專利名稱：醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料及其制備方法，屬于生物醫(yī)用技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
意外事件或疾病使人的骨骼、牙齒等硬組織產(chǎn)生損傷或缺失，從而形成了醫(yī)用修復材料的巨大市場。通常，自體移植和同種異體骨移植被用來作為治療骨缺損的方案。但是自體骨的來源有限，不能用于大范圍的治療；異體骨雖然來源廣泛，但存在免疫反應，甚至可能會發(fā)生病毒傳染。目前骨修復材料研究已經(jīng)覆蓋了包括金屬、陶瓷、高分子及其復合材料的多個領域，但是這些材料各有不足有的長期在體內(nèi)存留，容易產(chǎn)生生物排斥效應，有的在體內(nèi)隨時間的增加，力學性能下降太快，不能滿足骨修復材料的要求。
隨著研究的深入，人們認識到可生物降解的骨修復材料是今后發(fā)展的趨勢。這種材料植入體內(nèi)后會隨著時間的延長而逐步地被體液環(huán)境吸收，成為活的組織的有機組成部分，避免了二次手術(shù)取出的風險，而且材料中的成分能夠促進組織的生成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種β相磷酸三鈣在膠原基體中分散均勻的可降解生物醫(yī)用磷酸鈣/膠原復合材料及其制備方法。
本發(fā)明的醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料由納米級β相磷酸三鈣和膠原組成，其中β相磷酸三鈣的質(zhì)量百分比含量為50％～67％，膠原的質(zhì)量百分比含量為50％～33％。
醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料的制備方法，包括下列步驟1)將濃度為1×10-4～10×10-3g/ml的膠原溶解在pH值為2～3的酸性溶液中，同時攪拌，直至形成乳白色溶液；2)攪拌下將β相磷酸三鈣粉末均勻加入到膠原溶液中，加入的β相磷酸三鈣與膠原的質(zhì)量之比為1∶1～2∶1；3)攪拌下逐滴加入質(zhì)量濃度為1％的戊二醛，加入的戊二醛與膠原的質(zhì)量之比為1∶10；4)持續(xù)攪拌直到溶液中出現(xiàn)白色絮狀懸浮物質(zhì)，停止攪拌并靜置，待絮狀物質(zhì)全部沉積后，繼續(xù)攪拌溶液，并逐滴滴加堿溶液，直至pH值為6～7時停止滴加；5)將溶液靜置，除去上清后，放入模具中，然后冷凍、干燥、放入乙醇中反復浸泡，再次冷凍干燥，消毒，即可。
本發(fā)明中，所說的β相磷酸三鈣的顆粒尺寸為200nm-500nm。用于溶解膠原的酸可以是鹽酸或乙酸。滴加的堿溶液可以是NaOH、NH4OH或KOH。步驟5)放入乙醇中反復浸泡，一般3～6次，每次12～24h。
為了減少材料冷凍干燥的時間，通常以采用表面帶有微孔的模具為好。
本發(fā)明以原位絡合的方式制備了醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料，該材料由納米β相磷酸三鈣和膠原分子依靠分子間基團絡合而成，在膠原基體上沉積β相磷酸三鈣粉末，并在戊二醛的作用下增加復合材料的力學強度。在微觀尺度上具有分布均勻的特點。通過這種生物相容性好、降解完全的β相磷酸三鈣/膠原復合材料在冷凍干燥工藝條件下可以制備出孔徑尺寸在10μm～150μm、孔內(nèi)部連通的骨修復材料，可以作為生物醫(yī)用材料在醫(yī)療方面得到廣泛應用。
采用本發(fā)明的方法制備出的骨修復材料具有組分分布均勻、β相磷酸三鈣和膠原結(jié)合緊密、生物相容性良好等特點，在體內(nèi)最終完全降解，沒有殘留物質(zhì)存在，可作為植入材料應用在骨組織工程等生物醫(yī)用領域。


圖1是實施例2制得的醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料的掃描電鏡照片。
具體實施例方式
以下實例中所用膠原為sigma公司從牛根腱上提取的I型膠原。
