一种磷灰石海绵材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于医用生物材料技术领域，具体公开了磷灰石海绵材料及其制备方法和应用，本发明专利技术的磷灰石海绵材料，由一定配比的可溶性钙盐与磷酸盐混合溶液经水热和冷冻干燥的方法制备而成，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为50～100nm，长度为70～100μm，制备得到的磷灰石海绵材料，具有一定强硬度和强度。实验表明，本发明专利技术所得磷灰石海绵材料具有生物可降解和生物相容性能，使之在生物医用骨工程材料方面有着潜在的应用价值。

A kind of apatite sponge material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种磷灰石海绵材料及其制备方法和应用
本专利技术属于医用生物材料
，特别涉及磷灰石海绵材料及其制备方法和应用。
技术介绍
医用生物海绵材料是一类用于骨缺损的骨组织工程修复材料。人工合成的骨修复材料，可以在很大程度上避免生物源骨修复材料的缺陷。生物海绵材料由于具有对机体骨组织进行修复、替换和促进新骨再生等功能，已经逐步应用到实际临床中。由磷酸钙制备的海绵材料具有较好的生物相容性和生物可降解性，同时具备一定的机械强度，并且可以促进成骨细胞的增殖。在缺损骨部位使用磷灰石海绵材料进行修复后，其最终无异物残留，同时在新骨的形成过程中可以促进新骨的生长。因而在骨组织工程修复等领域具有很广阔的发展空间。中国专利CN104619635A的专利申请报道了利用钙离子盐、聚乙烯醇和磷酸根离子盐，通过冷冻干燥的方法制备磷灰石海绵。除此之外，公开发表的文献还涉及其他磷灰石海绵的制备方法。但是，有关不使用任何有机物，制备单纯由磷酸钙纤维制备成的磷灰石海绵尚未见任何报道。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于可以提供一种磷灰石海绵材料与应用，增加海绵材料的种类，以及增加海绵材料的制备途径。本专利技术的磷灰石海绵，由一定配比的可溶性钙盐与磷酸盐混合溶液经水热和冷冻干燥的方法制备而成，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为50～100nm，长度为70～100μm，所述的磷灰石海绵材料，具有一定强硬度和强度。本专利技术第一个目的是提供磷灰石海绵材料，所述磷灰石海绵材料由高纯度磷酸钙纤维构成，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为50nm～100nm，长度为70μm～100μm。优选的，所述磷灰石海绵材料由高纯度磷酸钙纤维构成，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为60m～90nm，长度为80μm～95μm。本专利技术第二个目的是提供一种磷灰石海绵材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤1、钙盐与磷酸盐混合溶液的制备在搅拌的条件下，将磷酸盐溶液滴加到等体积的钙盐溶液中，配制成Ca:P摩尔比为1.5:1的钙盐溶液与磷酸盐溶液的混合溶液；步骤2、钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节在搅拌的条件下，向步骤1配制的钙盐与磷酸盐混合溶液中滴加碱性溶液，将钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节到10.0～12.0；步骤3、磷酸钙的制备取步骤2搅拌均匀的混合溶液，加入到反应釜中，将反应釜置于150～180℃的烘箱中反应6～10小时；步骤4、磷灰石海绵材料的制备采用离心的方法，将步骤3制备得到的磷酸钙从冷却的母液中分离出，再分别用去离子水和无水乙醇洗涤2～3次，洗涤后将产物填入模具中铸模，将铸模置于－20～－40℃预冻8～12小时，放入真空冷冻干机中冷冻干燥。优选地，所述钙盐为CaCl2、Ca(NO3)2中的一种；所述磷酸盐为NaH2PO4、Na2HPO4、KH2PO4、K2HPO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4中的一种。优选地，所述碱性溶液为氨水。本专利技术第三个目的是提供磷灰石海绵材料作为骨损伤修复材料的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术提供了磷灰石海绵材料的制备方法，反应条件温和，制备工艺简单，环境友好，产率高，有利于工业化生产，为海绵材料增加了新的种类和制备途径；(2)本专利技术所述磷灰石海绵材料，在水中性质稳定，能够水中能稳定存在；(3)由于本专利技术所述方法无表面活性剂等有毒害物质介入，所使用的原料均为对人体无害的物质，因而所制备的磷灰石海绵材料具有良好的生物相容性；(4)实验表明，本专利技术所述磷灰石海绵材料，可用于骨损伤部位的修复，因而可作为生物医用骨组织材料；(5)实验表明，本专利技术所得磷灰石海绵材料具有生物可降解和生物相容性能，使之在生物医用骨工程材料方面有着潜在的应用价值。