本发明专利技术公开了一种黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料及其制备方法，该多孔材料是指将黄蓍胶与壳聚糖、杂化纳米磷灰石三种复合物在水溶液中超声搅拌均匀混合后，再添加少量冰醋酸，即得复合凝胶物，置于培养皿中预冷后冷冻干燥，最后用NaOH溶液中浸泡洗涤至中性，干燥即可。由于聚阴离子的黄蓍胶与阳离子的壳聚糖酸性溶液有强烈的离子交联作用，使得该多孔材料的力学性能及降解性能大有改善，且添加的杂化纳米磷灰石含有少量双磷酸盐，其成骨活性更好。该新型多孔材料制备方法简单，所用原料来源丰富，且其力学性能、降解性能、成骨活性可通过多孔材料各组分含量的改变进行调控，有望获得性能优异的骨组织工程支架材料。材料。材料。
【技术实现步骤摘要】
一种黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料及其制备方法，属于生物医用材料领域。
技术介绍
[0002]骨组织工程支架材料是骨组织工程研究的关键要素，理想的骨组织工程支架应具有良好的骨传导性、较高的孔隙率及优异的机械强度，以及合适的降解速率。骨组织工程支架包括可降解聚合物、生物活性陶瓷和无机/有机复合支架，其中无机/有机复合支架结合了聚合物和生物活性陶瓷的优点，因而纳米羟基磷灰石/壳聚糖 (n
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HA/CS)复合多孔材料成为骨组织工程支架的研究热点。但n
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HA/CS在应用中存在力学性能及成骨活性不足的问题。申请人在前期的研究中，曾利用高聚物的静电自组装原理，将羧基化竹纤维引入到聚阳离子性的壳聚糖体系中，制备出了强度更高的多孔三元复合材料。但羧基化竹纤维的改性步骤繁琐，且纳米羟基磷灰石本身其成骨活性也有待提高，因而有待于探索其他聚阴离子高聚物及高成骨活性的纳米磷灰石与壳聚糖复合的多孔材料。
[0003]黄蓍胶是一种天然聚阴离子多糖，其主链由部分甲氧基化的D
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半乳糖醛酸通过α
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1,4连接而成，侧链是由许多不同的多糖组成。黄蓍胶来自于紫云英属植物上的一种胶质分泌物，具有良好的生物相容性，可降解性，无毒和耐酸性，已用于食品添加剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、水凝胶和制药等方面，且在药物载体、伤口愈合敷料和皮肤再生等医药方面也有广泛应用。但黄蓍胶能否与壳聚糖通过离子交联作用而制备成多孔材料用于骨组织工程支架的研究未见报道。
[0004]另外，为提高纳米羟基磷灰石的成骨活性，对n
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HA掺杂各种微量元素如锶、硅等，可提高其生物学性能，但有效掺杂量难以控制。负载骨生长因子，有利于促进骨组织生长，但生长因子半衰期较短，容易在体内迅速降解和被体液稀释，而大剂量载入易引发局部毒性和血管瘤样病变，且生长因子价格昂贵。而双磷酸盐已用于治疗骨质疏松症，但其能否在n
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HA制备过程中引入制备成具有高成骨活性的杂化纳米磷灰石，并用于与聚合物制备成多孔复合材料用于骨组织工程支架未见报道，值得深入探索。
技术实现思路
[0005]针对上述情况，本专利技术的目的在于提供一种黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料及其制备方法。本专利技术制备的复合多孔材料具有较高的力学性能、降解性能及生物相容性，是一种新型高强度、高成骨活性的可降解多孔材料，能满足骨组织工程支架材料性能的基本要求。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：黄蓍胶是指市场购买其粘度大于1000；杂化纳米磷灰石是指纳米磷灰石中含有少量如唑来膦酸盐、阿仑膦酸盐、帕米膦酸盐的双磷酸盐；壳聚糖是指脱乙酰度为90 %以上，粘均分子量在20~40万。
[0007]本专利技术中的杂化纳米磷灰石，其特征是指将双磷酸盐溶于水缓慢滴加到硝酸钙溶液中，反应1 h后，将磷酸钠溶液缓慢滴加于上述混合溶液中，保持Ca/P摩尔比为1.67，双磷酸盐添加含量为纳米磷灰石质量的0.1
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1%，用1 mol/L氢氧化钠调pH 值至10以上，70 ℃加热搅拌4 h，陈化48 h，用去离子水洗涤至中性，干燥研磨成粉。
[0008]本专利技术提供的黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料，由下述技术方案实现的，其特征在于采用如下工艺步骤：将一定量的杂化纳米磷灰石浆液超声分散，然后缓慢加入一定量的壳聚糖和黄蓍胶的混合粉末，高速机械搅拌2~4小时，加入浓度为2~4 %的冰醋酸后即得复合物凝胶；置于
