GdPO4·H2O纳米束复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合材料，包括：可生物降解材料和GdPO4·H2O，本发明专利技术所述复合材料包括GdPO4·H2O与可生物降解材料，使得得到的复合材料作为植入体内的材料，在施加交变磁场时，能够提高复合材料的温度，进而加速体内复合材料的降解速度，实现复合材料在体内的可控降解，同时，本发明专利技术提供的复合材料通过核磁显影实现对复合材料的变化进行监控，进而实现了对复合材料在体内的示踪监测。

【技术实现步骤摘要】
一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料及其制备方法
本专利技术涉及医用高分子领域，尤其涉及一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前，用于骨组织工程支架及其它固定修复的可降解生物材料有聚乳酸，聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯、聚酸酐及其它们共聚物。其中聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜性能，被广泛应用于医药等领域。羟基磷灰石(HA)是人体骨骼组织主要成分，具有优良的生物相容性和骨传导性，但HA质地太脆，制成材料易碎裂，机械性能差，无足够的强度和疲劳承受力，因此，将生物医用高分子PLGA与具有生物活性的HA结合制得的骨支架材料，不仅具有较好的力学性能，可引导成骨特性，还可对材料起到生物降解作用。但是，作为原位再生修复的骨组织工程支架材料，不仅需要具备良好的生物相容性、适宜的亲疏水性和力学性能，还需要具备与骨组织生长相匹配的降解速率，加速愈合，确保组织功能的正常发挥，因此，调控降解成为研究骨组织工程及修复材料的重点。对于调控降解的研究当前大多局限于体外调控，即预先设计共聚物比例、结晶度或分子量，或接枝生物降解交联剂等来获得不同降解速率的骨支架及修复材料。例如，ChaorongPeng等人利用γ射线辐射诱导N-乙烯吡咯烷酮(NVP)表面修饰聚乳酸(PLA)薄膜，嫁接的PVP可以加速PLA的降解速率。YunbingWang等人将含有L-乳酸的粒子分散到(聚乳酸)PLLA中制成支架材料，当支架暴露在湿性环境中，通过选择诱导时间加速PLLA支架降解；杨媛等利用可生物降解的两亲性双乙烯基封端的生物降解交联剂(BC)和末端双键功能化聚乳酸大分子单体(MC)作为新材料的骨架，借助水溶性分子链段聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的嵌入制备可生物降解的骨修复材料，通过调整单体的组成比例来控制材料的亲疏水微区分相结构，从而调控局部酯键的水解速度，达到调控材料的整体降解速率；此外，在示踪检测体内植入材料方面，ThomasW.Gilbert等人利用同位素标记ECM支架材料，定量检测材料的降解产物，此法安全灵敏，但是周期较长、价格昂贵。综上，目前研究的采用生物降解医用高分子制备的骨组织工程支架及其它固定修复材料，在可控降解和体内示踪监测方面都是预先设计好材料的降解速率，但是，材料在体内的降解过程比较复杂，因此不能保证材料按设计的速率降解，若新骨的生长速率与支架材料降解速率相比过快或过慢，此时无法人为干预调控植入体的材料的降解速率，以满足组织生长和其它治疗的需要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料及其制备方法，本专利技术提供的复合材料作为医用修复材料，能够实现体内的可控降解。本专利技术提供了一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料，包括：可生物降解材料和GdPO4·H2O。优选的，所述可生物降解材料与所述GdPO4·H2O的质量比为1000mg：(2.5～35)mg。优选的，所述GdPO4·H2O的形貌为交错排列的纳米棒。优选的，所述可生物降解材料为聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯、聚酸酐或聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯和聚酸酐中两种以上的共聚物。优选的，所述复合材料还包括羟基磷灰石。优选的，所述羟基磷灰石与可生物降解材料的质量比为1:(7～25)。本专利技术还提供了一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料的制备方法，包括：将生物降解材料和GdPO4·H2O混合，得到复合材料。优选的，所述可生物降解材料与所述GdPO4·H2O的质量比为1000mg：(2.5～35)mg。优选的，所述步骤具体为：先将GdPO4·H2O溶解在溶剂中，再加入可生物降解材料，混合，得到复合材料。本专利技术还提供了一种骨组织修复材料，由本专利技术提供的体内可示踪和可控降解纳米复合材料制备而成。与现有技术相比，本专利技术提供了一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料，包括：可生物降解材料和GdPO4·H2O，本专利技术所述复合材料包括GdPO4·H2O与可生物降解材料，使得得到的复合材料作为植入体内的材料，在施加交变磁场时，能够提高复合材料的温度，进而加速体内复合材料的降解速度，实现复合材料在体内的可控降解，同时，本专利技术提供的复合材料通过核磁显影实现对复合材料的变化进行监控，进而实现了对复合材料在体内的示踪监测。