一种高晶相纯度磷酸钙类生物陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高晶相纯度磷酸钙类生物陶瓷及其制备方法，所述方法包括：

【技术实现步骤摘要】
一种高晶相纯度磷酸钙类生物陶瓷及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种高晶相纯度磷酸钙类生物陶瓷及其制备方法
。

技术介绍

[0002]上世纪
80
年代，美国研究者专利技术了多种磷酸钙组合物，在体液中能够自固定化形成羟基磷灰石，用于可吸收骨水泥材料领域
。
其中，磷酸四钙
(Ca4(PO4)2O)
是自固化磷酸钙体系的关键组分，与稳定的磷酸三钙和羟基磷灰石相比，其钙摩尔含量更高
、
且其晶体结构不稳定，在模拟体液中立即释放钙离子，与钙源和磷源形成更稳定的羟基磷灰石，从而促进骨组织的修复
。
[0003]传统磷酸四钙的制备是采用过量的钙源与羟基磷灰石固相混合后高温熔融法制备，但因固固混合粒径大
、
难以均匀分散
、
生产效率低等缺陷，导致熔融反应时钙磷比不均匀，使磷酸四钙的结晶度不高，掺杂其他种类磷酸钙，批次产量稳定性不好
。
因此，如何克服固固混合造成的物料分散不均是生产高品质磷酸四钙的关键
。

技术实现思路

[0004]针对高温固相熔融法制备高晶相纯度的磷酸钙类生物陶瓷困难的问题，本专利技术提供一种溶胶凝胶法制备高纯度磷酸钙类生物陶瓷的方法，通过选用不同的溶胶前驱体
(
例如柠檬酸
、
植酸
、
钙源
、
引发剂或交联剂
)
，经聚合
、
酯化反应形成双网络凝胶，再经煅烧，制备得到高晶相纯度的磷酸钙类生物陶瓷，例如，高晶相纯度的磷酸四钙
、
α
‑
磷酸三钙
、
β
‑
磷酸三钙和羟基磷灰石等中的至少一种
。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种磷酸钙类生物陶瓷的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]1)
将柠檬酸
、
植酸和部分钙源在水中混合，制备主溶液；并加入交联剂，制备混合液；
[0008]2)
将剩余钙源与酯化分散剂混合，制备钙预分散剂；
[0009]3)
将步骤
2)
中钙预分散剂
、
步骤
1)
中混合液与引发剂混合，进行反应，制备凝胶；
[0010]4)
将步骤
3)
中凝胶煅烧，制备所述磷酸钙类生物陶瓷
。
[0011]根据本专利技术，步骤
1)
中，所述主溶液呈酸性；具体的，主溶液的
pH
小于5，优选小于
4.2。
[0012]根据本专利技术，步骤
1)
中，所述交联剂为丙烯酸
。
[0013]根据本专利技术，步骤
1)
中，所述交联剂的含量为植酸
、
柠檬酸和钙源总质量的
1wt
％～
25wt
％，优选为
3wt
％～
22wt
％
。
[0014]根据本专利技术，步骤
1)
或步骤
2)
中，所述钙源选自氧化钙
、
氢氧化钙
、
碳酸钙等中的至少一种
。
[0015]根据本专利技术，步骤
1)
中，植酸与柠檬酸的总摩尔量与部分钙源的摩尔比为
(0.5
～
6):1
，优选为
(0.6
～
4):1。
[0016]根据本专利技术，步骤
1)
中，植酸与柠檬酸的摩尔比为
1:(0.7
～
8)
，优选为
1:(1
～
5)。
[0017]本专利技术中，植酸为磷源，柠檬酸为络合辅助剂
。
[0018]本专利技术步骤
1)
中，对水的加入量不作特别限定，以使柠檬酸
、
植酸
、
部分钙源在水中混合均匀即可
。
[0019]根据本专利技术，步骤
1)
中钙源与步骤
2)
中钙源的摩尔比为
(0.2
～
1):1
，优选为
(0.3
～
0.9):1。
[0020]根据本专利技术，步骤
2)
中，所述酯化分散剂为乙二醇
。
[0021]根据本专利技术，步骤
2)
的钙预分散剂中，钙源的浓度为
10wt
％～
55wt
％，优选为
15wt
％～
50wt
％，例如为
10wt
％
、15wt
％
、20wt
％
、25wt
％
、30wt
％
、35wt
％
、40wt
％
、45wt
％或
50wt
％
。
[0022]根据本专利技术，步骤
3)
中，所述引发剂为过氧化二苯甲酰
。
[0023]根据本专利技术，步骤
3)
中，所述引发剂的质量为所述交联剂的
0.5wt
％～
9wt
％，优选为
1wt
％
‑
7.5wt
％
。
[0024]根据本专利技术，步骤
3)
中，所述反应为酯化反应和交联反应
。
[0025]根据本专利技术，步骤
3)
中，反应的时间为
0.5h
～
12h。
[0026]根据本专利技术，步骤
3)
中，还可以将凝胶体系加热烘干后粉碎
。
示例性地，在
180℃
烘干
6h。
[0027]根据本专利技术，步骤
4)
中，煅烧的温度为
900℃
～
1800℃
，优选为
1200℃
～
1500℃
，示例性地为
1200℃、1300℃、1400℃、1450℃
或
1500℃。
煅烧的时间为
2h
～
12h
，优选为
3h
～
8h。
[0028]根据本专利技术，步骤
4)
中，可以先对凝胶干燥，制得干凝胶，再对干凝胶粉碎处理，再进行煅烧，使各原料分布均匀
。
[0029]作为本专利技术示例性地实施方案，所述磷酸钙类生物陶瓷的制备方法具体包括：
[0030]1)
柠檬酸和植酸配成酸溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种磷酸钙类生物陶瓷的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)
将柠檬酸
、
植酸和部分钙源在水中混合，制备主溶液；并加入交联剂，制备混合液；
2)
将剩余钙源与酯化分散剂混合，制备钙预分散剂；
3)
将步骤
2)
中钙预分散剂
、
步骤
1)
中混合液与引发剂混合，进行反应，制备凝胶；
4)
将步骤
3)
中凝胶煅烧，制备所述磷酸钙类生物陶瓷
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
1)
中，所述交联剂为丙烯酸；和
/
或，步骤
1)
中，所述交联剂的含量为植酸
、
柠檬酸和钙源总质量的
1wt
％～
25wt
％
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤
1)
或步骤
2)
中，所述钙源选自氧化钙
、
氢氧化钙
、
碳酸钙中的至少一种
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的方法，其特征在于，步骤
1)
中，植酸与柠檬酸的总摩尔量与部分钙源的摩尔比为
(0.5
～
6):1
；和
/
或，步骤
1)
中，植酸与柠檬酸的摩尔比为
1:(0.7
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱东，李爱玲，宋子煜，
申请(专利权)人：华魁科技泰州有限公司，
类型：发明
国别省市：