[發明專利]一種短棱柱狀α-半水硫酸鈣粉體的制備方法

有效

• 申請號: 201610933256.7
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107973329B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 陳建峰;張詠青;王潔欣;樂園;曾曉飛
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46
• 代理公司: 11257 北京正理專利代理有限公司
• 代理人: 張文祎;趙曉丹<國際申請>=<國際公布>

本發明公開了一種短棱柱狀α?半水硫酸鈣粉體的制備方法，其包括如下步驟：將鈣鹽?乙醇溶液和硫酸鹽?水溶液加入外循環旋轉填充床中，于20～60℃溫度下反應，得二水硫酸鈣前驅體懸浮液；將所得懸浮液抽濾，洗滌，干燥，得二水硫酸鈣前驅體；將所得二水硫酸鈣前驅體加入溫度為80～120℃，pH為2～8的反應液中，恒溫反應4～12h，反應過程中進行冷凝回流；將反應后的產物趁熱過濾，經熱水洗滌、乙醇終止水化過程后迅速抽濾，干燥，得短棱柱狀α?半水硫酸鈣粉體。本發明制備方法工藝簡單、條件溫和，成本低廉，過程易控，且容易放大，便于實現工業化生產。

技術領域

本發明涉及生物醫用材料技術領域。更具體地，涉及一種短棱柱狀α-半水硫酸鈣粉體的制備方法。

背景技術

創傷、感染、腫瘤或骨病等造成的骨缺損修復及重建一直是骨科和整形外科等領域的重要研究方向。傳統方法采用自體骨或者異體骨進行移植修復，但限于來源有限，存在病毒傳播、免疫排斥反應等問題，難以滿足使用需要，由此促使磷酸鈣類、硫酸鈣類及丙烯酸類等人工骨修復材料的廣泛研究和應用。在眾多的無機骨材料中，α半水硫酸鈣以其可降解性、良好的生物相容性和優良的骨引導性得到了廣大學者和醫生的認可。和自體骨復合作為增容劑修復大塊骨缺損，促進脊柱融合，與抗生素復合治療感染性骨不連，作為各種活性因子的控緩釋載體是該領域研究的熱點內容。

目前，制備α-半水硫酸鈣的常用方法主要有三種：蒸壓法、加壓水熱法和常壓鹽溶液法。其中，蒸壓法和高壓水熱法所需設備復雜，生產成本較高。常壓水熱法設備投資小、操作簡單、便與工業化，但在鹽溶液中α-半水硫酸鈣結晶屬于熱力學不穩定體系，在不同的溶液環境中以針狀、板狀、柱狀等多種結晶形態出現，純度、晶型和大小不適合用作醫用植入骨材料

目前，國外市場上已出現商業化的醫用α半水硫酸鈣骨修復植入產品如等。但由于制備工藝的限制，其價格十分昂貴；國內對α半水硫酸鈣仍處于探索研究階段，產品基本依賴進口，近年來也有少量公開的制備α半水硫酸鈣人工骨材料的論文、專利等技術文獻，但由于來源及加工方法的不同，材料的力學強度、降解時間存在較大差異，導致修復骨缺損的效果不一。

研究表明，均一的圓球狀或低長徑比的短棱柱狀或具有等軸晶粒的微、納米級α-半水硫酸鈣可以表現出優良的力學性能、適宜的降解速率和良好的生物學性能。而目前臨床使用的硫酸鈣骨移植材料具有晶粒粗大，通常為十幾～幾十微米不等，形貌以針狀板狀為主，降解速度快于新生骨組織的生長速度，固化后力學性能較差，難以提供骨修復部位所需的力學強度且生物活性較弱等缺陷。因此，改進α-半水硫酸鈣的制備工藝，實現對α-半水硫酸鈣晶粒大小和形貌的可控制備，使材料理化性能滿足醫用植入骨修復材料的要求，是該領域研究及開發的熱點與難點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種力學性能好、粒徑小且分布均勻的、滿足醫用植入骨修復材料要求的短棱柱狀α-半水硫酸鈣粉體的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種短棱柱狀α-半水硫酸鈣粉體的制備方法，包括如下步驟：

將鈣鹽-乙醇溶液和硫酸鹽-水溶液加入外循環旋轉填充床中，于20～60℃溫度下反應，得二水硫酸鈣前驅體懸浮液；

將所得懸浮液抽濾，洗滌，干燥，得二水硫酸鈣前驅體；

將所得二水硫酸鈣前驅體加入溫度為80～120℃，pH為2～8的反應液中，恒溫反應4～12h，反應過程中進行冷凝回流；

將反應后的產物趁熱過濾，經熱水洗滌、乙醇終止水化過程后迅速抽濾，干燥，得短棱柱狀α-半水硫酸鈣粉體。

優選地，所述鈣鹽-乙醇溶液中，鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣、磷酸氫鈣、乳酸鈣、葡萄糖酸鈣中的一種，更優選為硝酸鈣；所述硫酸鹽-水溶液中，硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鋅中的一種。