[發明專利]一種有序多孔磁性羥基磷灰石材料、其制備方法及應用

無效

• 申請號: 200810041740.4
• 申請日: 2008-08-15
• 公開（公告）號: CN101337665A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 王德平;段祥;黃文旵;姚愛華;周麗赟;周萘
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32;A61L27/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于無機生物材料制備領域，涉及羥基磷灰石及其制備方法。?

背景技術

羥基磷灰石是生物體骨組織的重要成分，具有良好的生物相容性、骨傳導性能，植入體內后可促進新骨的生長，是一種理想的植入型載體材料。并且羥基磷灰石還具有良好吸附性能，在血液純化、酶和蛋白分離等生物醫藥領域有著廣泛的應用前景。三維有序多孔材料具有孔徑分布均勻、孔隙率高、比表面積大、吸附容量大、三維結構可設計等優異性能，在生物醫藥、吸附、分離、光催化等領域有著廣泛的應用前景。有序多孔羥基磷灰石兼顧了羥基磷灰石和有序多孔材料的優異性能，具有良好的生物相容性、三維立體多孔結構、可塑性、良好的材料～細胞界面等優異特點，大大拓展了羥基磷灰石在生物醫藥和催化領域的應用前景。?

納米尺度的磁性粒子具有良好的生物相容性和超順磁性能，在生物醫學領域有著廣泛的應用前景。磁性納米粒子裝載藥物后，在外磁場作用能夠定向移動到靶向處并能夠合理的釋放藥物，從而達到靶向治療的目的。而經過靶向導入到腫瘤細胞的磁性納米粒子，在外界交變磁場作用下能夠將外界的磁能轉化為熱能，并伴隨著有溫度的升高，當溫度升高到一定值后，能夠殺死腫瘤細胞，達到腫瘤熱療的效果。但是一般的磁性粒子的生物相容性較差，在溶液中容易團聚，通過二氧化硅的包覆，能夠提高磁性粒子的生物相容性和分散性能，拓展其應用前景。?

將磁性納米粒子和有序多孔羥基磷灰石組裝在一起，得到一種既有磁治療作用又具有骨缺損修復功能的復合生物材料，在骨腫瘤等骨科疾病治療領域具有很大的潛在應用價值。目前有關有序多孔骨修復材料在骨疾病治療領域的研究并不多見，僅有的一些研究也主要集中于多孔磷酸鈣藥物緩釋體。中國專利(2003，公開號：CN?1446589A)報道了利用多孔磷酸鈣骨水泥裝載抗菌藥和抗腫瘤藥物，通過磷酸鈣骨水泥的緩釋功能，達到既具有骨缺損填充修復，又具有藥物緩釋作用。但是這種體系中孔結構分布不均勻，使得藥物釋放不均勻，藥物作用短，從而使得緩釋效果受限。國際專利(1997，公開號：WO/1997/001304)利用磷灰石與磁性材料混合在一起制備具有磁性又具有良好生物相容性的磁性羥基磷灰石，可應用于骨科疾病的治療，但是這種材料不具有多孔結構，比表面小，表面活性低，從而抑制了其應用范圍。基于此，我們將孔徑分布可控的有序多孔羥基磷灰石與具有核殼結構的納米磁性粒子組裝在一起，制備一種既具有良好的生物相容性、生物活性，又具有良好的磁性能的有序多孔磁性羥基磷灰石。磁性能的大小通過改變納米磁性粒子殼層的尺寸與有序多孔羥基磷灰石的孔徑的比例來調節。這種有序多孔磁性羥基磷灰石在骨科疾病的治療中具有良好的應用前景。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有飽和磁化強度可控、孔徑均勻、孔徑可調、孔間通過微孔相互連通的有序多孔磁性羥基磷灰石材料及其制備方法。?

本發明提供的有序多孔磁性羥基磷灰石材料，是通過將磁性納米粒子與有序多孔羥基磷灰石經靜電自組裝和毛細管力的作用組裝而成。其中，有序多孔羥基磷灰石通過膠晶模板法制備，具有孔徑均勻，孔徑大小可調(100～500nm)，孔徑排列有序，孔間由微孔相互連通；磁性納米粒子采用核殼結構的磁性納米粒子，首先通過氧化還原法制備粒徑在5～10nm的磁性納米粒子，然后用檸檬酸對磁性納米粒子進行表面改性，接著采用溶膠-凝膠法在磁性納米粒子表面均勻包覆一層厚度可調的SiO₂，最后將制備的核殼結構的磁性納米粒子經靜電自組裝和毛細管力的作用組裝入有序多孔羥基磷灰石中。有序多孔磁性羥基磷灰石的磁性能大小可以通過改變使用的有序多孔羥基磷灰石孔徑與磁性納米粒子粒徑的比例來調節。例如，所述的有序多孔羥基磷灰石的孔徑的尺寸為SiO₂膠粒的粒徑的20％±3％；孔間微孔的孔徑為膠粒粒徑的10％±2％。?

本發明提供的有序多孔磁性羥基磷灰石材料及其制備方法包括以下步驟：?

具體制備步驟如下：?

(1)孔徑可調的有序多孔羥基磷灰石的制備：將粒徑分布在100nm～600nm范圍內的單分散SiO₂膠粒，均勻的分散在甲醇、乙醇、丙醇或去離子分散劑中，采用自然沉降、離心、浸漬提拉等方法制備有序排布的模板；采用溶膠-凝膠法制備羥基磷灰石前驅體，通過0.4mol/L～1.6mol/L的羥基磷灰石前驅體的灌注燒結和在0.1～10mol/L氫氧化鈉溶液的浸漬移除模板以制備孔徑在100nm～500nm的有序多孔羥基磷灰石。?