一种用于骨修复的复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于骨修复的复合涂料及其制备方法，涉及生物医用材料领域，所述一种用于骨修复的复合涂料包括明胶和羟基磷灰石，在明胶表面设置有羟基或氨基；所述涂料接触角为40~80°，拉伸强度为30~50MPa。骨修复的复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）明胶的制备，（2）羟基磷灰石的制备；（3）接枝反应：将明胶与羟基磷灰石通过良性溶剂充分混合，加入交联剂，在一定温度下反应得到成品。本发明专利技术制备得到的复合涂料亲水性更强，提高了接触角度和拉伸强度，增加了涂料与基体间的界面结合力，使其牢固地固定于材料表面。

A composite coating for bone repair and its preparation method

The invention discloses a composite coating for bone repair and a preparation method thereof, which relates to the field of biomedical materials. The composite coating for bone repair includes gelatin and hydroxyapatite, and hydroxyl or amino groups are arranged on the surface of gelatin. The contact angle of the coating is 40-80 degrees, and the tensile strength is 30-50 MPa. The preparation method of composite coating for bone repair includes the following steps: (1) preparation of gelatin, (2) preparation of hydroxyapatite, (3) grafting reaction: gelatin and hydroxyapatite are fully mixed through benign solvent, and crosslinking agent is added to react at a certain temperature to obtain the finished product. The composite coating prepared by the invention has stronger hydrophilicity, improves the contact angle and tensile strength, increases the interface bonding force between the coating and the matrix, and makes it firmly fixed on the surface of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种用于骨修复的复合涂层及其制备方法
本专利技术涉及生物医用材料领域，尤其是一种用于骨修复的复合涂料及其制备方法。
技术介绍
自然骨组织主要包括以羟基磷灰石为主要成分的无机相和以胶原为主的有机相。而纳米Hap（羟基磷灰石）与天然骨的无机成分非常相似，具有优良的生物活性和骨传导性，因而被认为是骨组织工程的理想材料。但纯无机HAp作为生物材料使用时其力学性能较差，不能用于承重骨处的应力支撑，同时HAp仅具有骨传导性，当其植入骨缺损部位后不利于促进新骨长入的深度和数量，因此，单纯的HAp材料难以修复病理状态或大体积的骨缺损，即骨诱导性比较差。明胶是皮肤、骨骼、软骨以及韧带的胶原部分水解产物，也是一种蛋白质，具有与胶原相同的氨基酸，表现出良好的生物相容性和较弱的抗原性，同时还具有较好的细胞粘附作用和骨诱导性，但是它吸收太快而且机械性能较差。将两者进行复合，即合成复合涂料，可以提高生物相容性、机械性质以及骨诱导性。因此，对骨支架材料表面进行复合涂料处理，从而改善骨支架材料的亲和性。利用各种成分复合，构建具有优良性能的生物医用材料，将与自然骨组织非常相似的明胶和羟基磷灰石同时引入材料表面，使其兼备原材料和涂料材料的优势。现有技术中，中国专利CN104404480公开了一种镁合金表面制备羟基磷灰石和骨胶原蛋白符合涂料的方法，包括沉积溶液的配制，沉积溶液中硝酸钙的浓度为0.02-0.05mol/L，磷酸钠的浓度为0.002-0.005mol/L，骨胶原蛋白的浓度为0.5-2.0g/L，沉积溶液的pH值为3.0-4.0，将镁合金经过打磨处理后在酒精和丙酮中超声清洗8-10min，然后将镁合金置于沉积液中沉积6-24h，沉积初始阶段采用功率为100-150W，频率为30~45KHz的超声震荡5-15min。本专利技术制备方法简单，所制备得到的羟基磷灰石/骨胶原蛋白涂料的降解速度低，带有该涂料的生物医用镁合金具有较好的耐腐蚀性，在沉积溶液中加入骨胶原蛋白，能够加快羟基磷灰石的形核和长大，提高材料的耐蚀性。