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20 ℃下冷冻12小时，然后进行冷冻干燥；将干燥好的多孔材料浸泡于5~10 %的NaOH溶液浸泡30分钟，随后用去离子水洗涤至中性，40℃真空干燥至恒重。
[0009]本专利技术的多孔材料与现有的多孔材料相比，其优越性在于：（1）本专利技术所用的壳聚糖和黄蓍胶都是生物相容性良好的天然可降解高分子，其原材料来源广泛，且价格便宜；且由于黄蓍胶带负电，能与带正电的壳聚糖溶液产生离子交联，从而提高复合多孔材料的力学性能，且其降解性能大有减缓，可使复合多孔材料提供更长时间支撑作用；更重要的是壳聚糖和黄蓍胶都具有天然抗菌性，可持续缓慢防止感染；另外添加的含有双磷酸盐的杂化纳米磷灰石可具有比传统的纳米羟基磷灰石更好的骨传导性，且能持续缓慢释放。综上所述，本专利技术所选用的黄蓍胶及杂化纳米磷灰石有利于提高n
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HA/CS复合多孔材料的力学性能、降解性能及骨传导性，同时还能改善其抗菌性。
[0010]（2）本专利技术提供的黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料，其制备过程简单易行，生产成本低廉，绿色环保，适合大批量生产；其该多孔复合材料的力学性能、降解性能、骨传导性及抗菌性能可通过调节其各组分含量来进行调控，同时还可通过添加其他药物获得性能更好的骨组织工程支架材料。
附图说明
[0011]图1为黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料及其在模拟体液中浸泡8周后的SEM照片。
具体实施方式
[0012]实施例1：称取4.0 g 壳聚糖（脱乙酰度90 %，分子量为20万），加入100 ml去离子水，再加入2.0 g黄蓍胶，同时将含0.5 wt%唑来膦酸盐的杂化纳米磷灰石2.0 g在100 ml去离子水中超声分散后滴加于上述黄蓍胶/壳聚糖混合溶液中，继续超声磁力搅拌3 h后，加入5 ml冰醋酸，即得黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合凝胶物。放入
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20 ℃的冰箱中冷冻12 h，用冷冻干燥机冷冻干燥至恒重。最后将其置于8 % 的NaOH溶液中浸泡30分钟，洗至中性，干燥即可。将其切割成10 mm
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10 mm
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10 mm的块状材料，测得抗压强度为0.8 MPa左右, 孔隙率为81 %，平均孔径为200 um；体外模拟体液中浸泡8 w，表面有大量类骨磷灰石沉积，抗压强度仍能维持0.3 MPa左右。
[0013]实施例2：称取4.0 g 壳聚糖（脱乙酰度95 %，分子量为30万），加入100 ml去离子水，再加入1.0 g黄蓍胶，同时将含0.3 wt%阿仑膦酸盐的杂化纳米磷灰石2.5 g在100 ml去离子水中超声分散后滴加于上述黄蓍胶/壳聚糖混合溶液中，继续超声磁力搅拌3 h后，加
入6 ml冰醋酸，即得黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合凝胶物。放入
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20 ℃的冰箱中冷冻12 h，用冷冻干燥机冷冻干燥至恒重。然后将其置于10 % 的NaOH溶液中浸泡30分钟，洗至中性，干燥即可。将其切割成10 mm
×
10 mm
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10 mm的块状材料，测得抗压强度为1.0 MPa左右, 孔隙率为79 %，平均孔径为220 um；体外模拟体液中浸泡8 w，表面有大量类骨磷灰石沉积，抗压强度仍能维持0.4 MPa左右。
[0014本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多孔材料，其特征是指将黄蓍胶与壳聚糖、杂化纳米磷灰石三种复合物在水溶液中超声搅拌均匀混合后，再添加少量冰醋酸即得复合凝胶物，置于培养皿中预冷后冷冻干燥，最后用NaOH溶液中浸泡洗涤至中性，干燥即可。2.根据权利要求1所述的黄蓍胶/壳聚糖/杂化纳米磷灰石三元复合多...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋柳云，章娜，王伟佳，唐硕，马应钧，苏胜培，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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