一种羟基磷灰石／高聚物生物复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子基复合材料，尤其是一种羟基磷灰石／高聚物生物复合材料的制备方法，该材料应用于骨缺损的修复与替代，其特征在于：包括高密度聚乙烯的表面枝接改性、矿化液的配制、羟基磷灰石在高密度聚乙烯表面的原位矿化和注射成型。本发明专利技术工艺简单，设备要求低，制备的复合材料界面结合强度高，羟基磷灰石晶体均匀分布和规则取向，材料生物相容性和生物力学性能均有明显提高，力学性能指标达到：弹性模量≥１８ＨＰａ，拉伸强度≥１２０ＭＰａ，弯曲强度≥１４０ＭＰａ，接近皮质骨力学性能。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子基复合材料，尤其是一种羟基磷灰石(Hydroxy Apatite，略写HA)/高聚物生物复合材料的制备方法，该材料应用于骨缺损的修复与替代。
技术介绍
骨缺损的修复与替代一直是一个世纪以来不断深入研究的重要课题和热门课题之一，在应用数量上骨移植已成为仅次于输血的人体组织移植。然而由于目前所生产的生物材料在生物相容性和力学性能不能满足临床上要求，迄今为止对创伤、感染和肿瘤切除后造成的大范围骨缺损的修复与替代仍未得到有效的解决。目前羟基磷灰石/高分子生物复合材料普遍存在的问题是(1)所采用的天然生物医用高分子如胶原、透明质酸和骨形成蛋白等，虽蕴涵丰富生物信息，但不易大量制备且批量间性能差异很大；而人工合成生物医用高分子如生物可降解脂肪族聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)及其共聚物等虽能大批量生产，细微结构、力学性能和降解响应可调，但其缺乏细胞识别位点。(2)羟基磷灰石/高分子生物材料多采用机械共混或熔融共混法制备，普遍存在的缺点是①羟基磷灰石颗粒与高分子之间只是机械混合，两相间缺乏化学键合，界面结合强度差；②羟基磷灰石在高分子中没有形成有序的微观结构，与人体骨组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羟基磷灰石／高聚物生物复合材料的制备方法，包括高密度聚乙烯ＨＤＰＥ的表面枝接改性、矿化液的配制、羟基磷灰石ＨＡ在高密度聚乙烯ＨＤＰＥ表面的原位矿化和注射成型，其特征在于：①将超高密度聚乙烯ＨＤＰＥ放入强氧化性溶溶中浸泡１天－３天 进行表面改性，使其表面枝接上有机官能团，提高其细胞识别功能和诱导羟基磷灰石ＨＡ晶体取向生长能力；②将表面改性过的高密度聚乙烯ＨＤＰＥ浸入已配好的矿化溶液中，进行原位矿化，矿化温度控制在室温－５０℃之间，ｐＨ值４．６－７．４，矿化时间 ３天－３０天，过滤、清洗、干燥，得到ＨＡ／ＨＤＰＥ复合粉末；③再通过注身成型方法制备ＨＡ／ＨＤＰＥ生物复...

【技术特征摘要】
1.一种羟基磷灰石/高聚物生物复合材料的制备方法，包括高密度聚乙烯HDPE的表面枝接改性、矿化液的配制、羟基磷灰石HA在高密度聚乙烯HDPE表面的原位矿化和注射成型，其特征在于①将超高密度聚乙烯HDPE放入强氧化性溶溶中浸泡1天-3天进行表面改性，使其表面枝接上有机官能团，提高其细胞识别功能和诱导羟基磷灰石HA晶体取向生长能力；②将表面改性过的高密度聚乙烯HDPE浸入已配好的矿化溶液中，进行原位矿化，矿化温度控制在室温-50℃之间，pH值4.6-7.4，矿化时间3天-30天，过滤、清洗、干燥，得到HA/HDPE复合粉末；③再通过注身成型方法制备HA/HDPE生物复合材料。2.根据权利要求1所述的羟基磷灰石/高聚物生物复合材料的制备方法，其特征在于强氧化性溶液为将化学分析纯过氧化苯甲酰，充分溶解于丙酮中，再将丙烯酸倒入其中得到均一溶液，混合后各物质的质量比为过氧化苯甲酰∶丙酮∶丙烯酸＝5∶24∶40。3.根据权利要求1所述的羟基磷灰石/高聚物生物复合材料的制备方法，其特征在于矿化液溶液为用化学分析纯Ca(NO3)2·4H2O，NaCl，(NH4)H2PO4和NaHCO3，将其依次溶解于去离子水中，控制Ca/P＝1.67，[Ca2+]＝4mmol/L，pH＝4.6-7.4左右，离子强度1＝0.15mol/L；矿化液可添加Mg2+，SO42-等离子及氨基酸。4.根据权利要求1所述的羟基磷灰石/高聚物生物复合材料的制备方法，其特征在于①将过氧化苯甲酰、丙酮、丙烯酸以5∶24∶40质量百分比配成均一的强氧化性溶液，将高密度聚乙烯HDPE浸入强氧化性溶液，在50℃浸泡2h，使高密度聚乙烯HDPE表面形成一层过氧化层，过氧化苯甲酰受热后产生自由基，引发丙烯酸枝接到高密度聚乙烯HDPE分子链上；清洗、过滤、干燥；②将Ca(NO3)2·4H2O，NaCl，(NH4)H2PO4和NaHCO3依次溶解于去离子水中配成矿化溶液，控制温度37℃，Ca/P＝1.67，[Ca2+]＝4m...

【专利技术属性】
技术研发人员：周科朝，黄苏萍，李志友，朱东波，朱晒红，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]