骨修复生物材料基材α-磷酸钙的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种骨修复生物材料基材α－磷酸钙的制备方法。该方法是在磷酸钙盐和碳酸钙盐混合物中加入复合矿化剂，湿法研磨后的粉体经干燥、过筛、高温煅烧、随炉自然冷却至室温的过程，得到纯度达９９．２％以上的α－ＴＣＰ古修复基材。其特征是在磷酸钙盐与碳酸钙盐以２∶１比混合物中，加入０．５～３ｗｔ％的含氟离子碱土金属或碱金属盐矿化剂，例如氟化钾、氟化钙等。本发明专利技术所制备的α－ＴＣＰ纯度高，具有良好的生物相容性和力学性能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
骨修复生物材料基材α-磷酸钙的制备方法
本专利技术涉及一种骨修复生物材料基材α-磷酸钙的制备方法，属于骨修复材料的制备技术。
技术介绍
将α-TCP分别与CaHPO4·2H2O，CaHPO4，Ca(H2PO4)2.H2O，CaCO3等混合，再与水或溶剂调和，所制得多种α-TCP骨水泥，并已成功应用于临床。其中α-磷酸钙基质材料的纯度是直接影响骨水泥的自固化时间、水化反应产物及材料的微结构和力学性能的重要因素。目前α-磷酸钙的制备方法是以磷酸钙盐和碳酸钙为原料，采用固相反应法，高温长时间保温，再快速冷却至室温制备而成。本方法为防止高温稳定相α-TCP在冷却过程中相变为低温稳定相β-TC，其关键技术是控制煅烧温度和冷却速度。但是这一技术难以掌握，需相应的配套设备，致使所制备的α-TCP纯度不高，生产成本高。美国马克·富尔默等申请的专利一反应合成磷酸钙复合材料(Reaction tricalciumphosphate composition，Fulmer，et al.，U.S.Pat.886239，1997)，以CaPHO4和CaCO3为原料，在一定水蒸汽压下，将固相于1400℃煅烧4小时，在30秒内快速冷却至700℃左右，而后继续冷却至室温，制得稳定α-TCP产物，若冷却速度不够快，产物中将夹杂少量羟基磷灰石。西班牙Khairoun I.等对α-TCP材料及其骨水泥进行了研究，如以CaHPO4和CaCO3为原料，于1300℃煅烧6小时，急冷至室温获得α-TCP，以α-TCP为基质原料制备出凝固时间为10～30分钟，抗压强度为20～40MPa的骨水泥。日本梅津义一等专利技术了一种适用于骨修复的α-TCP材料(日本专利，95190275)。国内四川大学张兴栋等利用高温固相反应，快速冷却工艺制备出α-TCP，其对应α-TCP骨水泥的抗压强度可达15MPa。至此骨修复基质材料α-TCP的制备工艺基本相同，一直没有突破，因此α-TCP价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种骨修复基材α-磷酸钙的制备方法。该方法制备工艺条件易控，所制备的α-TCP纯度高，具有良好的生物相容性和力学性能，本专利技术是通过下述技术方案加以实现的。在磷酸钙盐和碳酸钙盐混合物中加入复合矿化剂，湿法研磨后的粉体经包括干燥、过筛、高温煅烧、随炉自然冷却至室温的过程，得到纯度达99.2％以上的α-TCP骨修复基材。其特征为，采用的复合矿化剂为含氟(F-)离子的碱土金属盐或碱金属盐。其加入量为在磷酸钙盐和碳酸钙盐摩尔比为2∶1的混合物中加入0.5-3.0wt％的矿化剂，湿磨干燥后的粉体煅烧温度为1250-1480℃。上述的含氟碱土金属或碱金属盐是氟化钾、氟化钙、氟化钠。具体实施例实施例1：精确称取171.1克二水磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O)和50.0克碳酸钙(CaCO3)，加入1.4克CaF2和0.8克KF复合矿化剂，将此混合料置入球磨罐中，磨介和介质分别为氧化锆球和无水乙醇，料∶球∶介质重量比为1∶2∶1.7，球磨4小时后，在80℃温度下干燥，将干燥后的粉料过筛，于1300℃煅烧，并保温2小时，而后随炉自然冷却至室温，可获得纯度可达99.2％的α-TCP材料，将所制α-TCP材料研磨、封存待用。-->实施例2：精确称取342.2克二水磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O)和100克碳酸钙(CaCO3)，加入2.0克CaF2和1.8克NaF复合矿化剂，将此混合料置入球磨罐中，磨介和介质分别为玛瑙球和无水乙醇，料∶球∶介质重量比为1∶3∶1.7，球磨8小时后，在80℃温度下干燥，将干燥后的粉料过筛，于1420℃煅烧，并保温2小时，而后随炉自然冷却至室温，可获得纯度可达99.2％的α-TCP材料，将所制α-TCP材料研磨、封存待用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨修复生物材料基材α－磷酸钙的制备方法，该方法在磷酸钙盐和碳酸钙盐混合物中加入复合矿化剂，湿法研磨后的粉体经包括干燥、过筛、高温煅烧、随炉自然冷却至室温的过程，得到纯度达９９．２％以上的α－ＴＣＰ骨修复基材，其特征为：采用的复合矿化剂为含氟（Ｆ－）离子的碱土金属盐或碱金属盐，其加入量为在磷酸钙盐和碳酸钙盐摩尔比为２∶１的混合物中加入０．５－３．０ｗｔ％的矿化剂，湿磨干燥后的粉体煅烧温度为１２５０－１４８０℃。

【技术特征摘要】
1.一种骨修复生物材料基材α-磷酸钙的制备方法，该方法在磷酸钙盐和碳酸钙盐混合物中加入复合矿化剂，湿法研磨后的粉体经包括干燥、过筛、高温煅烧、随炉自然冷却至室温的过程，得到纯度达99.2％以上的α-TCP骨修复基材，其特征为：采用的复合矿化剂为含氟(F-)离子的碱土金属盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡舒，姚康德，宋雪峰，尹玉姬，关勇辉，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]