The invention relates to a preparation method of ordered mesoporous materials loaded with fluorescent rare earth POSS complex for reinforcing bone repair materials, and its products and applications. First, ordered mesoporous nanomaterials were synthesized, and then rare earth POSS complexes were chemically bonded to mesoporous materials, and then polylactic acid was modified on their surface and added to polyester materials. The biodegradable composite bone repair material obtained by this method not only has stable fluorescence properties, and is easy to observe the degradation behavior of the material directly in vivo, but also has higher mechanical strength than pure organic polymer. It can be used in bone repair materials with high performance requirements. The invention has the advantages of simple preparation process, strong operability, small amount of inorganic nanomaterials, easy processing and forming, and the obtained composite materials can meet the needs of clinical application.
【技术实现步骤摘要】
有序介孔材料负载荧光稀土-POSS配合物用于增强骨修复材料的制备及产品和应用
本专利技术涉及一种有序介孔材料负载荧光稀土-POSS配合物用于增强骨修复材料的制备方法及其产品和应用,具体涉及一种以稀土介孔纳米材料为增强剂和荧光剂,生物可降解聚酯为基体,制备同时具有荧光效果和自增强效果的复合材料。本专利技术属于生物医用复合材料领域。
技术介绍
应用可降解聚合物材料作为骨修复和骨骼重建等方面已经得到了明显疗效,其临床应用研究也在不断增加,但是单一的可降解聚合物材料在降解后期力学支撑强度不足,材料体内降解速率与骨愈合速率不匹配等一直是限制其临床应用的主要问题,而生物可降解复合材料有望解决上述问题。氧化硅基介孔材料具有一些优越的结构性质,如极高的比表面积,大的孔体积,可调的孔尺寸以及易于功能化性等,使其在作为聚合物的增强剂方面具有广泛应用。如Run等(Mater.Chem.Phys.2007,105,341)采用原位聚合的方法合成了PMMA/MCM-41复合材料,对其力学行为研究表明MCM-41介孔材料的加入,改变了PMMA的断裂机理和能耗方式,对其起到了增强增韧的作用。此外,相对于其他非硅材料的低生物相容性而言,氧化硅基介孔材料具有优良生物相容性。所以其在生物传感、生物成像与诊断、生物催化、骨修复与支架工程以及药物传递等方面亦有着广阔的应用前景。笼型聚倍半硅氧烷,英文名称polyhedraloligomericsilsesquioxane,简称POSS,通式(RSiO3/2)n,其中R为八个顶角Si原子所连接基团。POSS是由Si-O交替连接的硅氧骨架组成的无机内 ...
【技术保护点】
1.一种有序介孔材料负载荧光稀土‑POSS配合物用于增强骨修复材料的制备方法,其特征在于,以有序介孔氧化硅为载体,以氨基POSS为传能配体敏化稀土离子发光的纳米材料的制备方法,包括如下:1)、原位合成有序介孔材料负载的POSS的制备硅烷偶联剂修饰胺基POSS:将氨基POSS加入到100 mL三颈瓶中,接着注入20 mL N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)反应溶剂,在氮气保护下搅拌至其溶解,然后慢慢滴加三乙氧基硅基异氰酸丙酯(TEPIC),使氨基POSS与TEPIC的摩尔比为1:1~1:5;使反应体系维持在氮气氛围中,80˚C,搅拌回流6~48 h,反应结束自然冷却、除溶剂,得到黄色粘稠油状液体,记作POSS‑Si;将P123表面活性剂加入到去离子水中,35˚C下搅拌使之溶解,然后加入盐酸,在搅拌过程中慢慢滴加正硅酸乙酯(TEOS)和POSS‑Si的混合溶液,使P123/TEOS/POSS‑Si/HCl/H2O反应物之间的摩尔比为0.0172/0.96/0.04/6/208.33,滴加完毕,继续在35˚C条件下搅拌24 h后放入聚四氟乙烯为衬套的不锈钢反应釜中,100˚C下晶化12~48 h ...
【技术特征摘要】
1.一种有序介孔材料负载荧光稀土-POSS配合物用于增强骨修复材料的制备方法,其特征在于,以有序介孔氧化硅为载体,以氨基POSS为传能配体敏化稀土离子发光的纳米材料的制备方法,包括如下:1)、原位合成有序介孔材料负载的POSS的制备硅烷偶联剂修饰胺基POSS:将氨基POSS加入到100mL三颈瓶中,接着注入20mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)反应溶剂,在氮气保护下搅拌至其溶解,然后慢慢滴加三乙氧基硅基异氰酸丙酯(TEPIC),使氨基POSS与TEPIC的摩尔比为1:1~1:5;使反应体系维持在氮气氛围中,80˚C,搅拌回流6~48h,反应结束自然冷却、除溶剂,得到黄色粘稠油状液体,记作POSS-Si;将P123表面活性剂加入到去离子水中,35˚C下搅拌使之溶解,然后加入盐酸,在搅拌过程中慢慢滴加正硅酸乙酯(TEOS)和POSS-Si的混合溶液,使P123/TEOS/POSS-Si/HCl/H2O反应物之间的摩尔比为0.0172/0.96/0.04/6/208.33,滴加完毕,继续在35˚C条件下搅拌24h后放入聚四氟乙烯为衬套的不锈钢反应釜中,100˚C下晶化12~48h,去离子水反复洗涤产物至中性;65˚C下烘干后,在索氏提取器中用乙醇提取2天,干燥得到介孔杂化材料,记为(SBA-15)-POSS;2)、有序介孔材料负载稀土-POSS配合物的制备将介孔杂化材料(SBA-15)-POSS、稀土硝酸盐溶液以及林菲洛琳(phen)配体加入到乙醇溶液中,使稀土硝酸盐/(SBA-15)-POSS/phen的摩尔比例是1/3/1,搅拌下回流反应6~48h,抽滤,用乙醇反复洗涤得到固体样品粉末,65˚C下真空干燥,产物记为(SBA-15)-POSS-Re(phen)纳米颗粒;3)、聚乳酸表面改性有序介孔材料的制备称取干燥好的(SBA-15)-POSS-Re(phen)纳米颗粒,一定量的丙交酯(LLA)和催化剂加入到除水除氧的甲苯溶剂中,LLA与氨基改性后的(SBA-15)-POSS-Re(phen)纳米颗粒之间的质量比为1/1~10/1;在氮气保护和磁力搅拌下于120°C下反应12~48小时,冷却至室温,产物离心分离,用大量三氯甲烷(CHCl3)溶剂洗涤除去未接枝于(SBA-15)-POSS-Re(phen)表面的PLLA;最后分离出的沉淀产物在50°C下真空干燥至恒重,得到PLLA修饰的纳米颗粒,产物...
【专利技术属性】
技术研发人员:何丹农,王杰林,于建树,王萍,金彩虹,
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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