專利名稱：：一種生物活性仿生磷酸鈣納米材料及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含至少兩種微量元素并具有顯著促進(jìn)骨齒損傷再生修復(fù)的仿生磷酸鈣納米材料及其制備方法和用途，屬于生物醫(yī)用材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：中老年人體內(nèi)因骨質(zhì)疏松造成骨量顯著下降和骨折等骨損傷并發(fā)癥；其次，因其它病變(如骨腫瘤)、手術(shù)(如開顱術(shù))和機(jī)械損傷(如工傷、交通事故)等造成的骨齒缺損等的快速、完全再生修復(fù)是目前臨床醫(yī)學(xué)的難題。目前，由CaO、Si02、P20s和Na20組成的玻璃粉末材料(商品名45S5Bioglass⑧)具有優(yōu)良的生物活性，能誘導(dǎo)類骨磷灰石沉積和與活體骨組織形成骨性化學(xué)鍵合。不僅如此，45S5Bioglass⑧溶出的硅、鈣和磷離子還能激活成骨細(xì)胞中大量轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子表達(dá)，并促進(jìn)堿性磷酸酶和骨鈣蛋白等與骨形成相關(guān)的蛋白快速地表達(dá)，但是生物玻璃類材料降解與組織再生速率不能很好協(xié)同匹配，并且一年期降解率不到50%(HamadoucheM.,etal.J歷omedMateK2001;54:560)。通常，臨床骨齒缺損填充用羥基磷灰石(Ca5(P04)3，(OH)2)顆?；蛘邏K狀材料制品降解極為緩慢，傳導(dǎo)骨再生能力相當(dāng)有限，應(yīng)用大大受限。磷酸三鈣(Ca"P04^H20)也被廣泛研究報(bào)道，其陶瓷材料目前已經(jīng)在骨缺損填充修復(fù)中得到應(yīng)用。但是，這種材料損傷修復(fù)以爬行替代為主，并存在存在降解緩慢、修復(fù)期長等系列問題(HandschelJ.，etal.所omc^n'a"2002;23:1689)。隨著材料學(xué)化學(xué)、組織病理學(xué)、細(xì)胞分子生物學(xué)以及營養(yǎng)學(xué)等的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，人體生理代謝所必需的一些微量元素，如硅能激活成骨細(xì)胞基因表達(dá)(XynosI.D.,所oc/ze附.Bz.c^/^s.Comw朋.2000,276,461);鍶能調(diào)節(jié)骨骼內(nèi)l15濃度和骨代謝(MariePJ.，Ca/":/:D'wwe/W.2001,69,121);鎂攝入不足引起鈣代謝失調(diào)并造成骨強(qiáng)度下降(HerouxO.,Ctw./P/wrmaco/.1975，53,304);鋅能增加堿性磷酸酶活性并提高DNA含量、改善骨骼強(qiáng)度(OvesenJ.,5o"e，2001,29,565;YamaguchiM,，萬&c/^w,戶/wwwco/.1986,35，773)，還顯示出抑制細(xì)菌感染和破骨細(xì)胞骨吸收活性等效應(yīng)(PetersWJ.,/Mafe/:/饑1974，8,53;MoongaBS.乂.萬o"eM"^i^.1995,10,453)。其次，一些研究也發(fā)現(xiàn)，硅、鍶、鋅或鎂等微量元素被單一摻入磷酸鈣材料后能改善材料的生物活性、生物降解性和骨缺損修復(fù)效果(PietalA.M.，所owatenWs2007,28，4023;WongC.T"/Mx敏L2004,513;IshikawaK.,5/om她r油2002，23,423;SerreC.M.,/Mater及仏1998,42，626)。但是，相關(guān)研究結(jié)果也證實(shí)硅、鍶、鋅或鎂等單一微量元素對(duì)成骨細(xì)胞活性和骨組織代謝調(diào)節(jié)存在顯著劑量依賴關(guān)系，從植入材料中釋放過高劑量的硅、鍶、鎂或鋅會(huì)引起細(xì)胞毒性或者造成其它離子代謝失調(diào)(DahlS.G"2001，28,446;GoughJ.E.