[發(fā)明專利]一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310084433.9
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN116115823A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊鵬;盧潤秋;陶菲
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/22;A61L27/24;A61L27/50;A61K6/884;A61K6/838
• 代理公司: 北京悅和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11714
• 代理人: 司麗春

本發(fā)明提供了一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟進(jìn)行：(1)將改性劑溶于緩沖溶液中，添加pH調(diào)節(jié)劑至pH值在3?9的范圍內(nèi)，得到改性劑溶液；(2)將步驟(1)得到的溶液與蛋白質(zhì)水溶液混勻，在15?80℃下反應(yīng)2?48h，制得蛋白質(zhì)溶膠聚集體；(3)向步驟(2)制備的蛋白質(zhì)溶膠聚集體中添加微納級羥基磷灰石顆粒，混勻即得有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了一種采用上述方法制備的有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料。本發(fā)明提供的有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料可適用與多種基材的表面誘導(dǎo)礦化，且礦化效率高，形成的再礦化層致密且質(zhì)量高，且具備與天然牙釉質(zhì)相近的機(jī)械性能。同時，該有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料具備良好的生物相容性，具備良好的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物材料領(lǐng)域，特別是一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

羥基磷灰石(Hydroxyapatite，HAp)是鈣磷灰石的自然礦化物，屬于六方晶系，空間群為P63/m，其中Ca/P為1.67，化學(xué)式是Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂。同時其也是牙齒和骨的主要無機(jī)成分，其中羥基磷灰石占牙釉質(zhì)總重量的96％，占牙本質(zhì)總重量的70％，占牙骨質(zhì)總重量的50％，羥基磷灰石在成人骨中干重為65％，這賦予牙齒和骨較為優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性，是維持人體硬組織健康的重要成分。一旦牙齒脫礦產(chǎn)生齲病，骨折等疾病發(fā)生，將會對人們的生活造成極大的困擾。為了解決這些問題，近年以來越來越多的人開始研究和開發(fā)力學(xué)性能優(yōu)異以及生物學(xué)性能良好的羥基磷灰石材料。然而，目前所制備的羥基磷灰石材料機(jī)械性能差、生物相容性不好、缺乏界面活性、反應(yīng)條件劇烈，并且制備方法成本高、操作復(fù)雜、缺乏普適性，這很大程度上限制了羥基磷灰石材料的應(yīng)用。因此對于牙齒的再礦化、骨修復(fù)以及一些骨科材料而言，通過仿生礦化在生理環(huán)境中再礦化羥基磷灰石可以很好的促進(jìn)硬組織的修復(fù)，然而這些方法卻存在礦化速度緩慢、再礦化羥基磷灰石的質(zhì)量較差等問題。因此，在生理環(huán)境中能夠于基材、牙齒、骨上快速誘導(dǎo)礦化出高質(zhì)量的羥基磷灰石的材料非常重要，這種普適性的可快速誘導(dǎo)礦化高質(zhì)量羥基磷灰石的材料在生物醫(yī)學(xué)和組織工程等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價值。

因鑒于此，特提出此發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種新的具有普適性的，并且于生理環(huán)境中能夠快速誘導(dǎo)礦化高質(zhì)量的羥基磷灰石的材料

首先，本發(fā)明公開了一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟進(jìn)行：

(1)將改性劑溶于緩沖溶液中，添加pH調(diào)節(jié)劑至pH值在3-9的范圍內(nèi)，得到改性劑溶液；將蛋白質(zhì)溶于超純水中，得到蛋白質(zhì)水溶液；

(2)將步驟(1)得到的溶液與蛋白質(zhì)水溶液混合均勻，在15-80℃下反應(yīng)2-48h，制得蛋白質(zhì)溶膠聚集體；

(3)向步驟(2)制備的蛋白質(zhì)溶膠聚集體中添加微納級羥基磷灰石顆粒，混勻,即得有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料產(chǎn)品。

優(yōu)選或可選地，所述改性劑為三(2-羧乙基)膦鹽酸鹽、半光氨酸、精氨酸、酪氨酸、β-硫基乙醇、還原型谷胱甘肽、二硫蘇糖醇、巰基乙酸、鹽酸中的任意一種或多種。

優(yōu)選或可選地，所述緩沖溶液為三羥甲基氨基甲烷、4-羥乙基哌嗪乙磺酸、磷酸緩沖鹽溶液、N,N-二羥乙基甘氨酸、哌嗪-1，4-二乙磺酸、N-(2-羥乙基)哌嗪-N'-3-丙磺酸、3-(N-嗎啉基)-2-羥基丙磺酸、N-三(羥甲基)甲基-3-氨基丙磺酸、3-(環(huán)己胺)-1-丙磺酸中的任意一種。

優(yōu)選或可選地，所述蛋白質(zhì)為溶菌酶、牛血清白蛋白、人血清白蛋白、ɑ-乳白蛋白、纖維蛋白原、胰島素(動物源性、人源性、基因重組胰島素等)、β-淀粉樣蛋白、胰蛋白酶、血紅蛋白、膠原蛋白、β-乳糖球蛋白、角蛋白、玉米醇蛋白、木瓜蛋白酶、糜蛋白酶、轉(zhuǎn)鐵蛋白、乳鐵蛋白、甲狀腺球蛋白、牛奶蛋白、刀豆蛋白、大豆蛋白、α-淀粉酶中的任意一種或者多種。