附图说明图1为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O的扫描电镜图；图2为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O通过透射电镜得到的束状结构图；图3为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O通过透射电镜得到的晶纹图；图4为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O通过透射电镜得到的是单晶形态图；图5为本专利技术实施例提供的复合材料在加磁场和不加磁场条件下的失重率；图6本专利技术实施例以及对比例提供的复合材料的核磁显影图。具体实施方式本专利技术提供了一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料，包括：可生物降解材料和GdPO4·H2O。按照本专利技术，按照本专利技术，所述可生物降解材料与所述GdPO4·H2O的质量比优选为1000mg：(0.005～60)mg，更优选为1000mg：(2.5～35)mg，最优选为1000mg：(8～30)mg。所述可生物降解材料优选为聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯、聚酸酐或聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯和聚酸酐中两种以上的共聚物，更优选为聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯或聚酸酐。所述GdPO4·H2O优选为交错排列的纳米棒，所述纳米棒的长度优选为500-1000nm，所述纳米棒的直径优选为40-60nm的纳米棒；具体的，所述GdPO4·H2O的形貌如图1～图4所示，图1为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O的扫描电镜图，图2为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O通过透射电镜得到的束状结构图，图3为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O通过透射电镜得到的晶纹图；图4为本专利技术实施例提供的GdPO4·H2O通过透射电镜得到的是单晶形态图。所述GdPO4·H2O形貌为交错排列的纳米棒优选按照以下方法制备：将Gd(NO3)3、NH4H2PO4、尿素和乙二醇与水混合反应，得到具有纳米棒交错排列结构的GdPO4·H2O。具体的，本专利技术将Gd(NO3)3、NH4H2PO4、尿素和乙二醇与水混合反应，所述Gd(NO3)3与所述NH4H2PO4的摩尔比优选为1：(1～1.5)，所述Gd(NO3)3与所述尿素的摩尔比优选为1：(0～1.2)，更优选为1：(0.1～0.6)；所述Gd(NO3)3与所述乙二醇的用量比优选为1mmol：(20～50)mL；所述乙醇与所述水的体积比为(5～10)：1。所述反应的温度优选为150～250℃，更优选为170～190℃，所述反应的时间优选为15～72小时，更优选为20～48小时。为了是反应能够更好的进行，本专利技术优选还向混合溶液中加入甘氨酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，然后反应得到GdPO4·H2O。反应完毕后，为了使GdPO4·H2O更好的从溶液中分离出来，本专利技术优选采用常温离心，得到具有纳米棒交错排列结构的GdPO4·H2O。为了使复合材料在生物体内具有更好的生物相容性，本专利技术优选还向复合材料中加入羟基磷灰石，所述羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料，包括：可生物降解材料和GdPO4·H2O。

【技术特征摘要】
1.一种体内可示踪和可控降解纳米复合材料，包括：可生物降解材料和GdPO4·H2O；所述可生物降解材料与所述GdPO4·H2O的质量比为1000mg：(2.5～35)mg。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述GdPO4·H2O的形貌为交错排列的纳米棒。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述可生物降解材料为聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯、聚酸酐或聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚羟基丁酸酯和聚酸酐中两种以上的共聚物。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括羟基磷灰石。5.根据权利要求4所述的复合材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：章培标，黄晶，陈学思，王宇，王宗良，张宁，高田林，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22