實施例1將1g膠原溶于300ml 0.01M的鹽酸溶液中，同時攪拌，待乳白色溶液形成后將1.5gβ相磷酸三鈣粉末均勻加入到膠原溶液中，然后加入10ml 1％的戊二醛溶液，繼續(xù)攪拌直到白色絮狀懸浮物質(zhì)出現(xiàn)，待其完全沉積后加入NaOH溶液至pH值為6，靜置24h后除去上清，所得材料放入表面有微孔的塑料模具在液氮中冷卻10min，然后放入冷凍干燥機中干燥72h，材料取出后放入乙醇中浸泡24h×3次，再次放入冷凍干燥機中干燥48h，取出后在環(huán)氧乙烷蒸汽中消毒2h。
實施例2將0.4g膠原溶于100ml 0.5M的乙酸溶液中，同時攪拌，待乳白色溶液后將0.8gβ相磷酸三鈣粉末均勻加入到膠原溶液中，然后加入8ml 0.5％的戊二醛溶液，連續(xù)攪拌直到白色絮狀懸浮物質(zhì)出現(xiàn)，待其完全沉積后加入NH4OH溶液至pH值為7，靜置36h后除去上清，所得材料放入表面有微孔的塑料模具在液氮中冷卻30min，然后放入冷凍干燥機中干燥72h，材料取出后放入乙醇中浸泡24h×3次，再次放入冷凍干燥機中干燥48h，取出后在環(huán)氧乙烷蒸汽中消毒3h。本實例所得產(chǎn)物經(jīng)掃描電鏡測試，材料內(nèi)部形貌如圖例1所示，從圖可見，制得的醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料內(nèi)部的孔相連通。
實施例3將0.5gβ相磷酸三鈣粉末均勻加入到400ml膠原溶液中，膠原溶液濃度為0.5mg/ml，然后加入25ml 0.2％的戊二醛溶液，繼續(xù)攪拌直到白色絮狀懸浮物質(zhì)出現(xiàn)，待其完全沉積后加入KOH溶液至pH值為7，靜置48h后除去上清，所得材料放入表面有微孔的塑料模具在液氮中冷卻60min，然后放入冷凍干燥機中干燥96h，材料取出后放入乙醇中浸泡24h×3次，再次放入冷凍干燥機中干燥60h，取出后在環(huán)氧乙烷蒸汽中消毒1h。
權(quán)利要求
1.醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料，其特征是由納米級β相磷酸三鈣和膠原組成，其中β相磷酸三鈣的質(zhì)量百分比含量為50％～67％，膠原的質(zhì)量百分比含量為50％～33％。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料，其特征是納米級β相磷酸三鈣的顆粒尺寸為200nm-500nm。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料的制備方法，其特征是包括下列步驟1)將濃度為1×10-4～10×10-3g/ml的膠原溶解在pH值為2～3的酸性溶液中，同時攪拌，直至形成乳白色溶液；2)攪拌下將β相磷酸三鈣粉末均勻加入到膠原溶液中，加入的β相磷酸三鈣與膠原的質(zhì)量之比為1∶1～2∶1；3)攪拌下逐滴加入質(zhì)量濃度為1％的戊二醛，加入的戊二醛與膠原的質(zhì)量之比為1∶10；4)持續(xù)攪拌直到溶液中出現(xiàn)白色絮狀懸浮物質(zhì)，停止攪拌并靜置，待絮狀物質(zhì)全部沉積后，繼續(xù)攪拌溶液，并逐滴滴加堿溶液，直至pH值為6～7時停止滴加；5)將溶液靜置，除去上清后，放入模具中，然后冷凍、干燥、放入乙醇中反復浸泡，再次冷凍干燥，消毒，即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醫(yī)用β相磷酸三鈣/膠原復合材料及其制備方法。它由納米級β相磷酸三鈣和膠原組成，β相磷酸三鈣和膠原的質(zhì)量百分比含量分別為50％～67％和50％～33％。通過膠原與β相磷酸三鈣的原位絡合，在膠原基體上沉積納米級β相磷酸三鈣粉末，并在戊二醛的作用下增加了復合材料的力學強度。本發(fā)明制備出的β相磷酸三鈣/膠原復合材料具有組分均勻、結(jié)合緊密、生物相容性良好等特點，材料孔徑大小合適，適宜作為骨修復材料應用在醫(yī)療方面。
文檔編號A61L27/44GK1647826SQ20051004901
公開日2005年8月3日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者翁文劍, 鄒超, 鄧旭亮, 羅永明, 胡曉陽, 孫志輝, 李洪, 張明志 申請人:翁文劍, 鄒超, 鄧旭亮, 羅永明, 胡曉陽, 孫志輝, 李洪, 張明志