專利名稱：取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料的制備方法，屬于醫(yī) 學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
理想的骨替代材料應(yīng)該是在組成上接近真實(shí)骨的有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料，還必須具 備多孔結(jié)構(gòu)，包括必要的孔隙率(大于75%)和孔徑尺寸(100微米到500微米，在這個(gè)范圍 內(nèi)越大越好)，并且盡量模擬真實(shí)骨的孔洞結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。天然骨是一種各向異性的復(fù)合 材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其成分為膠原和羥基磷灰石的復(fù)合材料。以小梁骨為例，其徑 向的抗壓強(qiáng)度大約在IOMPa左右，縱向的抗壓強(qiáng)度在5MPa左右；徑向的抗壓模量在IOOMPa 左右，縱向的抗壓模量在50MI^左右。天然高分子有著無(wú)毒，生物相容性好，且體內(nèi)可以生 物降解的特性；磷酸鈣鹽和天然骨中羥基磷灰石的成分類似，并且有可以轉(zhuǎn)化為羥基磷灰 石的性質(zhì)，所以天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料與天然骨的成分十分類似。目前，已經(jīng)發(fā)展 出了很多種制備多孔復(fù)合材料的方法，這些方法通常有如下不足1、步驟比較復(fù)雜，往往是 先制備好復(fù)合材料，然后運(yùn)用一些制孔技術(shù)在復(fù)合材料上制造孔洞；2、孔洞結(jié)構(gòu)通常沒(méi)有 特定的取向，得到的多孔復(fù)合材料的力學(xué)性能一般難以滿足真實(shí)骨的力學(xué)性能，不能用在 承重部位的骨移植。因此，發(fā)展一種取向多孔的復(fù)合材料的制備方法在骨組織工程領(lǐng)域有著非常重要 的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合 材料的制備方法。該方法過(guò)程簡(jiǎn)單，容易操作。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明制備方法包括以下步驟
在PH彡7的水溶液中溶解天然高分子、可溶性鈣鹽、交聯(lián)劑、可溶性磷酸鹽或磷酸，然 后放置，得到水凝膠；
在水凝膠表面傾倒堿性水溶液，保持溫度在-4 4°C，讓堿性水溶液向下滲透，得到取 向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料；
將得到的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至淋洗液pH=7，然后干燥 脫水。由于存在水洗階段，加入的原材料中，沒(méi)有反應(yīng)掉的組分可以在水洗階段洗掉，所 以對(duì)四種原材料的比例沒(méi)有嚴(yán)格的要求。當(dāng)所用的四種原材料比例使得產(chǎn)物中磷酸鈣鹽占 天然高分子/磷酸鈣鹽的總質(zhì)量的30% 70%時(shí)，基本可以滿足骨替代材料所需的力學(xué)強(qiáng) 度；
進(jìn)一步地，當(dāng)所用的四種原材料比例使得產(chǎn)物中磷酸鈣鹽占天然高分子/磷酸鈣鹽的 總質(zhì)量的50% 60%時(shí)，此多孔復(fù)合材料的力學(xué)性能最為優(yōu)異，成分上有機(jī)/無(wú)機(jī)的比例也最接近天然骨成分的有機(jī)/無(wú)機(jī)比例。所述天然高分子可為膠原、明膠、殼聚糖、甲殼素、絲膠、絲素和瓊脂糖中的一種或 其任意組合。所述可溶性鈣鹽可為鈣金屬的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、 氯化物中的一種或其任意組合。所述可溶性磷酸鹽可為磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸銨、磷酸氫二鈉、磷酸二氫 鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸鉀、聚磷酸鉀、焦磷酸鉀、磷 酸二氫鈣和磷酸氫鈣中的一種或其任意組合。所述交聯(lián)劑可為戊二醛、京尼平或其混合物。所述堿性水溶液可為氨水、氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液中的一種或其任意組
口 O所述干燥脫水的方法可以如下室溫下自然干燥或者在低于300°C的烘箱中常壓干燥。本發(fā)明方法是通過(guò)堿性溶液向天然高分子凝膠擴(kuò)散，造成堿性環(huán)境，促使鈣磷鹽 前驅(qū)離子在天然高分子凝膠中原位沉淀，同時(shí)天然高分子隨著堿性溶液的擴(kuò)散，自發(fā)收縮， 形成取向性孔洞結(jié)構(gòu)，這種制備方法中復(fù)合材料制備和孔洞形成一步完成，因而具有簡(jiǎn)單 經(jīng)濟(jì)、能耗低、操作方便和便于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明方法制備的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的天然高分子/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料中磷 酸鈣鹽和天然高分子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可調(diào)。本發(fā)明方法制備的天然高分子/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料，在無(wú)機(jī)/有機(jī)成分組成 上與天然骨的組成相似，其孔隙率高達(dá)85%，孔徑尺寸在200微米到500微米之間，力學(xué)性能 佳，滿足理想骨替代材料的各項(xiàng)要求。其中材料的取向性孔洞結(jié)構(gòu)，賦予材料各項(xiàng)異性的特 性，與天然小梁骨極其類似。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明方法具有以下有益效果
1、工藝簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)較易控制，有工業(yè)生產(chǎn)的前景；
2、制備的天然高分子/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料的孔隙率和孔洞尺寸均滿足理想骨替 代材料的各項(xiàng)要求；
