基于温度调控复相磷灰石成分的复相多孔支架结构制备方法
【专利摘要】一种基于温度调控复相磷灰石成分的复相多孔支架结构制备方法，将羟基磷灰石、聚甲基丙烯酸甲酯、十二烷基硫酸钠均匀混合，滴入碳酸氢铵溶液搅拌均匀，待烘干后进行加热并保温，最后通过控制保温的温度实现复相磷灰石成分的调制，即保温的温度高低与复相磷灰石中α‐TCP复相成分的含量呈正比。本发明工艺无需球磨，加热处理后得到的是羟基磷灰石和α‐TCP复相成分，制备得到的支架的生物学性能良好，是替代人体受损硬组织的最佳选择。
【专利说明】
基于溫度调控复相磯灰石成分的复相多孔支架结构制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及的是一种生物医学材料领域的技术，具体是一种基于溫度调控复相憐 灰石成分的复相多孔支架结构制备方法。
【背景技术】
[0002] 径基憐灰石是人体骨骼和牙齿的主要无机成分，因而具有良好的生物活性，骨诱 导性。多孔径基憐灰石不仅具备径基憐灰石的特性，还具有纵横交错的孔隙，促进营养物质 输入和代谢物的排放，从而诱导骨细胞附着生长、加快新骨形成、修复骨组织缺陷。目前制 备多孔材料的方法有模板法、冷冻干燥法、发泡法、添加造孔剂法等。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术必须对模板进行后处理，工艺复杂，且成品中的主要成分为 径基憐灰石等诸多技术缺陷，提出一种基于溫度调控复相憐灰石成分的复相多孔支架结构 制备方法，无需球磨，加热处理后得到的是径基憐灰石和Q-TCP复相成分，制备得到的支架 的生物学性能良好，是替代人体受损硬组织的最佳选择。
[0004] 本发明是通过W下技术方案实现的：
[0005] 本发明设及一种基于溫度调控复相憐灰石成分的复相多孔支架结构制备方法，将 径基憐灰石、聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)、十二烷基硫酸钢(SDS)均匀混合，滴入碳酸氨锭溶 液揽拌均匀，待烘干后进行加热并保溫，最后通过控制保溫的溫度实现复相憐灰石成分的 调制。
[0006] 所述的加热，溫度优选为600~1000°C。
[0007] 所述的加热，升溫速率优选为2°C/min~4°C/min。
[000引所述的保溫，时间优选为3~6小时。
[0009] 所述的保溫，进一步优选为先W4°C/min升溫至600°C保溫1小时，再W2°C/min升 溫至800~900°C保溫3~5小时。
[0010] 所述的调制是指:保溫的溫度高低与复相憐灰石中a-TCP复相成分的含量呈正比。 [001。 所述的调制，优选为在对应溫度保溫3小时后得到的a-TCP复相成分的含量如下表 所示：
[0012]所述方法具体包括W下步骤：
[OOU] 步骤1，依次称取径基憐灰石、PMMA、SDS、碳酸氨锭；
[0014] 步骤2,将径基憐灰石、PMMA和SDS放入容器中，机械揽拌均匀；
[0015] 步骤3,将碳酸氨锭溶于超纯水中；
[0016] 步骤4,将碳酸氨锭溶液滴入混合好的粉末中，再次揽拌均匀；
[0017] 步骤6，放入烘箱烘干，烘干后取出块状物，放入相蜗中；
[0018] 步骤7,将相蜗放入高溫炉中，升溫至600~1000°C后保溫；
[0019] 步骤8,随炉冷却后取出相蜗，得到径基憐灰石和a-TCP复相多孔支架。
[0020] 所述的径基憐灰石，优选通过化学沉淀法制备而成，具体为:将一水合醋酸巧(Ca (C出C00)2 ·此0)和憐酸二氨钟化出P〇4)分别溶于高纯水中；然后用氨氧化钟溶液调节两种 溶液抑至7;再取二水合氣化钟化F · 2此0)溶于憐酸二氨钟溶液中，将K此P化与KF的混合溶 液，W0.1 mL/s的速度滴加到Ca(C出C00)2溶液中，同时使用保鲜膜隔绝空气，避免C〇2参与反 应。电磁揽拌地，陈化一夜后，在80°C条件下烘干，得到径基憐灰石。
