[發明專利]一種PDLA-n-HA/PLLA雜化材料的制備方法

在審

• 申請號: 201510735710.3
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN105419395A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 凡小山;張瑋瑋;張彭魁;張雪雪;胡志國
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/10;C08G63/08;A61L27/46;A61L27/50
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術領域

本發明屬于生物醫用材料的合成技術領域，具體涉及一種PDLA-n-HA/PLLA雜化材料的制備方法。

背景技術

羥基磷灰石是人體和動物骨骼中主要的無機構成部分，在人體骨骼中，羥基磷灰石呈針狀結晶存在，占據骨骼成分的十分之六，而在齒骨中的含量高達97%。目前的研究證實羥基磷灰石具有無毒、無刺激性和突變性等特點，呈納米微晶狀態，并且生物相容性良好，植入人體后，可較短時間與人體骨骼發生化學鍵合，具有優異的骨傳導性。這種特性使其在生物醫用方面獲得較大的應用，因為在目前的醫學領域中，金屬和有機高分子等材料應用較廣，但其本身的成分與人體骨骼差異較大，會產生各種排斥反應，嚴重者會對人體造成較大損害，甚至危及生命。因此羥基磷灰石的特殊結構以及本身的各種特性決定了其在醫用領域有較大的發展前景。但是羥基磷灰石的顆粒和脆性較大、缺乏可塑性、體內降解緩慢、生物力學強度和抗疲勞強度較低，難于被機體完全替代，因此在羥基磷灰石中加入兩相或多相材料，從而獲得有利的組織學反應、滿意的強度和剛性，是促進羥基磷灰石大范圍應用的研究熱點。

羥基磷灰石復合材料的制備主要可分為兩類：納米級羥基磷灰石/天然高分子復合生物材料和納米級羥基磷灰石/人工高分子復合生物材料，其中聚丙交酯對羥基磷灰石的修飾，研究的較多，聚丙交酯具有良好的生物相容性，優異的力學性能，可降解且降解產物能被人體代謝吸收，它的合成有兩種方法：（1）直接縮聚法；（2）開環聚合法。直接縮聚法工藝簡單，成本低廉，但反應體系中的游離酸、水、丙交酯低聚物和產物聚丙交酯之間構成復雜的平衡體系，會限制平衡向聚合方向進行，且這些副產品不易去除，因此，很難合成出高聚合度的聚丙交酯。目前一般用開環聚合的方法制備大分子量和高純度的聚丙交酯。

關于聚丙交酯/納米羥基磷灰石復合材料的報道，國內外已有許多。洪重奎等、邱雪宇等采用一種全新方法對羥基磷灰石納米粒子的表面進行改性，通過開環聚合的方法將低分子量聚丙交酯的羧基與羥基磷灰石納米粒子表面的鈣原子用化學鍵連接，制備出改性后的羥基磷灰石粒子，其與低聚丙交酯的界面親和力大大提高，并用固體磷核磁圖譜分析、傅里葉紅外分析、熱失重分析等分析進行了表征以及機械性能測試，結果表明兩種復合材料的綜合性能明顯優于羥基磷灰石和低聚丙交酯復合材料（Biomaterials，2005，6296-6304）。牟元華，李玉寶通過原位合成的方法制備了納米羥基磷灰石/聚乙烯醇水凝膠，納米羥基磷灰石與聚乙烯醇以一定的化學鍵合，有利于兩相的均勻分布(南京師范大學學報，2007，48-52)；當生成的納米羥基磷灰石質量分布系數在10%以下時，抗拉伸強度隨納米羥基磷灰石的增加而增大，但當達到20%時，拉伸強度明顯下降，而抗壓強度隨著納米羥基磷灰石的增加而上升。Shikinami等用機械混合的方法的可吸收聚L-丙交酯/羥基磷灰石復合材料，其彎曲強度高達270Mpa，遠高于皮質骨的強度(﹥100Mpa)。但是這些方法制備的復合材料其強度和韌性依然不能滿足臨床需求，也不能較徹底的解決其在生物體內的降解速度。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種PDLA-n-HA/PLLA雜化材料的制備方法，該方法在制備雜化材料的過程中引入立構復合的概念，經過驗證可使已經修飾的羥基磷灰石與加入的第二相材料結合更加緊密，從而增加強度、韌性等物理性能。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種PDLA-n-HA/PLLA雜化材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（1）以L型丙交酯為原料，二甲苯為溶劑，在催化劑辛酸亞錫的催化作用下于130-140℃由引發劑苯甲醇引發開環聚合得到聚L-丙交酯（PLLA）；（2）以納米羥基磷灰石和D型丙交酯為原料，二甲苯為溶劑，在催化劑辛酸亞錫的催化作用下于130-140℃反應得到聚D-丙交酯改性納米羥基磷灰石（PDLA-n-HA）；（3）將步驟（2）得到的聚D-丙交酯改性納米羥基磷灰石超聲分散于二氯甲烷中得到聚D-丙交酯改性納米羥基磷灰石溶液，再將步驟（1）得到聚L-丙交酯超聲分散于二氯甲烷中得到聚L-丙交酯溶液，然后將聚L-丙交酯溶液加入到聚D-丙交酯改性納米羥基磷灰石溶液中，超聲混合均勻后揮發溶劑二氯甲烷得到PDLA-n-HA/PLLA雜化材料。

進一步限定，步驟（1）中引發劑苯甲醇的用量為每210gL型丙交酯對應苯甲醇0.2mL。

進一步限定，步驟（1）中溶劑二甲苯的用量為每21gL型丙交酯對應二甲苯8mL。

進一步限定，步驟（1）中L型丙交酯與催化劑辛酸亞錫的質量比為210:0.1-0.15。