3、制備的天然高分子/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料的力學(xué)性能大大優(yōu)于其他制孔方法，優(yōu) 于天然小梁骨的力學(xué)參數(shù)。


圖1為實(shí)施例1中制得的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的掃描電鏡圖。圖2為實(shí)施例2中制得的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的掃描電鏡圖。圖3為實(shí)施例3中不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多 孔復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度直方圖。圖4為實(shí)施例3中不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多 孔復(fù)合材料的抗壓模量直方圖。圖5為實(shí)施例4中制得的膠原/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料的掃描電鏡圖。圖6為實(shí)施例5中制得的殼聚糖-明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了一種取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料的制備方法。該方 法包括以下步驟
在PH彡7的水溶液中溶解天然高分子、可溶性鈣鹽、可溶性磷酸鹽或磷酸和交聯(lián)劑，然 后放置，得到水凝膠；
在水凝膠表面傾倒堿性水溶液，保持溫度在-4 4°C，讓堿性水溶液向下滲透，得到取 向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料；
將得到的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至淋洗液pH=7，然后干燥 脫水。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1
制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為70/30的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料 在IOOml的燒杯里加入40ml體積分?jǐn)?shù)為21的醋酸溶液，稱取0. 56g殼聚糖(浙江金殼 公司，殼聚糖分子量為30萬(wàn))，在40°C下加入醋酸溶液中攪拌2小時(shí)至殼聚糖完全溶解，得 到液體A。在液體A中加入0.564g四水硝酸鈣(Ca(NO3)2 ·4Η20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司)攪拌至完全溶解，得到液體B。在液體B中加入0.189g磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)(國(guó) 藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液體C。在60°C下，邊攪拌邊向液體C中 滴加0. Iml的戊二醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)，繼續(xù)攪拌5分鐘。隨 后將液體C靜置于4°C的環(huán)境中12小時(shí)，得到水凝膠E。在水凝膠E表面倒入40ml濃氨 水，然后將此體系靜置于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為70/30的取向性 孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料。將得到的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為70/30的取向性 孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液PH=7，然后將材 料自然干燥得到最終材料。上述取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的制備方法中，復(fù)合材 料的形成和取向性孔洞結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生一步完成，沒(méi)有額外的制孔步驟，大大簡(jiǎn)化了多孔材料 的制備過(guò)程。質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為70/30的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的 形貌表征
用掃描電鏡(荷蘭FEI公司，型號(hào)QUanta200)分析質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為70/30的取向性孔 洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料形貌。結(jié)果如圖1所示，此多孔材料的孔徑尺 寸在200微米至500微米之間，孔洞結(jié)構(gòu)具有明顯的取向性。實(shí)施例2
制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為40/60的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料 在IOOml的燒杯里加入40ml體積分?jǐn)?shù)為21的醋酸溶液，稱取0. 32g殼聚糖(浙江金殼 公司，殼聚糖分子量為30萬(wàn))，在40°C下加入醋酸溶液中攪拌2小時(shí)至殼聚糖完全溶解，得 到液體A。在液體A中加入1.128 g四水硝酸鈣(Ca(NO3)2 ·4Η20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司)攪拌至完全溶解，得到液體B。在液體B中加入0.378g磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)(國(guó) 藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液體C。在60°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加0. Iml的戊二醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)，繼續(xù)攪拌5分鐘。