该专利中将羟基磷灰石与骨胶原蛋白简单混合制备得到的复合涂料，其明胶团聚或者构象异构性导致涂料表面不均匀，HAp与明胶连续相之间有明显的相分离现象，使涂料更容易降解。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于骨修复的复合涂料及其制备方法，本专利技术制备得到的复合涂料亲水性更好，涂设在骨材料表面更加均匀，进一步的涂料的降解周期增加至1年。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于骨修复的复合涂料，包括明胶和羟基磷灰石，所述明胶表面设置有亲水基团。进一步的，所述亲水基团为羟基或氨基。进一步的，所述涂料接触角为40~80°，拉伸强度为30~50MPa。一种用于骨修复的复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）明胶的制备：选取骨胶原蛋白加入蛋白酶,反应得到分子量为2~3×104；（2）羟基磷灰石的制备：称取一定的硝酸钙加入蒸馏水中充分溶解得到硝酸钙的水溶液，向硝酸钙水溶液中加入磷酸钠，强力搅拌使磷酸钠充分溶解；（3）接枝反应：将明胶与羟基磷灰石通过良性溶剂充分混合，加入交联剂，在一定温度下反应得到成品。进一步的,所述步骤（3）中的良性溶剂包括水、四氢呋喃、乙醚中的一种。进一步的，所述步骤（3）中所述交联剂为乙二酸、丁二酸、庚二酸中的一种。进一步的，所述步骤（3）中明胶、羟基磷灰石和交联剂按照质量比5~8:5~10：2~4混合。进一步的，所述步骤（3）中的反应温度为75~85℃。进一步的，所述步骤（3）中所述交联剂为京尼平，所述明胶、羟基磷灰石和京尼平按照质量比5~8:5~10：4~6混合。进一步的，所述步骤（3）中，交联温度为30~35℃。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过对明胶与羟基磷灰石的混合物进行化学接枝改性制备得到的复合涂料亲水性更强，进一步的提高了接触角度和拉伸强度，增加了涂料与基体间的界面结合力，使其牢固地固定于材料表面；2、本专利技术制备方法简单，制备得到的涂料可以增加了骨修复材料表面的生物相容性，改善亲水效果，适合推广应用；3、本专利技术制备的涂料由于吸附性和亲水性好，降解速度较慢，进一步提高了降解周期。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1一种用于骨修复的复合涂料，包括明胶和羟基磷灰石，其特征在于，明胶表面设置有羟基，涂料接触角为40~80°，拉伸强度为30~50MPa。实施例2一种用于骨修复的复合涂料，包括明胶和羟基磷灰石，其特征在于，明胶表面设置有氨基，涂料接触角为40~80°，拉伸强度为30~50MPa。实施例3一种用于骨修复的复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）明胶的制备：选取骨胶原蛋白加入木瓜蛋白酶,反应得到分子量为2~3×104。（2）羟基磷灰石的制备：称取一定的硝酸钙加入蒸馏水中充分溶解得到硝酸钙的水溶液，向硝酸钙水溶液中加入磷酸钠，强力搅拌使磷酸钠充分溶解；（3）接枝反应：按照质量份向100份的水中加入6份明胶、8份羟基磷灰石和3份的丁二酸混合，在80℃反应2h，得到复合涂料。进一步的,步骤（3）中的良性溶剂包括、四氢呋喃、乙醚中的一种。实施例4一种用于骨修复的复合涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）明胶的制备：选取骨胶原蛋白加入胰蛋白酶,反应得到分子量为2~3×104。（2）羟基磷灰石的制备：称取一定的硝酸钙加入蒸馏水中充分溶解得到硝酸钙的水溶液，向硝酸钙水溶液中加入磷酸钠，强力搅拌使磷酸钠充分溶解；（3）接枝反应：按照质量份，向100份的四氢呋喃中，加入明胶5份、羟基磷灰石8份、和京尼平7份混合，温度为30~35℃反应3h得到复合涂料。本专利技术并不局限于前述的具体实施方式。本专利技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于骨修复的复合涂料，包括明胶和羟基磷灰石，其特征在于，所述明胶表面设置有亲水基团。

【技术特征摘要】
1.一种用于骨修复的复合涂料，包括明胶和羟基磷灰石，其特征在于，所述明胶表面设置有亲水基团。2.根据权利要求1所述的用于骨修复的复合涂料，其特征在于，所述亲水基团为羟基或氨基。3.根据权利要求1或2所述的用于骨修复的复合涂料，其特征在于，所述涂料接触角为40~80°，拉伸强度为30~50MPa。4.根根据权利要求1所述的用于骨修复的复合涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）明胶的制备：选取骨胶原蛋白加入蛋白酶,反应得到分子量为2~3×104；（2）羟基磷灰石的制备：称取一定的硝酸钙加入蒸馏水中充分溶解得到硝酸钙的水溶液，向硝酸钙水溶液中加入磷酸钠，强力搅拌使磷酸钠充分溶解；（3）接枝反应：将明胶与羟基磷灰石通过良性溶剂充分混合，加入交联剂，在一定温度下反应得到成品。5.根据权利要求4所述的用于骨修复的复合涂料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周青宇，
申请(专利权)人：四川瑞宝生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51