，所o附"&n'""2004，25，2039;ItoA.,Mater.五wg.C2002,22，21jSaravanapavanP.,7&;/Mater.2004,254-256,785);反之，骨組織中長期缺乏這些微量元素將造成組織畸變甚至嚴(yán)重疾病?，F(xiàn)有技術(shù)中，不少研究者試圖通過摻雜等途徑在磷酸三鈣或者羥基磷灰石中引入硅、鍶、鎂或鋅等單一生物活性物質(zhì)，提高材料的細(xì)胞誘導(dǎo)活性，促進(jìn)細(xì)胞增殖和基因表達(dá)，加快骨缺損再生修復(fù)和材料降解速度。常規(guī)濕化學(xué)工藝合成中，微量元素往往抑制磷酸鈣晶粒成核和生長，微量元素?fù)诫s率受到嚴(yán)重限制。高溫?zé)Y(jié)技術(shù)盡管能方便調(diào)節(jié)微量元素的摻雜率，但在任意調(diào)控材料中活性物質(zhì)釋放速度反面存在嚴(yán)重制約(ItoA.,M"ter.i仏2000,50,178;LiY.W.，M"妙.M2000,52,164-170;ReidJ.W.,S/o附她n油2005，26，2887;ItoA.，Bz'owW.Mater,i饑2000,60，224)。在迄今磷酸l^類材料的生物活性改性研究中，尚未有運(yùn)用仿生礦化技術(shù)實(shí)現(xiàn)二元到多元微量元素協(xié)同摻雜來實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸鈣材料的生物活性和降解性進(jìn)行顯著改進(jìn)的報(bào)道。骨齒組織中無機(jī)磷酸鈣礦物是以含碳酸根、鈉、鉀以及多種微量元素的羥基磷灰石構(gòu)成，微量元素成分在調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞活性、促進(jìn)幼骨發(fā)育和穩(wěn)定骨骼正常代謝、調(diào)控?zé)o機(jī)礦物吸收中發(fā)揮了不可替代的作用。仿生礦化是依據(jù)生物體內(nèi)各種物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)的基本原理和一般規(guī)律，通過體外模擬生物體環(huán)境實(shí)現(xiàn)類似生物體硬組織的化學(xué)礦物合成。但是，迄今尚未涉及硅、鍶、鋅或/和鎂協(xié)同摻雜類骨磷酸鈣材料仿生礦化合成及應(yīng)用的專利技術(shù)或?qū)嶒?yàn)報(bào)道。根據(jù)現(xiàn)有臨床應(yīng)用文獻(xiàn)報(bào)道和骨組織代謝的最新知識(shí)來看，迫切需要探索仿生礦化技術(shù)研制在化學(xué)組成和生物學(xué)性能上均能滿足臨床上人體骨齒缺損實(shí)現(xiàn)快速、完全修復(fù)更為理想的活性材料，這樣的材料具備類似骨組織無機(jī)礦物的化學(xué)成分，尤其是多種微量元素的復(fù)合，從而具備在細(xì)胞及分子水平上實(shí)現(xiàn)對(duì)成骨相關(guān)(干)細(xì)胞增殖和分化的主動(dòng)調(diào)控，激活與骨再生相關(guān)的基因快速表達(dá)，實(shí)現(xiàn)在宿主分子、細(xì)胞和組織上接受攝取或植入提供的活性物質(zhì)準(zhǔn)確調(diào)控和應(yīng)答，并且多種微量元素能協(xié)同調(diào)控材料降解性，以達(dá)到骨缺損再生修復(fù)協(xié)同匹配的最佳效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠明顯促進(jìn)骨齒缺損完全再生修復(fù)所需的生物活性仿生磷酸鈣納米材料及其制備方法和用途。本發(fā)明的生物活性仿生磷酸鈣納米材料，是含硅、鍶、鋅和鎂中至少兩種元素的納米磷酸鈣顆粒，其組分以氧化物形式表示的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為CaO4055%;P20538~44%;Si020~0.3%;SrO05.5%;ZnO0~3.5%;MgO0-4.5%;H203~8%，上述組分之和為100%，且Si02、ZnO、MgO和SrO至少兩種物質(zhì)不同時(shí)為0。