[發明專利]一種表面接枝多肽的納米羥基磷灰石雜化材料的制備方法

無效

• 申請號: 200810050858.3
• 申請日: 2008-06-23
• 公開（公告）號: CN101301489A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 陳學思;魏俊超;劉愛學;莊秀麗;景遐斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/22
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及一種表面接枝多肽的納米羥基磷灰石雜化材料的制備方法

技術背景

羥基磷灰石具有優良的生物相容性和骨傳導性，是脊椎動物骨和齒的主要成分，例如，人體骨中羥基磷灰石質量百分含量接近60％，人牙齒的琺瑯質表面羥基磷灰石質量分數約占90％以上。因此，羥基磷灰石是理想的骨組織替代材料，但是羥基磷灰石脆性大、韌性不足、力學性能差。近年來，羥基磷灰石/聚合物復合材料有效地結合了羥基磷灰石的骨傳導性和聚合物的韌性，可生物降解性等優點而成為骨修復材料的熱點(Biomaterials，12，841-847.Biomaterials，15，1197-1200.Composites?Science?and?Technology，65，2385-2406.)。羥基磷灰石/聚合物復合材料的力學性能在很大程度上取決于無機粒子與聚合物的界面結合力，單純的羥基磷灰石納米粒子易團聚，與聚合物界面粘附力差，降低了復合材料的力學性能。因此對羥基磷灰石表面進行化學修飾引入有機分子，從而制備羥基磷灰石雜化材料具有重要意義(Chem.Mater.，18，5111-5118)。通過硅烷偶聯劑(J.Biomed.Mater.Res.，30，231-238.)、聚乳酸(Polymer，45，6699-6706.)、異腈酸酯(J.Biomed.Mater.Res.，40，358-364.)等對羥基磷灰石進行表面處理，制備雜化材料已有報道，但是通過開環聚合，制備表面接枝多肽的羥基磷灰石雜化材料還沒有報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種表面接枝多肽的納米羥基磷灰石雜化材料的制備方法。其具體技術方案如下：

1)將硅烷偶聯劑γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷溶于體積比為95∶5～70∶30的乙醇和水的混合溶劑，室溫攪拌30分鐘，將是γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷質量0.5～3倍的納米羥基磷灰石加入到γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷的溶液中，室溫反應3小時，然后用氫氧化鈉或氨水調節體系pH值為9～10，室溫反應3小時，抽濾，得到粗產物，于130℃烘箱中烘2小時，然后再用乙醇洗滌，干燥，得到表面含有氨基的納米羥基磷灰石。

2)在氮氣或氬氣保護下將表面含有氨基的納米羥基磷灰石加入到干燥的反應容器中，然后在氮氣或氬氣保護下把氯仿或二氧六環、或二甲基甲酰胺加入反應容器，超聲5～30分鐘，使表面含有氨基的納米羥基磷灰石充分分散；所用有機溶劑都經無水處理。

3)在氮氣或氬氣保護下，將0.5～5倍于表面含有氨基的納米羥基磷灰石質量的氨基酸-N-羰基環內酸酐；優選氨基酸-N-羰基環內酸酐為γ-芐基-L-谷氨酸-N-羰基環內酸酐、N^ε-芐氧羰基-賴氨酸-N-羰基環內酸酐或L-苯丙氨酸-N-羰基環內酸酐，溶解于氯仿、二氧六環或二甲基甲酰胺中；所用有機溶劑都經無水處理。

4)將步驟3)配制的氨基酸-N-羰基環內酸酐溶液加入到步驟2)裝有表面含有氨基的納米羥基磷灰石的反應容器中，室溫反應12～72小時，離心分離，去除上層清液，并用氯仿、二氧六環或二甲基甲酰胺洗滌，干燥，獲得表面接枝多肽的納米羥基磷灰石雜化材料。

本發明涉及的反應條件溫和，在室溫即可進行。與納米羥基磷灰石相比，表面接枝多肽的納米羥基磷灰石雜化材料表現出良好的生物相容性，在相同條件下進行成骨細胞培養，培養48小時的結果表明，在表面接枝多肽的納米羥基磷灰石表面貼壁生長的細胞數量是在納米羥基磷灰石表面貼壁生長細胞數量的10倍，由此可見表面接枝多肽的納米羥基磷灰石雜化材料在骨修復方面有著很好的應用前景。

具體實施方式

實施例1

1)首先將2.21g?γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷溶于100mL體積比90∶10的乙醇/水混合溶劑中攪拌30分鐘，然后加入6.63g納米羥基磷灰石，反應3小時，用氨水調節反應體系pH值到9～10，繼續攪拌3小時。離心分離，收集固體物，并于130℃烘箱中烘2小時，然后用乙醇洗滌3次，干燥，得到表面含有氨基的納米羥基磷灰石，利用熱重分析的方法測得表面γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷接枝量為2.5％。

2)氬氣保護下將0.2g表面含有氨基的納米羥基磷灰石加到反應瓶中，再用注射器加入20mL二氧六環。攪拌5分鐘，然后超聲30分鐘，使表面含有氨基的納米羥基磷灰石充分分散。

3)氬氣保護下將0.2g?γ-芐基-L-谷氨酸-N-羰基環內酸酐加入到反應瓶中，再加入20mL二氧六環，攪拌5分鐘，使γ-芐基-L-谷氨酸-N-羰基環內酸酐溶解。