附图说明图1是本专利技术实施例2的制备方法得到的磷灰石海绵材料的扫描电镜图片；图2是本专利技术实施例2的制备方法得到的磷灰石海绵材料的X射线衍射(XRD)图谱；图3是DMEM培养的成骨细胞激光共聚焦(CLSM)照片；图4是本专利技术实施例2制备的磷灰石海绵材料加入到DMEM培养基中共培养后的成骨细胞激光共聚焦(CLSM)照片。具体实施方式下面对专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。下述实施例中的磷灰石海绵材料，是由一定配比的可溶性钙盐与磷酸盐混合溶液经水热和冷冻干燥的方法制备而成。可通过改变可溶性钙盐与磷酸盐混合溶液的pH、反应的时间与温度、预冻时间等条件改变其长度和直径，从而获得由不同长径比磷酸钙纤维构成的磷灰石海绵。下面通过具体实施例对本专利技术所述磷灰石海绵材料的制备方法作进一步说明。下述实施例中，水溶液均用去离子水配制，室温为20～30℃。实施例1本实施例中，制备磷灰石海绵材料，其工艺步骤依次如下：步骤1、钙盐与磷酸盐混合溶液的制备在搅拌的条件下，将20mL(NH4)2HPO4(0.3mol/L)溶液按一定速度滴加到20mLCa(NO3)2(0.2mol/L)溶液中，配制成Ca:P摩尔比为1.5:1钙盐溶液与磷酸盐溶液的混合溶液，搅拌均匀；步骤2、钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节在搅拌的条件下，向步骤1配制的钙盐与磷酸盐混合溶液中滴加氨水，将钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节到10.0，并搅拌均匀；步骤3、磷酸钙的制备取步骤2搅拌均匀的混合溶液30mL，加入到反应釜中，将反应釜置于150℃的烘箱中反应6小时；步骤4、磷灰石海绵材料的制备采用离心的方法，将步骤3制备的磷酸钙从冷却的母液中分离出，再分别用去离子水和无水乙醇洗涤3次，洗涤后将产物填入模具中铸模，将铸模置于－20℃预冻8小时，放入真空冷冻干机中冷冻干燥。实施例2本实施例中，制备高长径比磷酸三钙人工骨粉，其工艺步骤依次如下：步骤1、钙盐与磷酸盐混合溶液的制备在搅拌的条件下，将20mLNaH2PO4(0.3mol/L)溶液按一定速度滴加到20mLCa(NO3)2(0.2mol/L)溶液中，配制成Ca:P摩尔比为1.5:1钙盐溶液与磷酸盐溶液的混合溶液，搅拌均匀；步骤2、钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节在搅拌的条件下，向步骤1配制的钙盐与磷酸盐混合溶液中滴加氨水，将钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节到11.0，并搅拌均匀；步骤3、磷酸钙的制备取步骤2搅拌均匀的混合溶液30mL，加入到反应釜中，将反应釜置于160℃的烘箱中反应8小时；步骤4、磷灰石海绵材料的制备采用离心的方法，将步骤3制备的磷酸钙从冷却的母液中分离出，再分别用去离子水和无水乙醇洗涤3次，洗涤后将产物填入模具中铸模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磷灰石海绵材料，其特征在于，所述磷灰石海绵材料由磷酸钙纤维构成，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为50nm～100nm，长度为70μm～100μm。/n

【技术特征摘要】
1.磷灰石海绵材料，其特征在于，所述磷灰石海绵材料由磷酸钙纤维构成，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为50nm～100nm，长度为70μm～100μm。


2.根据权利要求1所述的磷灰石海绵材料，其特征在于，构成所述磷灰石海绵材料的磷酸钙纤维直径为60m～90nm，长度为80μm～95μm。


3.一种磷灰石海绵材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1、钙盐与磷酸盐混合溶液的制备
在搅拌的条件下，将磷酸盐溶液滴加到等体积的钙盐溶液中，配制成Ca:P摩尔比为1.5:1的钙盐溶液与磷酸盐溶液的混合溶液；
步骤2、钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节
在搅拌的条件下，向步骤1配制的钙盐与磷酸盐混合溶液中滴加碱性溶液，将钙盐与磷酸盐混合溶液的pH调节到10.0～12.0；
步骤3、磷酸钙的制备

【专利技术属性】
技术研发人员：梅晰凡，陈震华，张鹏，张杰，陈冠羽，
申请(专利权)人：锦州医科大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21