隨 后將液體C靜置于4°C的環(huán)境中12小時(shí)，得到水凝膠E。在水凝膠E表面倒入40ml濃氨 水，然后將此體系靜置于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為40/60的取向性 孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料。將得到的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為40/60的取向性 孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液PH=7，然后將材 料自然干燥得到最終材料。質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為40/60的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的 形貌表征
用掃描電鏡(荷蘭FEI公司，型號(hào)QUanta200)分析質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為40/60的取向性孔 洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料形貌。結(jié)果如圖2所示，此多孔材料的孔徑尺 寸在400微米至500微米之間，孔洞結(jié)構(gòu)具有明顯的取向性。實(shí)施例3
不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料在抗壓材 料上的應(yīng)用
質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例分別為70/30、60/40、50/50、40/60、30/70的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/ 羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的制備方法類似實(shí)例1和實(shí)例2，只有原材料的比例不同，制備流 程相同。不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的力 學(xué)性能表征將材料切割成長(zhǎng)寬高各1厘米的立方體，用萬(wàn)能測(cè)試機(jī)(日本島津公司，型號(hào) AGS-J)進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，壓縮方向分為兩種，第一種方向與取向性孔洞的孔軸平行(縱向壓 縮)；另一種方向與取向性孔洞的孔軸方向垂直(橫向壓縮)。每個(gè)樣品測(cè)試3個(gè)，最終結(jié)構(gòu) 取平均值。測(cè)試結(jié)果如圖3、圖4所示，圖3是不同比例材料的抗壓強(qiáng)度；圖4是不同比例材 料的抗壓模量。從圖3、圖4中可以看到，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/ 羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的力學(xué)性能也具有明顯的各項(xiàng)異性，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為40/60 的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖/羥基磷灰石多孔復(fù)合材料的力學(xué)性能，幾乎與天然小梁骨的 力學(xué)性能相當(dāng)。實(shí)施例4
制備取向性孔洞結(jié)構(gòu)的膠原/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料
在50ml的燒杯里加入15ml體積分?jǐn)?shù)為0. 5%的鹽酸溶液，稱取0. 09g膠原(四川大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)中心)，在常溫下加入鹽酸溶液中攪拌3小時(shí)至膠原完全溶解，得到液體A。在液體 A中加入0.232 g氯化鈣(CaCl2)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液 體B。在液體B中加入0. 178g磷酸氫二鈉(Na2HPO4)(天津市醫(yī)藥公司)攪拌至完全溶解， 得到液體C。在37°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加0. Iml的戊二醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)，繼續(xù)攪拌2分鐘。隨后將液體C靜置于2°C的環(huán)境中8小時(shí)，得到 水凝膠E。在水凝膠E表面倒入20ml濃氫氧化鈉溶液(PH>10)，然后將此體系靜置于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的膠原/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料。將得到取向 性孔洞結(jié)構(gòu)的膠原/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液PH=7，然后將材料 在37°C烘箱里干燥得到最終材料。取向性孔洞結(jié)構(gòu)的膠原/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料的形貌表征用掃描電鏡(荷蘭FEI公司，型號(hào)QUanta200)分析取向性孔洞結(jié)構(gòu)的膠原/磷酸鈣鹽 多孔復(fù)合材料形貌。結(jié)果如圖5所示，此多孔材料的孔徑尺寸在500微米左右，孔壁厚度 在100微米左右，孔洞結(jié)構(gòu)具有明顯的取向性。實(shí)施例5
