一种原位生成改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医用膜领域，特别涉及一种原位生成改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的方法。
【背景技术】
[0002]羟基磷灰石(简称HAP)的分子式为Caltl (PO4)6 (OH)2，是人体骨和齿的主要无机成分，具有良好的生物相容性，生物活性和骨诱导作用，有很高的临床应用价值。而锶，镁，锌是人体必需的微量元素，在HAP中掺杂这些微量元素，可以更大程度的模拟自然骨。壳聚糖(简称CS)是甲壳素脱乙酰化的产物，可生物降解，有较好的抗菌性，在创面愈合和创面治疗中有重大意义。
[0003]目前，原位生成纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料已有一些文献和专利进行报道，例如，Chen等人利用冷冻干燥法原位生成羟基磷灰石/壳聚糖多孔支架，作为骨缺损修复支架材料(Jingdi Chen, Kaihui Nan, Shiheng Yin.Characterizat1n andb1compatibility of nanohybrid scaffold prepared via in situ crystallizat1nof hydroxyapatite in chitosan matrix[J].Colloids and Surfaces B:B1interfaces, 2010,81(2):640-647) ；Li等人用交替沉积法生成壳聚糖/明胶/羟基磷灰石复合膜，通过调节反应温度，沉积次数和沉积液的浓度来调节所生成羟基磷灰石的尺寸(Junjie Li, YiPing Chen, Yuji Yin et al.Modulat1n of nano-hydroxyapatitesize via format1n on chitosan-gelatin network film in s i tu [ J].B1materials, 2007, 28:781-790);但是，尚未有文献报道原位生成改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜用于蛋白质吸附。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种原位生成改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的方法，该方法克服了共混法制备复合膜时羟基磷灰石易团聚的缺点，通过掺杂金属离子改变了纳米羟基磷灰石的晶粒尺寸，提高了生物活性，所制备的复合膜对蛋白质有吸附特性。
[0005]本发明的一种原位生成改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的方法，包括:
[0006]将壳聚糖溶于乙酸溶液中，搅拌得到均质的溶液，然后滴加硝酸钙溶液和其它硝酸盐溶液，搅拌I?2小时，再滴加磷酸氢二钾溶液，搅拌4?10小时，停止搅拌，静置脱泡，刮膜，置于凝固浴中2?12小时，清洗、干燥即得改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜；其中，硝酸钙溶液和其他硝酸盐溶液的体积之和等于磷酸氢二钾溶液的体积。
[0007]所述搅拌温度均为25°C。
[0008]所述乙酸溶液的体积百分比浓度为I?3%，得到的壳聚糖溶液的质量分数为2?6%。
[0009]所述其它硝酸盐为硝酸锌、硝酸锶、硝酸镁中的一种或几种。
[0010]所述硝酸钙溶液、其它硝酸盐溶液和磷酸氢二钾溶液的滴加速度均为0.2?2ml/min0
[0011 ] 所述硝酸钙溶液和其它硝酸盐溶液的浓度为0.5?4mol/l，磷酸氢二钾溶液的浓度为0.3?2.4mol/L.硝酸钙溶液和其它硝酸盐溶液以任意比滴加。
[0012]所述凝固浴为碱性溶液，质量分数为I?8%，溶质为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种，溶剂为蒸馏水或者体积比为I?5:1的蒸馏水和无水乙醇的混合溶液。
[0013]所述改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜对溶菌酶有吸附作用，吸附量为20?100mg/g 干膜。
[0014]改性后的羟基磷灰石和壳聚糖复合，既能有壳聚糖的韧性和柔性，又有羟基磷灰石的强度和刚度，更适合作生物材料。用共混法和溶胶凝胶法生成的复合膜中纳米羟基磷灰石粒子团聚现象严重，为保证复合膜机械性能的同时又能使无机粒子分散均匀，本发明采用原位合成法制备复合膜。
[0015]本发明通过掺杂不同的金属离子合成改性纳米羟基磷灰石，部分其它金属离子(如锌离子、锶离子、镁离子)替代了钙离子，改变了原有纳米羟基磷灰石的晶体形貌和结构，改性后的纳米粒子尺寸均勾，改善了纳米轻基磷灰石在壳聚糖膜中的团聚现象。
[0016]所得到的改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜生物相容性好，对蛋白质具有吸附特性。
[0017]有益效果
[0018](I)本发明采用原位合成的方法制备改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜，所制备的无机纳米粒子粒径均一，颗粒分散均匀，改善了无机纳米粒子和壳聚糖之间的界面相容性。
[0019](2)本发明在原位生成纳米羟基磷灰石的过程中，对其进行掺杂改性，可以改变羟基憐灰石的晶粒尺寸，提尚生物活性。
[0020](3)本发明所制备的复合膜对蛋白质有吸附作用，在蛋白质吸附领域有潜在的应用前景。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0022]实施例1
[0023]取体积分数为1%的乙酸溶液98g，加入2g壳聚糖(壳聚糖浓度为2% )，25°C下搅拌，直至得到均质溶液，然后以2ml/min的速度滴加0.5mol/l的Ca(NO3)215ml、0.5mol/l的Zn(N03)25ml，搅拌lh，再以2ml/min的速度滴加0.3mol/l的K2HPO4 20ml，继续搅拌4h，停止搅拌，静置脱泡，刮膜，置于质量分数为1%的NaOH凝固浴(溶剂为蒸馏水)中12h，取出玻璃板，用去离子水反复冲洗膜表面，干燥即得改性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜。把干燥后的复合膜剪为若干小块膜(1.5cmX 1.5cm)，取三片置于样品瓶中，加入配好的2g/l的溶菌酶溶液5ml，密封，25°C水浴震荡24h，然后用分光光度计测定溶菌酶溶液的浓度，根据公式计算其吸附量。此复合膜对溶菌酶的吸附量为20mg/g干膜。
[0024]实施例2
[0025]取体积分数为2%的乙酸溶液96g，加入4g壳聚糖(壳聚糖浓度为4% )，25°C下搅拌，直至得到均质溶液，然后以lml/min的速度滴加2mol/l的Ca(NO3)212mL、2mol/l的Sr(N03)28ml，搅拌lh，再以lml/min的速度滴加1.2mol/l的K2HPO4 20ml，继续搅拌6h，停止搅拌，静置脱泡，刮膜，置于质量分数为3%的NaOH凝固浴(溶剂为蒸馏水)中10h，取出玻璃板，用去离子水反复冲洗膜表面，直至膜表面呈中