上述的磷酸鈣顆粒的粒徑為20~1000nm。磷酸鈣是無定型磷酸轉(zhuǎn)、部分結(jié)晶的磷酸三鈣和羥基磷灰石中的一種或者一種以上的復(fù)合物。生物活性仿生磷酸鈣納米材料的制備方法，包括以下步驟1)在攪拌條件下向含有Na+，142mM;K+，5mM;Ca2+，2.5him;Mg2+,1.5ihm;S042—,1mM;HP042—，1him;C廠，36mM和HC03—,14him的模擬體液中添加含側(cè)鏈羧基的鏈?zhǔn)骄酆衔锶芤阂约昂琒i032.、Zn2+、Sr^和Mg^中至少兩種離子的無機(jī)鹽溶液，得到混合溶液，控制混合溶液中聚合物的濃度為1~20|im;Si:P、Zn:Ca和Sr:Ca的摩爾比分別為(010):100、(0~1.0):100和(010):100，添加的Mg^離子與模擬體液中的Ca^離子之比Mg:Ca為(01.0):100，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為7.25~7.40;2)將步驟l)制備的混合溶液升溫到45-150。C并反應(yīng)陳化5180分鐘，析出至少含硅、鍶、鋅和鎂中兩種微量元素的磷酸鈣納米顆粒，過濾后，依次用pH值為3.54.5的鹽酸溶液、去離子水和無水乙醇洗滌，干燥。本發(fā)明中，對(duì)摻雜硅、鋅、鍶或鎂活性元素所使用的無機(jī)鹽均不存在嚴(yán)格種類限制，一般含SiOf的無機(jī)鹽采用Na2Si03;含S一+無機(jī)鹽采用SrCl2，含Zn2+無機(jī)鹽采用ZnCl2;含Mg^無機(jī)鹽采用MgCl2。本發(fā)明中，對(duì)所說的含側(cè)鏈羧基的鏈?zhǔn)骄酆衔锊淮嬖趪?yán)格種類限制，一般選用聚天冬氨酸、聚丙稀酸、聚天冬氨酸鈉和聚丙稀酸鈉中的一種或者任意幾種組合。本發(fā)明的生物活性仿生磷酸鈣納米材料，可用于骨科，整形外科，顱頜面外科，腦外科或口腔科中的骨齒損傷修復(fù)作為填充材料。本發(fā)明制備過程中，通過改變含Si032—、Zn2+、S一+和/或Mg"無機(jī)鹽溶,液的添加量和反應(yīng)陳化時(shí)間，可以調(diào)節(jié)磷酸鈣鹽中微量元素的百分含量。本發(fā)明制備過程中，通過改變陳化時(shí)間，可以調(diào)節(jié)納米粒尺寸。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的生物活性仿生磷酸鈣納米材料含多種微量元素，在納米微粒結(jié)構(gòu)上，納米磷酸鈣顆粒是由球狀、片狀或棒狀納米晶聚集形成的高比表面疏松團(tuán)族顆粒，因而有利于生物降解和活性物質(zhì)遷移擴(kuò)散；在顆粒組成上，磷酸鈣晶格中部分鈣、磷原子位置以及部分晶格空位被人體生理必需的微量元素鍶、鋅、硅或鎂離子替代，成核后初始階段為無定型磷酸鈣、部分結(jié)晶的磷酸三鈣或羥基磷灰石納米粒，在陳化階段顆粒結(jié)晶性逐步提高，因而有利于控制和調(diào)節(jié)多元微量元素復(fù)合比例及其釋放速度。這種納米粒材料最顯著的特征是1)顆粒尺寸由陳化時(shí)間調(diào)控，可以在201000納米連續(xù)調(diào)節(jié)，可用于骨齒缺損填充修復(fù)；2)硅、鋅、鍶和/或鎂等在納米粒材料內(nèi)屬于鈣、磷原子晶格位置或者空位替代，多元活性物質(zhì)的釋放速度與磷酸鈣鹽的生物降解速率控制，能保證活性物質(zhì)的持久釋放，并不存在短期內(nèi)爆發(fā)式釋放的風(fēng)險(xiǎn)。此外，本發(fā)明涉及的材料制備均在45150。C條件下一步仿生礦化合成，不涉及高溫高熱處理，工藝極為簡單，顆粒尺寸、磷酸鈣組分以及微量元素?fù)诫s率容易控制，生物活性物質(zhì)釋放速度易于調(diào)控等特點(diǎn)，具有顯著促進(jìn)骨再生生物活性的特點(diǎn)。用本發(fā)明的生物活性仿生磷酸鈣納米材料制成的制品將具有優(yōu)異的生物安全性、生物活性和生物降解性，在骨科，整形外科，顱頜面外科，腦外科或口腔科中具有優(yōu)良的應(yīng)用價(jià)值。