專利名稱：大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合材料的制備方 法，屬于生物醫(yī)用骨材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
羥基磷灰石(HA)是一種典型的生物材料，具有優(yōu)良的生物相容性和生物活性。早 在1871年，美國(guó)醫(yī)生就合成出羥基磷灰石，由于技術(shù)限制，直到1971年羥基磷灰石生物陶 瓷才報(bào)道成功，并迅速擴(kuò)大至臨床應(yīng)用。高致密度的HA具有較高的強(qiáng)度，但植入人體內(nèi)后， 僅能與組織在界面上形成化學(xué)鍵結(jié)合。而多孔HA植入人體后，能是界面的軟硬組織不僅沉 積于表面，而且可以沉積于孔隙內(nèi)，增加了接觸面積，因此具有良好的機(jī)械性能。相互貫通 的孔隙結(jié)構(gòu)還可以形成纖維組織和新生骨組織交叉結(jié)合。羥基磷灰石作為骨組織工程應(yīng)用 的支架雖然能形成微孔結(jié)構(gòu)，但孔徑及孔的連通程度都達(dá)不到臨床要求，這就限制了其在 臨床上的應(yīng)用。大的孔徑(IOOum 500um)而且孔隙連通，最有利于新骨的長(zhǎng)入，可以允許 細(xì)胞的附著、增殖和分化，而且可以為生物流體提供通道。高孔隙率，孔隙之間能相互連通， 新生組織可以從人工骨表面長(zhǎng)入孔內(nèi)，而且相互結(jié)合起來(lái)，這樣不僅獲得了良好的界面結(jié) 合，還由于新生組織的長(zhǎng)入，既降低了多孔HA的脆性，又提高了其力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明旨在提供一種無(wú)需煅燒的比較簡(jiǎn)單 的方法，制備大孔徑的多孔納米羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料。主要是利用 硝酸鈣、磷酸氫二銨和殼聚糖為原料，采用共沉淀法和真空冷凍干燥法相結(jié)合的方法制備 多孔材料；常溫條件下，采用共沉淀法，以Ca(NO3)2 ·4Η20、(NH4)2HPO4、殼聚糖(CS)和聚乙烯 醇(PVA)為原料制備各組分分布均勻的HA/CS/PVA復(fù)合材料，利用液氮的冷凍效應(yīng)造出小 冰粒，把冰粒壓入漿料中，真空冷凍干燥制得具有較大孔徑(Φ為200um左右)且相互貫通 的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料。用本發(fā)明制得的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料內(nèi)部具有較大尺 寸的貫通結(jié)構(gòu)，孔徑約為200um，有利于骨細(xì)胞的長(zhǎng)入，其它彌散氣孔的孔徑分布范圍較大， 利于骨細(xì)胞的黏附。本發(fā)明不需要復(fù)雜的反應(yīng)試劑和高溫煅燒條件，不但成本低，設(shè)備簡(jiǎn) 單，工藝參數(shù)也易于控制，利于骨修復(fù)的進(jìn)行。
具體實(shí)施方案下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。(1)共沉淀法制備HA/CS/PVA漿料按照HA CS PVA = 7 2 1 (最終質(zhì)量比)稱取藥品。室溫下，將殼聚糖溶 于2% (ν/ν)的醋酸溶液制得2% (質(zhì)量比)的殼聚糖溶液，聚乙烯醇完全溶于水中，然后倒 入殼聚糖溶液，攪拌2小時(shí)。硝酸鈣溶液加入到混合均勻的有機(jī)溶液中，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。把磷酸氫二銨溶液以4ml/min的速度滴定到混合溶液中，滴定過程中用氨水調(diào)節(jié)pH值維持 在10左右(Ca/P摩爾比為1.67)。滴定完畢，繼續(xù)攪拌24h，然后沉靜24h。真空抽濾，并用 去離子水洗滌直到PH值為7，得到HA/CS/PVA漿料。(2)液氮制造小冰粒把水滴定到液氮中，利用液氮的冷凍效應(yīng)得到小冰粒，根據(jù)滴定工藝的不同得到 直徑不同的小冰粒。(3)成型用聚四氟乙烯材料制成2. 5X3X1. 5mm3的模具，將HA/CS/PVA漿料倒入模具中， 在倒入的過程中，加入小冰粒。(4)真空冷凍干燥加入冰粒后的樣品放入液氮中預(yù)冷凍4小時(shí)，使其成為固體。然后放入真空冷凍 干燥機(jī)中冷凍24小時(shí)，得到產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料的制備方法，包括下列步驟(1)按照HA∶CS∶PVA＝7∶2∶1(最終質(zhì)量比)稱取藥品。室溫下，將殼聚糖溶于2％(v/v)的醋酸溶液制得2％(質(zhì)量比)的殼聚糖溶液，聚乙烯醇完全溶于水中，然后倒入殼聚糖溶液，攪拌2小時(shí)。硝酸鈣溶液加入到混合均勻的有機(jī)溶液中，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。把磷酸氫二銨溶液以4ml/min的速度滴定到混合溶液中，滴定過程中用氨水調(diào)節(jié)pH值維持在10左右(Ca/P摩爾比為1.67)。滴定完畢，繼續(xù)攪拌24h，然后沉靜24h。真空抽濾，并用去離子水洗滌直到pH值為7，得到HA/CS/PVA漿料。(2)把水滴定到液氮中，利用液氮的冷凍效應(yīng)得到小冰粒，根據(jù)滴定工藝的不同得到直徑不同的小冰粒。(3)用聚四氟乙烯材料制成2.5×3×1.5mm3的模具，將HA/CS/PVA漿料倒入模具中，在倒入的過程中，加入小冰粒。(4)加入冰粒后的樣品放入液氮中預(yù)冷凍4小時(shí)，使其成為固體。然后放入真空冷凍干燥機(jī)中冷凍24小時(shí)，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料的 制備方法，其特征在于利用液氮的冷凍效應(yīng)得到小冰粒，根據(jù)滴定工藝的不同得到直徑不 同的小冰粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料， 其特征在于制得的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料內(nèi)部具有較大尺寸的 貫通結(jié)構(gòu)，孔徑約為200um，有利于骨細(xì)胞的長(zhǎng)入，其它彌散氣孔的孔徑分布范圍較大，利于 骨細(xì)胞的黏附。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料， 其特征在于適用于人工軟骨和骨組織工程支架領(lǐng)域的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大孔徑的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇復(fù)合材料的制備方法，屬于生物醫(yī)用骨材料領(lǐng)域。具體制備方法常溫條件下，以四水硝酸鈣、磷酸氫二氨、殼聚糖和聚乙烯醇為原料制備三相復(fù)合材料，利用液氮的冷凍效應(yīng)造出小冰粒，把冰粒壓入漿料中，真空冷凍干燥制得具有較大孔徑(200μm左右)相互貫通的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料。本發(fā)明制得的多孔羥基磷灰石/殼聚糖/聚乙烯醇骨替代材料內(nèi)部具有較大尺寸的貫通結(jié)構(gòu)，孔徑約為200μm，有利于骨細(xì)胞的長(zhǎng)入。本發(fā)明不需要復(fù)雜的反應(yīng)試劑和高溫煅燒條件，不但成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)也易于控制，利于骨修復(fù)的進(jìn)行。
文檔編號(hào)A61L27/56GK101905039SQ201010224750
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者杜毅, 沈建興, 王峰, 趙萍, 郭恩言 申請(qǐng)人:山東輕工業(yè)學(xué)院