一種制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法，所述方法以磷酸三鈣粉體、生物玻璃、和焦磷酸鈣晶須為原料，通過料漿制備、聚氨酯前軀體預(yù)處理、排膠燒成四個主要步驟加以實現(xiàn)，該方法具有工藝簡單，可大批量生產(chǎn)可實現(xiàn)高強度快速降解降解骨組織工程支架，由該方法制得的焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料具有良好的力學(xué)性能且能夠生物降解。
【專利說明】一種制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組織工程用骨修復(fù)材料，具體地說，涉及一種制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域

【背景技術(shù)】
[0002]
[0002]磷酸三鈣生物陶瓷由于具有與人體骨骼相近的化學(xué)組成，且可降解不在體內(nèi)留下滯留物，是非常理想的骨組織修復(fù)替代材料因而被廣泛應(yīng)用，但其固有脆性一直制約了其應(yīng)用。晶須增韌陶瓷技術(shù)較普通陶瓷有更高的機械強度，使陶瓷斷裂韌性提高不易斷裂，目前用于增強多孔生物陶瓷有報道采用羥基磷灰石晶須，但羥基磷灰石不降解性嚴(yán)重影響成骨質(zhì)量。焦磷酸鈣由于可降解且生物相容性好成為很有前途的生物陶瓷，在體內(nèi)不留任何遺留物而且羥基磷灰石晶須制備多為水熱合成，成本高，本發(fā)明采用低成本原位合成大批量晶須，工藝簡單，成本低。同時利用燒結(jié)助劑的固溶液相燒結(jié)原理實現(xiàn)多孔陶瓷的晶須增強陶瓷結(jié)構(gòu)，使材料有更好的力學(xué)性能同時可降解，從而可以用于負(fù)重組織工程骨的構(gòu)建。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種制備納米焦磷酸鈣晶須的化學(xué)方法同時提供一種增韌組織工程松質(zhì)骨材料的技術(shù)工藝路線方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的: 一方面，本發(fā)明提供了一種制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法，其中，所述方法包括以下步驟:
O磷酸鈣粉體制備
以硝酸鈣，醋酸鈣等鈣鹽，磷酸尿素為原料，配置硝酸鈣濃度為3-4M，磷酸濃度為2-2.7M,尿素7.0-8.0M溶液。其中配置藥品的順序硝酸鈣，磷酸尿素，混合溶液油浴中100度煮沸12小時，得到粉體過濾930度煅燒，備用。
[0004]2)焦磷酸鈣晶須制備
O配置硝酸鈣、磷酸和尿素的混合溶液，其中，Ca與磷酸物質(zhì)的量之比為1:1，Ca的濃度為0.3-0.4M,尿素濃度為0.7-0.9M，磷酸濃度為0.3.-0.4M ；
2)步驟I)得到的混合溶液于80°C的油浴中加熱24h，得晶須粉體
3)將2粉體洗滌干燥，在500°C煅燒30min得到焦磷酸鈣晶須.3燒結(jié)助劑制備
以分析純硝酸鈣、磷酸氫二銨和碳酸鈉為原料，加入納米焦磷酸鈣晶須球磨混勻在950°C的高溫下煅燒，隨爐冷卻，打碎過八十目篩，，所述生物玻璃的主要成分中CaO、P2O5,N2O的重量比為:18%/52%/30%，燒結(jié)助劑與晶須的質(zhì)量比為1.5-3:1.4料漿制備
以磷酸三鈣粉體、燒結(jié)助劑、超純水、聚丙烯酸銨分散劑為原料，固相含量70-80%，燒結(jié)助劑含量為固相含量的10-15%,為固相成分分散劑的比1g:lml球磨30分鐘配置料衆(zhòng)；2)聚氨酯前驅(qū)體預(yù)處理:將聚氨酯前驅(qū)體超聲清洗后浸泡于10%—六己二胺異丙醇溶液半小時，超純水洗凈60度以下烘干；
3)浸潰成型:用步驟I)得到的料漿反復(fù)3-5次浸潰聚氨酯前軀體；
4)排膠燒結(jié):將步驟3)浸潰后的聚氨酯前軀體排膠燒結(jié)，其中，燒成制度為0-500°C，10C /min，升至 500°C 10°C /min_1250°C后保溫 2h
進(jìn)一步，在步驟I)中，所述磷酸三鈣粉體的尺寸為300nm-400nm另一方面，本發(fā)明還提供了一種根據(jù)所述方法制備的焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料，其中，所述材料是以磷酸三鈣粉體、生物玻璃、和焦磷酸鈣晶須為主要原料制備得到的。
[0005]再一方面，本發(fā)明又提供了所述焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料在生物材料領(lǐng)域中的應(yīng)用，其中，所述生物材料應(yīng)用于包括負(fù)重部位的脊柱融合等幾乎所有部位快速降解的骨修復(fù)材料
本發(fā)明提供的制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法的有益效果為:填補了負(fù)重部位無理想可降解高力學(xué)性能人工骨的空白。
[0006]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方案，其中:
圖1為高強度負(fù)重松質(zhì)骨SEM圖

【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明材料可使材料強度達(dá)到8_9Mpa,滿足負(fù)重骨要求實施例1
