[發(fā)明專利]用天然骨粉制備α－,β－磷酸三鈣的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810035219.X
• 申請(qǐng)日: 2008-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN101264872A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫康;李萬萬;陳高祥;余曉鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B25/32
• 分類號(hào): C01B25/32
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)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?chǔ)?，β-磷酸三鈣的方法。

背景技術(shù)

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(jī)成分非常接近，因此表現(xiàn)出優(yōu)異的生物相溶性。同時(shí)，與羥基磷灰石相比，α-，β-磷酸三鈣又具有很好的生物降解性能，不僅可單獨(dú)用于制備骨支架材料，也可摻雜在其它材料中，用于調(diào)節(jié)其它生物材料的降解性。磷酸三鈣陶瓷單獨(dú)使用時(shí)，用于制備骨替代材料或磷酸鈣骨組織工程支架，由于它們的降解速率是羥基磷灰石的10～20倍，在生物可降解材料中應(yīng)用很廣泛。另外，磷酸三鈣與羥基磷灰石配合使用，可調(diào)節(jié)羥基磷灰石的生物降解性，由此開發(fā)出了一類重要的雙相磷酸鈣陶瓷材料(BCP)。磷酸三鈣還可與其他生物活性陶瓷一起制備復(fù)合生物骨修復(fù)材料。

目前磷酸三鈣陶瓷粉末有三類制備方法：固相反應(yīng)法，溶膠-凝膠法和沉淀法。固相法通常采用磷酸鹽或磷酸鹽與碳酸鈣的混合粉末在1200～1400℃下煅燒，由于鈣磷比的不同，急冷可分別獲得單斜α相磷酸三鈣晶體或磷酸四鈣晶體。采用該方法制備磷酸鈣粉末，往往在高溫下反應(yīng)不充分，產(chǎn)物的純度較低，成本較高。溶膠-凝膠法是將醋類化合物或金屬醇鹽溶于有機(jī)溶劑中，形成均勻的溶液，然后加入其他組分，在一定溫度下形成凝膠，最后干燥煅燒制成粉末。該方法得到的粉末粒徑分布較小，但成本高，工藝也相對(duì)復(fù)雜。

沉淀法是目前最常用的一種制備磷酸鈣陶瓷粉末的方法。它通常是在溶液狀態(tài)下將不同化學(xué)成分的物質(zhì)混合，得到不同鈣磷比的樣品，然后在混合溶液中加入沉淀劑制備前驅(qū)提沉淀物，再將沉淀物干燥或煅燒，從而制得相應(yīng)的粉末顆粒。該方法成本較低，所得粉末性能良好，但在沉淀過程中對(duì)pH值的控制比較關(guān)鍵，不同的反應(yīng)物需要不同的pH值，沉淀工業(yè)麻煩，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)；且要使用多種工業(yè)化學(xué)藥品，價(jià)格較高導(dǎo)致成本高；另外，沉淀法得到的產(chǎn)物往往同時(shí)含有α-TCP和β-TCP，而實(shí)際應(yīng)用中常常要求產(chǎn)品成分單一。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，TAS?AHMET?CUNEYT?DR在2004年歐洲專利局申請(qǐng)的專利《Method?of?preparing?alpha-and?beta-tricalcium?phosphate?powders》(制備α-TCP和β-TCP粉末的方法)，專利號(hào)為EP1473273。該專利中提出直接濕化學(xué)法制備α-TCP和β-TCP粉末，具體為：在硝酸鈣的水溶液中加入適量的磷酸氫二氨溶液，反應(yīng)完成后干燥得到的粉末在800度下空氣中煅燒得到β-TCP粉末；同樣的粉末在1200度下煅燒然后快速冷卻得到α-TCP。該方法不足在于：1)生產(chǎn)磷酸三鈣要使用大量的磷酸氫二氨和硝酸鈣，成本很高；2)產(chǎn)品成分對(duì)溫度很敏感，很容易同時(shí)含有兩種晶型的磷酸三鈣；3)反應(yīng)產(chǎn)量低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用天然骨粉制備α-，β-磷酸三鈣的方法。本發(fā)明首次使用天然動(dòng)物骨粉為主要原料制備磷酸三鈣，能夠方便簡(jiǎn)潔、成本低廉、產(chǎn)物成分單一且環(huán)保衛(wèi)生的制備α-磷酸三鈣和β-磷酸三鈣。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明采用天然骨粉(主要成分為hydroxyapatite，HAP)為原料，選用磷酸氫二氨或一水磷酸二氫鈣(Ca(H₂PO₄)₂·H₂O)作為鈣磷比調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)拟}磷比后，均勻混合后煅燒，制備到了高純的、成分單一的α-磷酸三鈣(α-TCP)和β-磷酸三鈣(β-TCP)。

本發(fā)明所述的用天然骨粉制備α-，β-磷酸三鈣的方法，包括以下步驟：

第一步，將磷酸氫二銨或一水磷酸二氫鈣完全溶解于去離子水中；

第二步，在第一步得到的溶液中加入天然骨粉粉末，使整個(gè)溶液的鈣磷摩爾比(Ca/P)為1.4-1.5，攪拌后干燥。

所述整個(gè)溶液的鈣磷摩爾比(Ca/P)為1.5。

所述攪拌，其時(shí)間為3小時(shí)。

所述干燥，是指放入80℃烘箱中干燥三天，去除水分。

第三步，干燥后磨成粉末，放入燒結(jié)爐中進(jìn)行煅燒，冷卻，分別得到α-磷酸三鈣和β-磷酸三鈣。