制備取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖-明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料 在IOOml的燒杯里加入40ml體積分?jǐn)?shù)為21的醋酸溶液，分別稱取0. 3g殼聚糖(浙江 金殼公司，殼聚糖分子量為30萬(wàn))和0. Ig明膠(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，在40°C下加 入醋酸溶液中攪拌3小時(shí)至殼聚糖和明膠均完全溶解，得到液體A。在液體A中加入0. 59g 四水硝酸鈣(Ca(NO3)2 · 4H20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液體B。 在液體B中加入0. 189g磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完 全溶解，得到液體C。在60°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加0. Iml的戊二醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試 劑有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)，繼續(xù)攪拌3分鐘。隨后將液體C靜置于4°C的環(huán)境中14小 時(shí)，得到水凝膠E。在水凝膠E表面倒入40ml濃氨水，然后將此體系靜置于-4 4°C的環(huán) 境中M小時(shí)，得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖-明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料。將得到的取 向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖-明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液PH=7， 然后將材料自然干燥得到最終材料。取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖-明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料的形貌表征
用掃描電鏡(荷蘭FEI公司，型號(hào)Quanta200)分析取向性孔洞結(jié)構(gòu)的殼聚糖-明膠/磷 酸鈣鹽多孔復(fù)合材料形貌。結(jié)果如圖6所示，此多孔材料的孔徑尺寸在300微米至500微 米之間，孔洞結(jié)構(gòu)具有明顯的取向性。實(shí)施例6
制備取向性孔洞結(jié)構(gòu)的明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料
在IOOml的燒杯里加入30ml體積分?jǐn)?shù)為1%的磷酸溶液，稱取0. 4g明膠(國(guó)藥集團(tuán)化 學(xué)試劑有限公司)，在常溫下加入磷酸溶液中攪拌4小時(shí)至明膠完全溶解，得到液體A。在液 體A中加入0.277 g氯化鈣(CaCl2)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到 液體B。在液體B中加入0.327g三水磷酸氫二鉀(Κ2ΗΡ04·;3Η20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限 公司)攪拌至完全溶解，得到液體C。在37°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加0. 8ml的京尼平 (日本和光株式會(huì)社，含京尼平lang)，繼續(xù)攪拌5分鐘。隨后將液體C靜置于6°C的環(huán)境中 10小時(shí)，得到水凝膠E。在水凝膠E表面倒入30ml濃氫氧化鉀溶液(PH>10)，然后將此體系 靜置于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料。 將得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的明膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液PH=7， 然后將材料在37°C烘箱里干燥得到最終材料。實(shí)施例7
制備取向性孔洞結(jié)構(gòu)的甲殼素/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料
在IOOml的燒杯里加入40ml體積分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，稱取0. 4g甲殼素(廣東南星 化學(xué)試劑廠)，在常溫下加入鹽酸溶液中攪拌M小時(shí)至甲殼素完全溶解，得到液體A。在液 體A中加入0. 59g四水硝酸鈣(Ca(NO3)2 ·4Η20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全 溶解，得到液體B。在液體B中加入0.327g三水磷酸氫二鉀(Κ2ΗΡ04·3Η20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué) 試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液體C。在37°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加0. 2ml的戊二醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)，繼續(xù)攪拌1分鐘。隨后將液體C 靜置于4°C的環(huán)境中12小時(shí)，得到水凝膠E。在水凝膠E表面倒入40ml濃氨水，然后將此 體系靜置于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的甲殼素/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合 材料。將得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的甲殼素/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗 液PH=7，然后將材料在自然干燥得到最終材料。實(shí)施例8
制備取向性孔洞結(jié)構(gòu)的絲膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料
