[發明專利]用天然骨粉制備磷酸四鈣的方法

無效

• 申請號: 200810035211.3
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101264871A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 孫康;李萬萬;余曉鳴;陳高祥
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種生物醫學材料技術領域的陶瓷材料的制備方法，具體涉及一種用天然骨粉制備高純磷酸四鈣的方法。

背景技術

近幾年來，生物陶瓷材料，尤其是磷酸鈣類的生物陶瓷材料，包括羥基磷灰石(HAP)，磷酸三鈣(Ca₃(PO₄)₂，α-TCP和β-TCP)以及磷酸四鈣(Ca₄(PO₄)₂O，TTCP)等，由于這類材料成分與人體骨頭的無機成分非常接近，因此表現出優異的生物相溶性，同時具有很好的生物降解性能和骨誘導性性能，因此，在生物骨修復領域的應用越來越廣泛。80年代中期美國人Brown和Chow發明了磷酸鈣骨水泥(CPC)，它是由固相和液相組成，固相中除HA外還至少含有α-磷酸三鈣或β-磷酸三鈣、二水磷酸氫鈣或TTCP等的二種以上鈣鹽，液相可以用蒸餾水、磷酸、生理鹽水等。當兩者混合成漿體后，在短時間內及一定的生理環境(37℃，濕度100％)下發生水化凝固，最終的產物為骨骼的主要無機成分-羥基磷灰石。由于CPC具有優良的生物活性、生物相容性、自固化能力以及易塑性，目前已成為生物醫用材料領域的重點和熱點之一。在制備磷酸鈣骨水泥方面，磷酸四鈣應用很廣泛。Ca₄(PO₄)₂O(TTCP)和CaHPO₄(DCPA)(無水磷酸氫鈣)體系是一類重要的磷酸鈣骨水泥材料。Komath所研究的TTCP-DCPD體系可注射骨水泥在固化20min后的抗壓強度可達到11Mpa。制備高純的磷酸四鈣和磷酸三鈣是發展CPC材料的關鍵步驟之一。

固相反應法是當前制備TTCP的主要方法，固相法通常采用磷酸鹽或磷酸鹽與碳酸鈣的混合粉末在1300～1400℃下煅燒得到磷酸四鈣晶體。但該法制備的TTCP往往混有羥基磷灰石(HAP)和CaO雜質。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利號為94114048.2，名稱為“一種制備高純磷酸四鈣的方法”，具體步驟如下：1)通過調節液相沉淀過程的pH值，使水溶性鈣鹽與磷酸鹽，在水相中形成低結晶度的羥基磷灰石晶粒的懸浮液(簡稱A懸浮液)；2)在攪拌下向上述A懸浮液中，同時滴加水溶性鈣鹽與水溶性碳酸鹽溶液，使反應生成的CaCO₃在羥基碳灰石晶粒表面生長，形成均一的“Ca₅(PO₄)₃(OH)-CaCO₃”組合物懸浮液(簡稱B懸浮液)；3)將上述B懸浮液進行過濾、洗滌，濾餅在80-120℃下干燥，得到一干燥的羥基磷灰石-碳酸鈣組合物粉末；4)將干燥后的羥基磷灰石-碳酸鈣粉末盛于剛玉坩堝內置于加熱爐中，以每分鐘1-10℃的速率升溫至1500℃反應4-6小時，然后將反應產物取出于空氣中急冷，并于干燥處保存，所得產物即為高純磷酸四鈣。其不足在于：原料成本高，工藝復雜，參數難以精確控制，較難以實現大規模生產。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供了一種用天然骨粉制備磷酸四鈣的方法，使其以天然骨粉為主要原料，具有方便簡潔、成本低廉、環保衛生、產物成分單一、可規?；a的優點。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括如下步驟：

第一步、稱量天然骨粉和碳酸鈣(CaCO₃)粉末混合，使得鈣磷摩爾比為2-2.1，加入蒸餾水調和，形成HAP-CaCO₃懸浮液，充分攪拌，使兩種粉末混合均勻，充分接觸；然后放入烘箱中烘干，取出烘干后的粉末研磨，過篩；

所述放入烘箱中烘干，是指放入80℃的烘箱中三天烘干。

所述過篩，是指過40目篩。

所述過篩后，可進一步將HAP-CaCO₃兩相粉末用乙醇作介質進行球磨，再干燥得到粉末。這樣可以使它們進一步充分接觸，并增加粉末顆粒比表面積，提高反應活性，促進煅燒反應。

所述球磨，其時間為3小時。

第二步、將上述粉末放入燒結爐中進行煅燒，煅燒溫度為1400℃-1500℃，保溫數小時，然后取出冷卻，得到磷酸四鈣。

所述保溫，其時間為6～15小時。

所述冷卻，是指在空氣中冷卻或冰水中急冷。