本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種均相自發(fā)泡法制備抗菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架的方法。
背景技術(shù)：
臨床發(fā)現(xiàn)骨修復(fù)材料植入機(jī)體后，細(xì)菌易在植入材料表面定植，常會(huì)導(dǎo)致與植入材料相關(guān)的細(xì)菌感染，影響材料周?chē)?xì)胞和組織與材料間的良性交互作用，甚至造成骨質(zhì)流失，導(dǎo)致骨修復(fù)失敗。一旦感染發(fā)生，患者即使口服或注射大劑量抗生素也難以起到有效治療作用，而且抗生素的濫用正在不斷增長(zhǎng)細(xì)菌耐藥性.因此，研制自身具有抗菌、抗感染性能的骨修復(fù)材料已成為生物材料領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。
研究人員嘗試在骨修復(fù)材料中加入抗菌成分，如銀及其化合物、二氧化鈦、殼聚糖、季銨鹽、抗生素等，賦予材料抗菌性能。二氧化鈦是光催化型抗菌劑，在植入材料領(lǐng)域難以發(fā)會(huì)作用;季銨鹽存在化學(xué)穩(wěn)定性差、易產(chǎn)生抗藥性、有溶血作用、對(duì)革蘭氏陰性菌抑制作用弱等缺點(diǎn);殼聚糖耐熱性差、加工困難、藥效持久性差。載抗生素類(lèi)骨修復(fù)材料植入體內(nèi)雖在局部能發(fā)揮較好的抗菌作用，但隨著抗生素逐漸釋放，后期殘留在材料中的抗生素?zé)o法達(dá)到有效殺菌濃度，進(jìn)而易誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性;同時(shí)載抗生素類(lèi)材料存在藥物突釋?zhuān)约安煌憝h(huán)境下藥效變低等缺點(diǎn)。銀系抗菌劑具有抗菌譜廣、不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)勢(shì)，已在抗菌骨修復(fù)材料領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。硝酸銀中銀離子釋放過(guò)快，作為抗菌劑難以滿(mǎn)足持續(xù)、長(zhǎng)效抗菌需求;磷酸銀微溶于水，在有水存在的環(huán)境中可緩慢釋放出高抗菌活性的銀離子，起到抗菌作用。課題組前期在可注射聚氨酯中添加磷酸銀制備了抗菌根管充填材料，研究表明，當(dāng)復(fù)合材料中的磷酸銀添加量為３％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，制備的根管充填材料兼具強(qiáng)抗菌性能和良好的生物相容性。
聚氨酯由軟硬段構(gòu)成的嵌段聚合物，可根據(jù)需求選擇不同軟硬段或調(diào)整軟硬段比例即可獲得不同理化性能和降解性能，因其良好的生物相容性、力學(xué)性能和性能可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)已在骨組織工程領(lǐng)域廣泛研究納米羥基磷灰石/聚氨酯多孔骨修復(fù)支架材料已顯示出優(yōu)良的生物相容性和成骨作用。因合成聚氨酯原料中存在的異氰酸根可與水反應(yīng)，制備聚氨酯類(lèi)多孔支架常用水作為發(fā)泡劑。盡管水安全無(wú)毒，但隨著反應(yīng)進(jìn)行，復(fù)合材料體系粘度逐漸增大，后期加入的發(fā)泡劑水很難均勻分散其中，從而影響支架孔隙結(jié)構(gòu)均勻性和孔隙連通性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種均相自發(fā)泡法制備抗菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
均相自發(fā)泡法制備抗菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架的方法，首先制備nHA/DCPD/PU 復(fù)合材料，還包括如下步驟：
制備上述復(fù)合材料后，然后在大于75℃溫度條件下使DCPD 釋放結(jié)晶水與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸根反應(yīng)生成CO2 ，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料均相自發(fā)泡成型，其中無(wú)機(jī)填料約占30％ ；
在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，取15g 甘油改性的蓖麻油加入三頸瓶中，70 ℃油浴加熱并機(jī)械攪拌0.5h，加入6.5g DCPD 固體粉末、6.5g nHA 粉末，使其與改性的蓖麻油充分混合；
逐漸滴加15g IPDI，反應(yīng)得到nHA/DCPD/PU 復(fù)合材料預(yù)聚物；
然后加入0.05mL 催化劑，反應(yīng)約0.5h，再加入0.5mL擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)反應(yīng)2 h，在90℃ 熟化發(fā)泡24h，洗滌、烘干得到抗菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架。
所述的蓖麻油與IPDI 的摩爾比為1：1.5。
所述的催化劑為辛酸亞錫。
所述的擴(kuò)鏈劑為BDO 。
所述的發(fā)泡溫度為85℃。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明制成的菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架孔隙分布均勻、貫通性好、孔隙率高、力學(xué)性能佳，且兼具適宜孔結(jié)構(gòu)和高抗菌性能，在骨修復(fù)領(lǐng)域有較大的應(yīng)用潛力。
具體實(shí)施方式
均相自發(fā)泡法制備抗菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架的方法，首先制備nHA/DCPD/PU 復(fù)合材料，還包括如下步驟：
制備上述復(fù)合材料后，然后在大于75℃溫度條件下使DCPD 釋放結(jié)晶水與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸根反應(yīng)生成CO2 ，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料均相自發(fā)泡成型，其中無(wú)機(jī)填料約占30％ ；
在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，取15g 甘油改性的蓖麻油加入三頸瓶中，70 ℃油浴加熱并機(jī)械攪拌0.5h，加入6.5g DCPD 固體粉末、6.5g nHA 粉末，使其與改性的蓖麻油充分混合；
逐漸滴加15g IPDI，反應(yīng)得到nHA/DCPD/PU 復(fù)合材料預(yù)聚物；
然后加入0.05mL 催化劑，反應(yīng)約0.5h，再加入0.5mL擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)反應(yīng)2 h，在90℃ 熟化發(fā)泡24h，洗滌、烘干得到抗菌多孔復(fù)合骨修復(fù)支架。
所述的蓖麻油與IPDI 的摩爾比為1：1.5。
所述的催化劑為辛酸亞錫。
所述的擴(kuò)鏈劑為BDO 。
所述的發(fā)泡溫度為85℃。