1)料漿制備:以磷酸三鈣粉體超純水、焦磷酸鈣晶須燒結(jié)助劑和聚丙烯酸銨分散劑為原料，球磨配置料漿；
2)聚氨酯前驅(qū)體預(yù)處理:將聚氨酯前驅(qū)體浸泡于一六己二胺異丙醇溶液，超聲清洗后60度以下烘箱烘干
3)浸潰成型:用步驟I)得到的料漿反復(fù)浸潰聚氨酯前軀體；
4)排膠燒結(jié):將步驟3)浸潰后的聚氨酯前軀體排膠燒結(jié)，其中，燒成制度為0-500°C，rc /min，升至500后快速1250°C后保溫2h
根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述磷酸三鈣粉體的尺寸為300nm_400nm
所述生物玻璃燒結(jié)助劑通過以下方法制備:以硝酸鈣、磷酸氫二銨和碳酸鈉焦磷酸鈣晶須為原料，在950°C的高溫下煅燒，隨爐冷卻，晶須比固相粉體5:1。
[0009]根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，優(yōu)選地，所述生物玻璃的主要成分中CaO、P2O5、Na2O 的重量比為:18%/52%/30%
根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述焦磷酸鈣晶須通過以下方法制備:
1)配置硝酸?丐、磷酸和尿素的混合溶液，其中，Ca與為0.3-0.4M,尿素濃度為0.7-0.9M，磷酸氫二銨的濃度為0.7-0.9M
2)步驟I得到的混合溶液于80°C的油浴中加熱24h，得晶須粉體。
[0010]3)將粉體用超純水洗滌，70度以下烘箱內(nèi)干燥，在500°C煅燒30min得到焦磷酸鈣晶須
根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述磷酸三鈣粉體在固相中的含量為70-80wt%，生物玻璃/焦磷酸鈣晶須燒結(jié)助劑含量在固相中的含量10-15wt%聚丙烯酸銨在固相中的含量1g:lml所述生物材料力學(xué)性能好，生物相容性高，可快速降解。主要應(yīng)用于負(fù)重骨修復(fù)。
【權(quán)利要求】
1.一種制備焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)料漿制備:以磷酸三鈣粉體超純水、焦磷酸鈣晶須燒結(jié)助劑和聚丙烯酸銨分散劑為原料，球磨配置料漿； 2)聚氨酯前驅(qū)體預(yù)處理:將聚氨酯前驅(qū)體浸泡于一六己二胺異丙醇溶液，超聲清洗后60度以下烘箱烘干 3)浸潰成型:用步驟I)得到的料漿反復(fù)浸潰聚氨酯前軀體； 4)排膠燒結(jié):將步驟3)浸潰后的聚氨酯前軀體排膠燒結(jié)，其中，燒成制度為0-500°C，rc /min，升至500后快速1250°C后保溫2h 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述磷酸三鈣粉體的尺寸為300nm_400nm 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述生物玻璃燒結(jié)助劑通過以下方法制備:以硝酸鈣、磷酸氫二銨和碳酸鈉焦磷酸鈣晶須為原料，在950 V的高溫下煅燒，隨爐冷卻，晶須比固相粉體3-1.。
2.5::1 。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，優(yōu)選地，所述生物玻璃的主要成分中CaO、P205、Na20 的重量比為:18%/52%/30% 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述焦磷酸鈣晶須通過以下方法制備: O配置硝酸?丐、磷酸和尿素的混合溶液，其中，Ca與為0.3-0.4M,尿素濃度為0.7-0.9M，磷酸氫二銨的濃度為0.7-0.9M 2)步驟1)得到的混合溶液于80°C的油浴中加熱24h，得晶須粉體。
4.3)將粉體用超純水洗滌，70度以下烘箱內(nèi)干燥，在500°C煅燒30min得到焦磷酸鈣晶須 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，在步驟I)中，所述磷酸三鈣粉體在固相中的含量為70-80wt%，生物玻璃/焦磷酸鈣晶須燒結(jié)助劑含量在固相中的含量10-15wt%聚丙烯酸銨在固相中的含量1g:lml 一種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述方法制備的焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料，其特征在于，所述材料是以磷酸三鈣粉體、生物玻璃、和焦磷酸鈣晶須為主要原料制備得到的。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述方法制備的焦磷酸鈣晶須增韌組織工程松質(zhì)骨材料在生物材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求8的應(yīng)用，其特征在于，所述生物材料力學(xué)性能好，生物相容性高，可快速降解。
7.可用于負(fù)重骨的修復(fù)。
【文檔編號】A61L27/12GK104045365SQ201310077134
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】于顯著, 趙柏松 申請人:吉林省霍普金斯藥物研究院有限責(zé)任公司