[發(fā)明專利]一種聚己內(nèi)酯/β-磷酸三鈣多孔復(fù)合材料的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010584880.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN102020835A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐子頡;馬超;王芬芬;逯愛(ài)慧;吉濤;夏炳忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08K3/32;C08J9/28;A61L27/46;A61L27/56
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 陳龍梅

技術(shù)領(lǐng)域

一種聚己內(nèi)酯/β-磷酸三鈣多孔復(fù)合材料的制備方法，涉及一種在室溫條件下，利用溶膠-凝膠技術(shù)原位制備聚己內(nèi)酯/β-磷酸三鈣多孔復(fù)合材料的方法，屬于醫(yī)用材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚己內(nèi)酯(PCL)是一種被美國(guó)食品及藥物管理局批準(zhǔn)的可生物降解的聚酯材料，具有良好的生物活性，這些年來(lái)一直受到人們的廣泛關(guān)注，但是由于其親水性較差，不易被人體吸收，在體內(nèi)完全降解需要兩年之久，從而限制了其應(yīng)用范圍。β-磷酸三鈣(β-TCP)具有良好的生物相容性和體內(nèi)可降解性，能夠誘發(fā)新骨的生長(zhǎng)，并隨之被新骨組織所代替，從而轉(zhuǎn)化為宿主新生骨組織的一部分，現(xiàn)已被國(guó)內(nèi)外諸多研究證實(shí)為一種很好的骨移植替代材料，但是由于其本身脆性較大，因此常通過(guò)與高聚物的復(fù)合來(lái)改善其機(jī)械性能。目前，聚己內(nèi)酯/β-磷酸三鈣(PCL/β-TCP)多孔復(fù)合材料作為一種生物醫(yī)學(xué)工程材料，可被用來(lái)進(jìn)行骨組織的增殖和修復(fù)。其制備方法主要有，1)共混法：是將預(yù)先制備的β-磷酸鈣粉體與PCL熔液共混；2)表面澆鑄法：是將制備好的β-TCP支架浸漬到PCL溶液中，使PCL在其表面附著，待烘干后形成PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料。但是，在用以上方法制得的PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料中，β-TCP必須通過(guò)高溫煅燒才能形成，因此其生物活性受到了很大的影響，同時(shí)，在PCL/β-TCP復(fù)合材料中β-TCP與PCL組分間存在明顯的相分離現(xiàn)象，使得復(fù)合材料中兩組分各自的材質(zhì)特性依然突顯，從而限制了該復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是公開一種不需要高溫煅燒就能得到的PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料的制備方法，用本發(fā)明得到的PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料，其孔徑為5-40μm，接近人體骨骼表面的孔徑尺寸，具有材質(zhì)均勻性高和PCL的結(jié)晶度低的特性，從而提高了PCL/β-TCP復(fù)合材料在體內(nèi)的生物親和性和體內(nèi)可降解性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用溶膠-凝膠法，在室溫條件下，原位制備得到了PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料，其中β-TCP納米晶無(wú)需經(jīng)過(guò)高溫煅燒預(yù)先制備，而是在與PCL進(jìn)行原位復(fù)合時(shí)于常溫條件下形成，因此提高了β-TCP晶粒表面的化學(xué)活性，同時(shí)PCL在凝膠過(guò)程中形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)降低了磷酸氫鈣向β-TCP轉(zhuǎn)化過(guò)程中的濃度梯度，減小了β-TCP晶粒的生長(zhǎng)速率，得到了具有高比表面性能的β-TCP納米晶，使得β-TCP納米晶與PCL分子的弱氫鍵作用增強(qiáng)并降低了PCL的結(jié)晶度。因此，β-TCP在PCL中的分散性增加，從而解決了PCL/β-TCP復(fù)合材料的相分離問(wèn)題并改善了PCL的生物降解特性。所得PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料孔徑為5-40μm，接近人體骨骼表面的孔徑尺寸，可用于臨床醫(yī)學(xué)作為治療骨疾病的藥物控釋載體。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的制備PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料所需要的原料包括醋酸鈣(分析純)、濃磷酸(85％，分析純)、聚己內(nèi)酯(分子量為5萬(wàn))、四氫呋喃(分析純)以及甲醇(99％，分析純)，均為市售。

第一步，溶膠的制備

在室溫條件下，將1-5ml濃磷酸和5-30g醋酸鈣，依次分散在200ml甲醇中，攪拌8-24h，形成溶膠。

第二步，復(fù)合物凝膠的制備

先將10ml-300ml甲醇加入第一步得到的溶膠中，攪拌，進(jìn)行溶劑替換，然后用10ml-50ml的四氫呋喃將3-5g聚己內(nèi)酯溶解后加入經(jīng)溶劑替換后的溶膠中，并繼續(xù)攪拌20-60分鐘，得到復(fù)合物凝膠。

第三步，凝膠的陳化及干燥處理

將所得復(fù)合物凝膠置于甲醇中浸泡2-5天陳化，取出陳化的復(fù)合物凝膠，在液氮中對(duì)陳化的凝膠進(jìn)行冷凍，然后經(jīng)真空干燥得到孔徑為5-40μm的聚己內(nèi)酯/β-磷酸三鈣多孔復(fù)合材料。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1，由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了PCL與β-TCP在常溫條件下的原位復(fù)合，不需要高溫煅燒，因此提高了β-TCP在PCL中的分散均勻性，消除了復(fù)合材料中無(wú)機(jī)相(β-TCP)與有機(jī)相(PCL)之間的相分離現(xiàn)象，使該復(fù)合材料的載藥能力大大提高。

2，本發(fā)明增強(qiáng)了復(fù)合材料中無(wú)機(jī)相與有機(jī)相之間的相互作用，既減小了β-TCP的晶粒尺寸又降低了PCL的結(jié)晶度，將二者優(yōu)良的生物特性集于一身，同時(shí)又降低了各自材料固有缺點(diǎn)所產(chǎn)生的影響，作為治療骨疾病的藥物控釋載體效果更好。

3，本發(fā)明得到的PCL/β-TCP多孔復(fù)合材料，其孔徑為5-40μm，接近人體骨骼表面的孔徑尺寸，該復(fù)合材料在體內(nèi)的生物親和性和體內(nèi)可降解性比現(xiàn)有的復(fù)合材料高，因此，非常適合人體骨細(xì)胞的生長(zhǎng)，可作為一種理想的人體骨組織工程材料。