[發(fā)明專(zhuān)利]摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610175607.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105669960A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹靜波;徐盛華;張偉駿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/692
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/692;C08G63/08;C08K3/32
• 代理公司: 上海上大專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

羥基磷灰石是人骨骼和牙齒的主要無(wú)機(jī)成分,具有優(yōu)良的生物相容性,能與骨組織緊密接觸,具有良好的骨傳導(dǎo)性,并對(duì)新骨生長(zhǎng)具有一定誘導(dǎo)作用，在組織工程領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，羥基磷灰石(HA)中的Ca被Sr、Mg、Ti、Fe、Mn、Zn等二價(jià)金屬元素取代后，可以有效改善其成骨誘導(dǎo)活性。

本發(fā)明提出在摻鍶羥基磷灰石粒子表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)的方法制備摻鍶羥基磷灰石/聚己內(nèi)酯復(fù)合材料。其中聚(ε-己內(nèi)酯)材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、加工性能、生物相容性、及藥物通透性。

目前，已有通過(guò)先在HA表面接枝乳酸或低聚乳酸，然后再引發(fā)環(huán)酯單體開(kāi)環(huán)聚合，同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明操作步驟少，制備方法簡(jiǎn)單。所制備的材料與以物理方式結(jié)合的無(wú)機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料相比，具有更好的分散性，有機(jī)/無(wú)機(jī)相的界面有著更強(qiáng)的粘連。同時(shí)，其具有良好的生物相容性、生物可降解性和成骨誘導(dǎo)活性，在骨組織工程領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料及。

本發(fā)明的目的之二在于提供該復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明通過(guò)高溫活化Srx-HA表面的羥基，在辛酸亞錫的催化下，引發(fā)ε-己內(nèi)酯(ε-CL)開(kāi)環(huán)聚合，并通過(guò)調(diào)整反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制聚(ε-己內(nèi)酯)的接枝率。具體技術(shù)方案如下：

一種摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料，其特征在于該復(fù)合材料是以活化后的摻鍶羥基磷灰石納米粒子為引發(fā)劑，引發(fā)ε-己內(nèi)酯開(kāi)環(huán)聚合，得一種有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化復(fù)合材料，其接枝率為：1%~6%；所述的摻鍶羥基磷灰石納米粒子中鈣元素與鍶元素的摩爾比為：0<nSr/nCa<10。

所述的復(fù)合材料的分子量分布范圍在：1×10⁵~1×10⁶。

上述的摻鍶羥基磷灰石納米粒子的粒徑分布范圍在：20nm~500nm。

一種制備上述的摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.將氫氧化鍶和氫氧化鈣分散于去離子水中，控制n(Sr/Ca)=0~10；在90℃~100℃溫度下，緩慢滴加0.10~0.20M的磷酸，磷酸濃度不易過(guò)大，控制鈣和鍶的摩爾數(shù)之和與磷的摩爾數(shù)的比為1.67：1；調(diào)整體系pH為10.0~11.0，真空反應(yīng)24h，陳化2~3天，去離子水洗滌，得到摻鍶羥基磷灰石納米粒子Srx-HA，x=nSr/n(Ca+Sr)；

b.將步驟a所得Srx-HA在100℃~120℃活化2h后；

c.將步驟b所得0.1~1gSrx-HA和5~10g精餾過(guò)的ε-己內(nèi)酯單體于甲苯中，再加入0.88mL0.1~0.2molL^-1的Sn(Oct)₂的甲苯溶液作催化；于密閉容器中，在惰性氣氛保護(hù)下，于100°C~120°C下反應(yīng)3~24h；反應(yīng)完畢后，所得產(chǎn)物用乙醚沉降，冷凍干燥，即得摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料。

所述的摻鍶羥基磷灰石表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)復(fù)合材料的接枝率為所接枝上的聚合物對(duì)整個(gè)無(wú)機(jī)/聚合物粒子的質(zhì)量比。

本發(fā)提供的Srx-HA-g-PCL復(fù)合材料可有效改善Srx-HA無(wú)機(jī)材料易團(tuán)聚、脆性大、韌性不足等缺陷，同時(shí)還改善無(wú)機(jī)材料表面性能，增強(qiáng)其界面粘附力；同時(shí)，Srx-HA納米粒子可以提高單純聚(ε-己內(nèi)酯)材料的生物活性。該材料是一種頗具應(yīng)用前景的骨修復(fù)及替代材料，在組織工程領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明提出在摻鍶羥基磷灰石粒子表面接枝聚(ε-己內(nèi)酯)的方法制備摻鍶羥基磷灰石/聚己內(nèi)酯復(fù)合材料。其中聚(ε-己內(nèi)酯)材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、加工性能、生物相容性、及藥物通透性。

目前，已有通過(guò)先在HA表面接枝乳酸或低聚乳酸，然后再引發(fā)環(huán)酯單體開(kāi)環(huán)聚合，同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明操作步驟少，制備方法簡(jiǎn)單。所制備的材料與以物理方式結(jié)合的無(wú)機(jī)納米粒子/聚合物復(fù)合材料相比，具有更好的分散性，有機(jī)/無(wú)機(jī)相的界面有著更強(qiáng)的粘連。同時(shí)，其具有良好的生物相容性、生物可降解性和成骨誘導(dǎo)活性，在骨組織工程領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于此。