本发明专利技术公开了一种兼具有抗菌功能的多孔α‑TCP微球的制备方法，包括如下步骤：（1）将磷酸二氢钙、碳酸钙和硫酸锌进行球磨混合均匀并干燥制备复合粉体；（2）配制明胶溶液，并按照一定的比例配制明胶与上述复合粉体混合均匀，利用静电液滴法制备明胶与复合粉体微球；（3）将上述明胶与复合粉体微球进行分步烧结后即得到兼具有抗菌功能的多孔α‑TCP微球。本发明专利技术所用的制备多孔α‑TCP微球的方法较为简单，制备效率较高，同时具有较高的孔隙率，且同时兼具有一定的抗菌性能，能够适用于感染性骨缺损的治疗，应用前景较为广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于骨缺损修复领域，特别涉及一种兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的简单制备方法及应用。
技术介绍
骨是人体最重要的组织之一，它能够起到保护体内器官、为肌肉提供附着、产生血液细胞的作用。目前，由于人体因外伤、老龄化、运动、炎症、肿瘤和先天畸形所造成的髓炎、骨结核、感染性骨缺损等骨科疾病患者不计其数，给人类的健康带来了极大的危害，一直是骨科临床上的难题。骨修复材料是能够替代或修复人体病损骨组织并实现再生功能一种新型的材料，因此，对骨修复材料的需要量极大。目前应用骨缺损修复的材料多种多样，其中α型磷酸三钙(α-TCP)骨材料具有良好的效果，应用较为广泛，与其它载体材料相比，α-TCP除具有高度的生物相容性外，可临时塑形及自固化，且具有降解性、成骨活性和固化过程等温性等优点，因此得到了国际材料界和医学界的广泛关注。此外，由于骨缺损在修复的过程中通常会伴随着炎症的发生，目前常用的方法是口服抗生素，或者在创伤部位肌注抗生素。但是，长期的口服或者肌注抗生素会使患者产生耐药性的问题，因此如何将抗生素长期有效的作用在患处也成了目前研究的热点内容。目前采用的最多的方法就是将抗菌消炎类药物与骨修复材料进行混合，使药物能够均匀的释放，但是，单纯的将药物混入骨修复材料中很难起到缓释的效果。目前，就α-TCP而言，采用最多的方法就是将α-TCP制备成多孔微球，然后将抗菌药物吸附在多孔α-TCP微球中，从而达到缓释的效果。目前α-TCP多孔微球制备的方法主要有挤出法、液滴冷凝法、微乳液法，目前采用的这些方法均是以α-TCP为基础材料所制备的，这些方法较为复杂，成本较高。专利
技术实现思路
为了解决目前骨缺损修复材料所存在的一些不足，及多孔α-TCP微球制备工艺较为复杂的问题，本专利技术提供一种具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法，首先将制备α-TCP的原料即无机抗菌剂与高分子复合制备成微球，然后经过梯度烧结制备成多孔微球，通过本身的反应形成的气体及高分子分解所导致的空隙，使得抗菌多孔α-TCP微球具有较高的孔隙率。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法，步骤如下：（1）将磷酸二氢钙与碳酸钙加入到乙醇溶液中，然后加入硫酸锌，球磨，抽滤，真空干燥，得到CaH2PO4和CaCO3的复合粉体；（2）将复合粉体加入到明胶溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，利用微量注射泵将混合溶液挤入低温凝固浴中，同时在微量注射泵的针头上施加电压，得到明胶与复合粉体的复合微球，乙醇洗涤后，在常温下进行真空干燥；（3）将干燥后的复合微球放入高温烧结炉中进行烧结，冷却至室温后得到具有抗菌功能的多孔α-TCP微球。所述步骤（1）中将磷酸二氢钙与碳酸钙的物质的量之比为2.13:1；硫酸锌的物质的量占磷酸二氢钙与碳酸钙总物质的量的1%~5%。所述步骤（1）中球磨的时间为0.5-1h。所述步骤（1）中明胶溶液的质量分数为15%-35%，明胶与复合粉体的质量比为1:1-1:2.5。所述步骤（2）中微量注射泵的注射速率为20-50mL/h，加载在微量注射泵针头上的电压为5-20kV。所述步骤（3）中的烧结程序为：其中烧结程序为：以2-10℃/min的速率升温至500℃，保温0.5-1h，然后按照2-10℃/min的速率升温至800℃，保温1-2h后缓慢降温至室温，然后再将高温烧结炉以2-10℃/min的速率升温至1350℃，保温2-3h后，迅速降至室温。利用所述的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法制得的多孔微球，孔隙相互连通，孔隙率为30-60%。利用所述的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法制得的多孔微球适用于不同尺寸的感染性骨缺损的治疗。本专利技术的有益效果：1、本专利技术在制备的过程中未添加任何的有机溶剂，因而不会在残料中残留，材料具有良好的生物相容性；2、本专利技术制备多孔α-TCP微球的方法较为简单，使制备周期大大缩短，提高了制备效率，且制得的多孔微球孔隙率较高，能够使载药量大大提高；3、本专利技术在制备的过程中直接将无机抗菌剂加入到多孔α-TCP微球中，使抗菌剂在微球中分散的更加均匀，能够使抗菌剂的缓释时间延长，使药物的利用率大大提高，提高了骨缺损的治疗效果。