[0021] 本发明设及上述方法制备得到的基于溫度调控复相憐灰石成分的复相多孔支架 结构，其组分及含量为:径基憐灰石和a-TCP复相，其中a-TCP(wt%)的含量为(0,52wt%)。
[0022] 所述的径基憐灰石为氣取代部分径基的氣化径基憐灰石，a-TCP为具有单斜晶体 结构、分子式为化3(P化)2的化合物。
[0023] 本发明设及上述复相多孔支架结构的应用，具体为用于制作人造骨组织。 技术效果
[0024] 与现有技术相比，本发明未使用任何模板，支架为径基憐灰石和a-TCP复相成分。 工艺流程简单，易于操作。由于Q-TCP相比于径基憐灰石与β-TCP生物性能更优，所W本发明 的复相多孔支架生物相容性与生物降解性均好于单纯径基憐灰石支架或径基憐灰石与0- TCP双相支架，可选作新一代骨替代材料。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明实施例1合成的复相憐灰石多孔支架的XR的普图；
[0026] 图2为本发明实施例2合成的复相憐灰石多孔支架的XR的普图；
[0027] 图3为本发明实施例3合成的复相憐灰石多孔支架的XR的普图。
【具体实施方式】 实施例1
[002引本实施例包括W下步骤：
[0029] 步骤1，按8:6:11:3重量份比例称取憐灰石、PMMA、SDS和碳酸氨锭；
[0030] 步骤2,将径基憐灰石、PMMA和SDS放入玻璃容器中，用机械揽拌均匀；
[0031 ]步骤3,将碳酸氨锭按1:1溶于超纯水中；
[0032] 步骤4,将碳酸氨锭溶液滴入混合好的粉末中，揽拌均匀；
[0033] 步骤6，放入烘箱，7(TC烘干，烘干后取出块状物，放入相蜗中；
[0034] 步骤7，将相蜗放入高溫加热炉中，4°C/min升溫至600°C保溫0.5小时；
[0035] 步骤8，继续W 2 Γ /min升溫至800 Γ保溫3小时；
[0036] 步骤9,随炉冷却后取出相蜗，得到径基憐灰石和a-TCP(巧wt%)复相成分的多孔 支架。
[0037] 本实施例设及上述方法制备得到的产物的XR的普图如图1所示。
[0038] 本实施例W氣部分取代径基的憐灰石为主相，热稳定性优于普通径基憐灰石。 实施例2
[0039] 本实施例包括W下步骤：
[0040] 步骤1，按8:6:11:3重量份比例称取径基憐灰石、PMMA、SDS和碳酸氨锭；
[0041 ]步骤2，将径基憐灰石、PMMA和SDS放入玻璃容器中，用机械揽拌均匀；
[0042] 步骤3,将碳酸氨锭按1:1溶于超纯水中；
[0043] 步骤4,将碳酸氨锭溶液滴入混合好的粉末中，揽拌均匀；
[0044] 步骤6，放入烘箱，7(TC烘干，烘干后取出块状物，放入相蜗中；
[0045] 步骤7，将相蜗放入高溫加热炉中，4°C/min升溫至600°C保溫0.5小时；
[0046] 步骤8，继续W 2 °C /min升溫至860°C保溫5小时；
[0047] 步骤9,随炉冷却后取出相蜗，得到径基憐灰石（58%)和a-TCP(42%)复相的多孔 支架。
[0048] 本实施例设及上述方法制备得到的产物的XR的普图如图2所示。
[0049] 本实施例由径基憐灰石和a-TCP两相组成，其生物相容性与生物降解性均好于HA 与β-TCP两相共混物，其中a-TCP相具有良好的骨传导性与骨诱导性，在骨组织工程领域具 应用前景。 实施例3
[0050] 本实施例包括W下步骤：
[0化1 ] 步骤1，按8:6:11:3重量份比例称取径基憐灰石、PMMA、SDS和碳酸氨锭；
[0052] 步骤2,将径基憐灰石、PMMA和SDS放入玻璃容器中，用机械揽拌均匀；
[0053] 步骤3,将碳酸氨锭按1:1溶于超纯水中；
[0054] 步骤4,将碳酸氨锭溶液滴入混合好的粉末中，揽拌均匀；
[0055] 步骤6，放入烘箱，7(TC烘干，烘干后取出块状物，放入相蜗中；
[0化6] 步骤7，将相蜗放入高溫加热炉中，4°C/min升溫至60(TC保溫1小时；
