[發明專利]復合鈣硅基生物材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610088178.5
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105727361B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 王志勇;趙靜;劉鴻;譚燕;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61L27/02
• 分類號: A61L27/02;A61L27/18
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 左光明

本發明涉及一種復合鈣硅基生物材料及其制備方法與應用。本發明復合鈣硅基生物材料包括鈣硅酸鹽顆粒和鍵合在所述鈣硅酸鹽顆粒表面的有機物基團。其制備方法包括制備含有鈣離子的微乳液和向微乳液中加入R?乙氧基硅烷聚合物進行反應，形成有機無機雜化鈣硅酸鹽顆粒的步驟。本發明復合鈣硅基材料粒徑均勻，粒度可控，其制備方法工藝簡單易控，有效提高了產物水溶液中的穩定性與分散性。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種復合鈣硅基生物材料及其制備方法。

背景技術

人體中無機礦物鹽生物成分，發揮著巨大生理作用。近年來，人們研發出了一些相關生物材料在生物醫藥和組織工程等領域中具有重要的臨床應用價值和較高的社會效益。

鈣硅基(SiO₃/Ca)生物材料作為一類新型生物活性材料，呈現出優良的生物學功能。相比于氧化硅材料，由于鈣元素的引入使鈣硅基生物材料具有更好的生物活性、生物相容性和生物可降解性，它能在體液環境下逐漸轉變為類骨磷灰石，具有巨大應用前景。然而傳統沉淀法制備的鈣硅酸鹽顆粒的粒度尺寸較大，可控性差，在水溶液中易團聚、分散性不佳并且穩定性差，這對生物活性產生影響，難以滿足應用需求。目前，尺寸小于200nm的鈣硅基生物材料的制備具有挑戰性。因此，構建分散性能優良的納米級鈣硅基材料，是一個亟待解決的問題，解決這一難題將會在生物醫學工程領域，呈現出重要的臨床應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種復合鈣硅基生物材料及其制備方法以及其應用，以解決現有鈣硅基生物材料生物活性不高，制備方法易導致鈣硅酸鹽顆粒的粒度可控性差，易團聚，水溶液分散性不佳的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明一方面，提供了一種復合鈣硅基生物材料。所述復合鈣硅基生物材料包括鈣硅酸鹽顆粒，且在所述鈣硅酸鹽顆粒表面還鍵合有聚合物基團。

本發明另一方面，提供了一種復合鈣硅基生物材料的制備方法，包含如下步驟：

將可溶性鈣鹽溶液與有機相進行乳化處理，形成含有可溶性鈣鹽的微乳液A；

將R-乙氧基硅烷聚合物加入至所述微乳液A中，繼續進行乳化處理，使得乙氧基硅烷基團與鈣離子發生反應生成R-鈣硅酸鹽；其中，R為聚合物基團。

本發明又一方面，提供了本發明復合鈣硅基生物材料的應用范圍。提供了一種鈣硅基生物部件，所述鈣硅基生物部件含有本發明復合鈣硅基生物材料或由本發明復合鈣硅基生物材料制備方法制備的復合鈣硅基生物材料。

與現有技術相比，本發明復合鈣硅基生物材料采用有機物基團優選的選用聚合物基團對鈣硅酸鹽顆粒表面進行修飾，有效提高了本發明復合鈣硅基生物材料的水相環境中的分散性和生物活性，而且能夠使得本發明復合鈣硅基生物材料粒徑均勻，粒度可控，安全無毒，臨床應用性強。

本發明復合鈣硅基生物材料的制備方法采用微乳法通過水環境分解與鈣離子螯合，使得制備的復合鈣硅基生物顆粒在水溶液中的穩定性與分散性好，其粒度可控，而且制備的復合鈣硅基生物在鈣硅酸鹽表面鍵合聚合物基團，對鈣硅酸鹽進行功能化修飾，有效提高了復合鈣硅基生物的生物活性，而且安全無毒。

本發明鈣硅基生物部件由于含有本發明復合鈣硅基生物材料或由本發明復合鈣硅基生物材料制備方法制備的復合鈣硅基生物材料，又由于本發明復合鈣硅基生物材料具有如上述粒度可控，生物活性強，因此，本發明鈣硅基生物部件與骨組織具有優異的相容性，安全。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的復合鈣硅基生物材料的結構式示意圖；

圖2是本發明實施例1制備的PEG-PEI-TES的核磁共振圖譜；