圖1為本發(fā)明的生物活性仿生磷酸鈣納米材料X射線衍射圖譜，圖中(a)曲線為陳化30分鐘含Mg和Zn微量元素材料的圖譜，(b)曲線為陳化30分鐘含Mg,Zn和Sr微量元素的圖譜，(c)曲線為陳化30分鐘含Mg,Zn,Sr和Si微量元素的圖譜。圖2為本發(fā)明的生物活性仿生磷酸鈣納米材料掃描電鏡照片，圖中(a)為陳化30分鐘含Mg和Zn微量元素材料的照片，(b)為陳化30分鐘含Mg,Zn和Sr微量元素的照片，(c)為陳化30分鐘含Mg，Zn，Sr和Si微量元素的照片。圖3為含Mg，Zn和Sr微量元素的仿生磷酸鈣納米材料X射線衍射圖譜，圖中(a)曲線為陳化30分鐘并立即過濾分離后納米粒的圖譜，(b)曲線為陳化30分鐘并自然冷卻室溫和過濾分離后納米粒的圖譜，(c)曲線為陳化30分鐘并自然冷卻到室溫靜置36小時(shí)后過濾分離的納米粒圖譜。圖4為含Mg，Zn和Sr的仿生磷酸鈣納米材料透射電鏡和能譜圖，圖中O)為納米團(tuán)族透射電鏡照片，(b)為X-射線衍射能譜圖，(c)為納米團(tuán)族X-射線面掃描Mg元素分布能譜圖譜，(d)為納米團(tuán)族X-射線面掃描Zn元素分布能譜圖譜，(e)為納米團(tuán)族X-射線面掃描Sr元素分布能譜圖譜。圖5為含Mg和Zn微量元素仿生磷酸鈣納米材料中摻雜不同Zn后Mg和Zn含量變化圖(其中橫坐標(biāo)Zn(x)表示Zn離子相對(duì)于Ca離子的百分率)。圖6為含Mg,Zn和Sr微量元素仿生磷酸鈣納米材料中摻雜不同Sr后Mg，Zn和Sr含量變化圖(其中橫坐標(biāo)Sr(x)表示Sr離子相對(duì)于Ca離子的百分率)。圖7為含Mg,Zn,Sr和Si微量元素仿生磷酸鈣納米材料中摻雜不同Si后Mg，Zn,Sr和Si含量變化圖(其中橫坐標(biāo)Si(x)表示Si離子相對(duì)于P離子的百分率)。圖8為含Mg，Zn和Sr微量元素仿生磷酸鈣納米材料(TEs-CaP)與僅含鎂的磷酸鈣納米材料(Mg-CaP)股骨缺損修復(fù)模型X光照片。圖9為含Mg,Zn和Sr微量元素仿生磷酸鈣納米材料(TEs-CaP)與僅含鎂的磷酸鈣納米材料(Mg-CaP)、空白對(duì)照組股骨缺損修復(fù)模型創(chuàng)面大體形態(tài)光學(xué)照片。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)例并不限制本發(fā)明的范圍，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)和制備的材料均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例所使用試劑純度均不低于其分析純?cè)噭┘兌戎笜?biāo)。實(shí)施例11)將含有Na+，142mM;K+,5謹(jǐn)；Ca2+,2.5ihm;Mg2+，1.5mM;S042—,1mM;HP042_，1mM;Cl一，36mM和HC03_,14mM的2.0L模擬體液(SBF)等分于三只2.5L容積潔凈菌種瓶中，并分別標(biāo)記為A、B和C,在攪拌條件下分別向上述SBF溶液中添加聚天冬氨酸溶液、Na2Si03、MgCl2、ZnCb和/或SrCl2溶液，其中，A瓶Zn:Ca摩爾比為0.4:100;新添加的Mg"離子與SBF中的Ca^離子摩爾比Mg:Ca為0.2:100;B瓶Zn:Ca和Sr:Ca摩爾比分別為0.4:100和6:100;新添加的Mg"離子與SBF中的Ca"離子摩爾比Mg:Ca為0.8:100;C瓶Si:P、Zn:Ca和Sr:Ca摩爾比分別為6:100、0.8:100和3:100;新添加的Mg"離子與SBF中的Ca^離子摩爾比Mg:Ca為0.2:100;并控制A、B和C三瓶溶液中聚天冬氨酸(PAsp)濃度分別為2、10和20,，混合溶液的pH值均再調(diào)節(jié)到7.25。2)將步驟l)制備的三瓶混合溶液放入濕法滅菌系統(tǒng)中，升溫到120。