[0化7] 步骤8，继续W 2 Γ /min升溫至900 Γ保溫4小时；
[005引步骤9,随炉冷却后取出相蜗，得到按径基憐灰石（55 % )和α-TCP(45%)复相的多 孔支架。
[0059] 本实施例设及上述方法制备得到的产物的XR的普图如图3所示。
[0060] 本实施例a-TCP相所占比例数量增加，生物降解性好于前两实施例，植入人体后反 应溫和，降解迅速易于吸收，且不会造成局部酸碱性失调，为优质骨替代材料。
[0061] 上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下W不同 的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围W权利要求书为准且不由上述具体实施所 限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
【主权项】
1. 一种基于温度调控复相磷灰石成分的复相多孔支架结构制备方法，其特征在于，将 羟基磷灰石、聚甲基丙烯酸甲酯、十二烷基硫酸钠均匀混合，滴入碳酸氢铵溶液搅拌均匀， 待烘干后进行加热并保温，最后通过控制保温的温度实现复相磷灰石成分的调制，即保温 的温度高低与复相磷灰石中α-TCP复相成分的含量呈正比。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述的加热，温度为600~KKKTC。3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，所述的加热，升温速率为2°C/min~4 °C/min〇4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述的保温，时间为3~6小时。5. 根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征是，所述的保温，具体先以4°C/min升温 至600 °C保温1小时，再以2 °C /min升温至800~900 °C保温3~5小时。6. 根据上述任一权利要求所述的制备方法，其特征是，所述的调制是指:在对应温度保 温3小时后得到的a-TCP复相成分的含量如下表所示7. 根据上述任一权利要求所述的制备方法，其特征是，所述方法具体包括以下步骤： 步骤1，依次称取羟基磷灰石、PMMA、SDS、碳酸氢铵； 步骤2，将羟基磷灰石、PMMA和SDS放入容器中，机械搅拌均匀； 步骤3,将碳酸氢铵溶于超纯水中； 步骤4,将碳酸氢铵溶液滴入混合好的粉末中，再次搅拌均匀； 步骤6，放入烘箱烘干，烘干后取出块状物，放入坩埚中； 步骤7，将坩埚放入高温炉中，升温至600~1000°C后保温； 步骤8,随炉冷却后取出坩埚，得到羟基磷灰石和a-TCP复相多孔支架。8. 根据上述任一权利要求所述的制备方法，其特征是，所述的羟基磷灰石，具体通过以 下方式制备得到:将一水合醋酸钙和磷酸二氢钾分别溶于高纯水中；然后用氢氧化钾溶液 调节两种溶液pH至7;再取二水合氟化钾溶于磷酸二氢钾溶液中，将KH 2P〇4与KF的混合溶液， 以O.lmL/s的速度滴加到Ca(CH3COO)2溶液中，同时使用保鲜膜隔绝空气，避免C0 2参与反应， 电磁搅拌4h，陈化一夜后，在80 °C条件下烘干，得到羟基磷灰石。9. 一种根据上述任一权利要求所述方法制备得到的复相多孔支架结构，其特征在于， 组分及含量为:羟基磷灰石和α-TCP复相，其中α-TCP的质量百分比含量为(0,52%)。10. -种根据权利要求1~9中任一所述的复相多孔支架结构的应用，其特征在于，用于 制作人造骨组织。
【文档编号】A61L27/42GK105920673SQ201610329235
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】饶群力, 饶曼琦
【申请人】上海交通大学