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1本实施例的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法步骤如下：（1）将73.2g（0.426mol）磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O)与20g（0.2mol）碳酸钙(CaCO3)加入到乙醇溶液中，然后加入1.0g（0.006mol）硫酸锌(ZnSO4)，球磨0.5h，抽滤，真空干燥，得到CaH2PO4和CaCO3的复合粉体；（2）将15g明胶加入到100mL水中配制成明胶溶液，然后将15g上述复合粉体加入到明胶溶液中，搅拌均匀后得到混合溶液，利用微量注射泵以20mL/h的速率将混合溶液挤入温度约为4℃的水中，同时在针头上施加5kV的电压，得到的明胶与复合粉体的复合微球利用乙醇进行洗涤后，在常温下进行真空干燥；（3）将上述得到的复合微球放入高温烧结炉中进行烧结，其中烧结程序为：以2℃/min的速率升温至500℃，并保温0.5h，然后按照2℃/min的速率升温至800℃，保温1h后缓慢降温至室温，然后再将高温烧结炉以2℃/min的速率升温至1350℃，保温2h后，迅速降温，冷却至室温后即得到具有抗菌功能的多孔α-TCP微球，利用BET法测得多孔α-TCP微球的孔隙率约为54.5%。实施例2本实施例的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法步骤如下：（1）将73.2g（0.426mol）磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O)与20g（0.2mol）碳酸钙(CaCO3)加入到乙醇溶液中，然后加入3.0g（0.018mol）硫酸锌(ZnSO4)，球磨1h，抽滤，真空干燥，得到CaH2PO4和CaCO3的复合粉体；（2）将35g明胶加入到100mL水中配制成明胶溶液，然后将87.5g上述复合粉体加入到明胶溶液中，搅拌均匀后得到混合溶液，利用微量注射泵以50mL/h的速率将混合溶液挤入低温凝固浴中，同时在针头上施加20kV的电压，得到的明胶与复合粉体的复合微球利用乙醇进行洗涤后，在常温下进行真空干燥；（3）将上述得到的复合微球放入高温烧结炉中进行烧结，其中烧结程序为：以10℃/min的速率升温至500℃，并保温1h，然后按照10℃/min的速率升温至800℃，保温2h后缓慢降温至室温，然后再将高温烧结炉以10℃/min的速率升温至1350℃，保温3h后，迅速降温，冷却至室温后即得到具有抗菌功能的多孔α-TCP微球，利用BET法测得多孔α-TCP微球的孔隙率约为31.8%。实施例3本实施例的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法步骤如下：（1）将73.2g（0.426mol）磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O)与20g（0.2mol）碳酸钙(CaCO3)加入到乙醇溶液中，然后加入5.0g硫酸锌(ZnSO4)（0.030mol），球磨1h，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种兼具有抗菌功能的多孔α‑TCP微球的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）将磷酸二氢钙与碳酸钙加入到乙醇溶液中，然后加入硫酸锌，球磨，抽滤，真空干燥，得到CaH2PO4和CaCO3的复合粉体；（2）将复合粉体加入到明胶溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，利用微量注射泵将混合溶液挤入低温凝固浴中，同时在微量注射泵的针头上施加电压，得到明胶与复合粉体的复合微球，乙醇洗涤后，在常温下进行真空干燥；（3）将干燥后的复合微球放入高温烧结炉中进行烧结，冷却至室温后得到具有抗菌功能的多孔α‑TCP微球。
【技术特征摘要】
1.一种兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）将磷酸二氢钙与碳酸钙加入到乙醇溶液中，然后加入硫酸锌，球磨，抽滤，真空干燥，得到CaH2PO4和CaCO3的复合粉体；（2）将复合粉体加入到明胶溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，利用微量注射泵将混合溶液挤入低温凝固浴中，同时在微量注射泵的针头上施加电压，得到明胶与复合粉体的复合微球，乙醇洗涤后，在常温下进行真空干燥；（3）将干燥后的复合微球放入高温烧结炉中进行烧结，冷却至室温后得到具有抗菌功能的多孔α-TCP微球。2.根据权利要求1所述的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中将磷酸二氢钙与碳酸钙的物质的量之比为2.13:1；硫酸锌的物质的量占磷酸二氢钙与碳酸钙总物质的量的1%~5%。3.根据权利要求1所述的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中球磨的时间为0.5-1h。4.根据权利要求1所述的兼具有抗菌功能的多孔α-TCP微球的制备方法，其特征在于：所述步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：于翔，徐茜，杨柳，张浩，王娜，杨秀琴，宋会芬，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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