稱取20g蠶繭殼(湖北省農(nóng)科院)，剪成碎片，放入沸水中脫膠(浴比1:30)30分鐘左右， 用紗布過(guò)濾得到絲膠蛋白溶液。將絲膠蛋白溶液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%，取 40ml此絲膠溶液加入IOOml的燒杯里，同時(shí)加入0. 8ml醋酸，得到液體Α。在液體A中加入 0.277 g氯化鈣(CaCl2)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液體B。在液 體B中加入0. 189g磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至完全溶 解，得到液體C。在37°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加Iml的京尼平(日本和光株式會(huì)社，含 京尼平15mg)，繼續(xù)攪拌5分鐘。隨后將液體C靜置于2°C的環(huán)境中12小時(shí)，得到水凝膠 E。在水凝膠E表面倒入40ml濃氨水和氫氧化鈉的混合溶液(PH>10)，然后將此體系靜置 于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的絲膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料。將得 到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的絲膠/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液PH=7，然后 將材料自然干燥得到最終材料。實(shí)施例9
制備取向性孔洞結(jié)構(gòu)的瓊脂糖/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料
在IOOml的燒杯里加入40ml體積分?jǐn)?shù)為1%的磷酸溶液，稱取0. 5g瓊脂糖(中國(guó)醫(yī)藥 上?；瘜W(xué)試劑公司)，在90°C下加入磷酸溶液中攪拌3小時(shí)至瓊脂糖完全溶解，得到液體A。 在液體A中加入0. 59g四水硝酸鈣(Ca(NO3)2 ·4Η20)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)攪拌至 完全溶解，得到液體B。在液體B中加入0. 189g磷酸氫二銨((ΝΗ4)2ΗΡ04)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試 劑有限公司)攪拌至完全溶解，得到液體C。在50°C下，邊攪拌邊向液體C中滴加0. Iml的 戊二醛(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)，繼續(xù)攪拌1分鐘。隨后將液體C靜 置于4°C的環(huán)境中6小時(shí)，得到水凝膠E。在水凝膠E表面倒入40ml濃氨水，然后將此體系 靜置于-4 4°C的環(huán)境中M小時(shí)，得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的瓊脂糖/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材 料。將得到取向性孔洞結(jié)構(gòu)的瓊脂糖/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至清洗液 PH=7，然后將材料自然干燥得到最終材料。
權(quán)利要求
1.一種取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料的制備方法，其特征在于在PH≤7的水溶液中溶解天然高分子、可溶性鈣鹽、交聯(lián)劑、可溶性磷酸鹽或磷酸，然 后放置，得到水凝膠；在水凝膠表面傾倒堿性水溶液，保持溫度在-4 4°C，讓堿性水溶液向下滲透，得到取 向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料；將得到的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至淋洗液pH=7，然后干燥 脫水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所用的四種原材料比例使得產(chǎn)物中 磷酸鈣鹽占天然高分子/磷酸鈣鹽的總質(zhì)量的30% 70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所用的四種原材料比例使得產(chǎn) 物中磷酸鈣鹽占天然高分子/磷酸鈣鹽的總質(zhì)量的50% 60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述天然高分子為膠原、明膠、 殼聚糖、甲殼素、絲膠、絲素或瓊脂糖中的一種或其任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述可溶性鈣鹽為鈣金屬的硝酸鹽、 硫酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽或氯化物中的一種或其任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述可溶性磷酸鹽為磷酸氫二銨、磷 酸二氫銨、磷酸銨、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸氫二鉀、磷 酸二氫鉀、磷酸鉀、聚磷酸鉀、焦磷酸鉀、磷酸二氫鈣或磷酸氫鈣中的一種或其任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述交聯(lián)劑為戊二醛、京尼平或其混 合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述堿性水溶液為氨水、氫氧化鈉溶 液或氫氧化鉀溶液中的一種或其任意組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料的制備方法。在pH≤7的水溶液中溶解天然高分子、可溶性鈣鹽、可溶性磷酸鹽或磷酸和交聯(lián)劑，然后放置，得到水凝膠；在水凝膠表面傾倒堿性水溶液，保持溫度在-4-4℃，讓堿性水溶液向下滲透，得到取向多孔的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料；將得到的天然高分子/磷酸鈣鹽復(fù)合材料用純凈水反復(fù)清洗至淋洗液pH=7，然后干燥脫水。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)較易控制。該方法制備的取向性孔洞結(jié)構(gòu)的天然高分子/磷酸鈣鹽多孔復(fù)合材料可作為骨組織工程材料中的應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61L27/12GK102058903SQ201110022709
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者沈新宇, 童華, 蔡萱, 陳黎 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)