載藥能力的新型生物陶瓷多孔材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的生物陶瓷材料或與天然骨骼相比其結(jié)晶性和生物降解性不夠好，或多孔材料在成孔方式上成本較高等缺點(diǎn)，提供一種制備簡單、成本低廉、合成安全的新型鎂摻雜生物陶瓷多孔材料的制備方法。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，首先以鈣鹽、酸式磷酸鹽(或磷酸鹽)、鎂鹽為前驅(qū)物，采用水熱法得到了Mg-HA粉末，然后按照30％過氧化氫溶液：Dolapix CE64：Mg-HA粉末其重量比為4：5：9的比例配置反應(yīng)原漿，反應(yīng)24小時(shí)以上，將所得產(chǎn)品在室溫下干燥后，在105℃下烘干7小時(shí)以上，充分去除水分后，將所得產(chǎn)品在1300℃下燒結(jié)3小時(shí)，升溫速度為2℃/min。

所述新型Mg-HA生物陶瓷多孔材料，其孔徑直徑為50～1000μm，其楊氏模量、抗壓強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為1.8±0.2GPa，6.2±1.1MPa，2.5±0.3MPa。

本發(fā)明涉及一種新型Mg-HA生物陶瓷多孔材料的制備方法，采用了以下技術(shù)方案：

1、制備Mg-HA粉末：以鈣鹽、酸式磷酸鹽(或磷酸鹽)、鎂鹽為前驅(qū)物，在一定溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)，將體系冷卻至室溫，過濾并干燥產(chǎn)物，即得Mg-HA粉末；

2、配制反應(yīng)原漿溶液：將上述第一步中的Mg-HA粉末與30％過氧化氫溶液、Dolapix CE64進(jìn)行混合攪拌，按照適當(dāng)比例配制成反應(yīng)原漿；

3、在持續(xù)攪拌的情況下使上述第二步中的反應(yīng)原漿溶液充分?jǐn)嚢枰欢〞r(shí)間，使其反應(yīng)完全；

4、將上述第三步的混合反應(yīng)原漿溶液在室溫下充分干燥，初步去除其中所含有的水分；

5、將上述第四步中已經(jīng)經(jīng)過初步干燥后的初步產(chǎn)物在105℃下烘干，充分去除其中所含有的水分；

6、將上述第五步中已去除了水分的產(chǎn)物置于馬弗爐中，將所得產(chǎn)品在1300℃下燒結(jié)，采用適當(dāng)?shù)碾A梯升溫速度；

7、燒結(jié)完成后，將上述第六步的反應(yīng)體系冷卻至室溫，將產(chǎn)品置于干燥器中保存，即可得到新型Mg-HA生物陶瓷多孔材料。

本發(fā)明所提供的新型Mg-HA生物陶瓷多孔材料的制備方法克服了現(xiàn)有的生物陶瓷材料或結(jié)晶性和生物降解性不夠好，或多孔材料成孔方式成本較高等缺點(diǎn)，本制備方法綠色安全、成本低廉，工藝簡單，適于規(guī)模生產(chǎn)，對于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種新型Mg-HA生物陶瓷多孔材料的制備方法，采用以下工藝步驟：

1、制備Mg-HA粉末：以鈣鹽、酸式磷酸鹽(或磷酸鹽)、鎂鹽為前驅(qū)物，首先配制濃度為0.40～0.55mol·L^-1的Mg²⁺溶液和Ca²⁺溶液，配制濃度為0.20～0.35mol·L^-1的(NH₄)₂HPO₄溶液，用濃氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值，使Mg²⁺溶液和Ca²⁺溶液pH＞11，(NH₄)₂HPO₄溶液pH＞10，取一定量的Mg²⁺溶液和Ca²⁺溶液加以混合，使混合溶液中Mg²⁺的摩爾含量n(Mg):n(Mg+Ca)＝6～9％。取上述混合溶液150～250mL，向其中加入0.5～0.45g聚乙二醇，持續(xù)攪拌使聚乙二醇在上述混合溶液中溶解均勻。持續(xù)攪拌下，將(NH₄)₂HPO₄溶液緩慢地逐滴加入上述含有聚乙二醇的Mg²⁺-Ca²⁺混合溶液，保持摩爾比n(Ca+Mg)：n(P)＝1.67，攪拌均勻，將上述溶液轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼水熱釜中(填充度為70％)，于150～180℃下水熱處理8～10h。將體系冷卻至室溫，過濾，產(chǎn)品經(jīng)三蒸水洗、乙醇洗后再次抽濾，產(chǎn)品置于室溫下過夜真空干燥，即得Mg-HA粉末；

2、配制反應(yīng)原漿溶液：將上述第一步中的Mg-HA粉末與30％過氧化氫溶液、Dolapix CE64進(jìn)行混合攪拌，配制成反應(yīng)原漿，此時(shí)30％過氧化氫溶液：Dolapix CE64：Mg-HA粉末其重量比為4：5：9；

3、在持續(xù)攪拌的情況下使上述第二步中的反應(yīng)原漿溶液充分?jǐn)嚢?，反?yīng)完全，其反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)以上；

4、先后用將上述第三步的混合反應(yīng)原漿溶液在室溫下干燥24小時(shí)以上，初步去除其中所含有的水分；

5、將上述第四步中已經(jīng)經(jīng)過初步干燥后的初步產(chǎn)物在105℃下烘干7小時(shí)以上，充分去除其中所含有的水分；

6、將上述第五步中已去除了水分的產(chǎn)物置于馬弗爐中，將所得產(chǎn)品在1300℃下燒結(jié)3小時(shí)，升溫速度為2℃/min；

7、燒結(jié)完成后，將上述第六步的反應(yīng)體系冷卻至室溫，將產(chǎn)品置于干燥器中保存，即可得到新型Mg-HA生物陶瓷多孔材料；

8、對產(chǎn)品進(jìn)行表面形貌、楊氏模量、抗壓強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度性能的表征，以進(jìn)一步充分探索產(chǎn)品的性能。