C，反應(yīng)陳化30分鐘，析出納米粒，對(duì)A、C瓶自然冷卻后過濾懸浮液，并用pti值為4.2的鹽酸溶液、去離子水和無水乙醇依次各洗滌3次，然后干燥，分別獲得摻雜鋅與鎂二元微量元素以及摻雜硅、鍶、鋅與鎂四元微量元素的仿生型磷酸鈣納米粒材料；對(duì)B瓶吸取總體積量的三分之一懸浮液后立即過濾洗滌，三分之一在自然冷卻到室溫后吸取并過濾，余下三分之一在室溫放置36小時(shí)后也過濾，經(jīng)不同介質(zhì)洗滌后得到不同結(jié)晶性鍶、鋅與鎂三元微量元素?fù)诫s的仿生磷酸鈣納米粒材料。3)上述步驟2)制備的含二元、三元和四元微量元素?fù)诫s的仿生型磷酸鈣納米粒材料的X射線衍射圖譜和掃描電鏡照片分別如圖1和圖2所示，二元微量元素?fù)诫s的仿生型磷酸鈣納米粒為球形無定型磷酸鈣，三元微量元素?fù)诫s的仿生型磷酸鈣納米粒為片狀納米單元組裝聚集形成的部分結(jié)晶的羥基磷灰石，'四元微量元素?fù)诫s的仿生型磷酸鈣納米粒為棒狀納米單元組裝聚集形成的部分結(jié)晶的為磷酸三鈣。陳化不同時(shí)間后的三元微量元素?fù)诫s的仿生型磷酸鈣納米粒材料X射線衍射圖譜如圖3所示，陳化時(shí)間延長結(jié)晶性逐步提高；自然冷卻后的樣品形態(tài)結(jié)構(gòu)透射電鏡照片、元素組成X-射線衍射能譜和微量元素元素面掃描分布圖如圖4所示，在納米粒中能檢測(cè)到摻雜鍶、鋅與鎂元素，表明這種仿生合成在多元微量元素協(xié)同摻雜合成仿生型磷酸鈣納米粒材料方面相當(dāng)有效。實(shí)施例2制備方法同實(shí)施例1，區(qū)別在于向A、B和C瓶各2.0L的SBF溶液中加入含MgCl2和ZnCl2的溶液，新添加的Mg"離子與SBF中的Ca"離子之比Mg:Ca為0.4:100，但Zn:Ca摩爾比依次為0.8:100、1.2:100和2:100，控制三瓶溶液中聚丙烯酸(PAA)濃度為5pM，陳化溫度為90。C，陳化時(shí)間為5分鐘。納米粒中Mg和Zn含量如圖5所示，隨著SBF溶液中Zn離子濃度增加，納米粒中鋅含量也逐漸增加，表明二元微量元素協(xié)同摻雜仿生合成中可通過增加微量元素濃度實(shí)現(xiàn)摻雜率增長。實(shí)施例3制備方法同實(shí)施例1，區(qū)別在于向A、B和C瓶各2.0L的SBF溶液中加入含MgCl2、SrCl2和ZnCl2的溶液，新添加的Mg"離子與SBF中的Ca"離子之比Mg:Ca均為0.4:100，Zn:Ca摩爾比均為0.4:100，但Sr:Ca摩爾比依次為3:100、6:100和10:100，控制三瓶溶液中聚丙烯酸鈉(PAAS)濃度為1.0,;陳化溫度為150°C，陳化90分鐘后納米粒中Sr、Mg和Zn含量如圖6所示，隨著SBF溶液中Sr離子濃度增加，納米粒中鍶含量也逐漸增加，表明三元微量元素協(xié)同摻雜仿生合成中可通過增加微量元素濃度實(shí)現(xiàn)摻雜率增長。實(shí)施例4制備方法同實(shí)施例l，區(qū)別在于向A、B和C瓶各2.0L的SBF溶液中加入含Na2Si03、MgCl2、SrCl2和ZnCl2的溶液，新添加的Mg^離子與SBF中的Ca^離子之比Mg:Ca均為6:100，Zn:Ca摩爾比均為0.8:100，Sr:Ca摩爾比依次為10:100、6:100和10:100，但Si:Ca摩爾比依次為3:100、6:100和10:100，控制三瓶溶液中聚天冬氨酸濃度為2.0^m;陳化溫度為50。C，陳化60分鐘后納米粒中Si、Sr、Mg和Zn含量如圖7所示，隨著SBF溶液中Si離子濃度增加，納米粒中硅含量也逐漸增加，表明四元微量元素協(xié)同摻雜仿生合成中可通過增加微量元素濃度實(shí)現(xiàn)摻雜率增長。實(shí)施例511對(duì)實(shí)施例1中攪拌速度和Si032'、Sr2+、Zn"和Mg^原始溶液的加入量、陳化溫度、陳化時(shí)間按表1所示進(jìn)行調(diào)整，其它條件同實(shí)施例l，制備含多種微量元素仿生磷酸鈣納米材料，各實(shí)施例所得納米材料中微量元素含量(以氧化物表示)如表2所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實(shí)施例12實(shí)施例IO和實(shí)施例11(對(duì)照組，合成僅含鎂離子的磷酸鈣)制備的納米顆粒材料的骨損傷再生修復(fù)活性和降解性進(jìn)行測(cè)試，具體如下對(duì)納米粒粉末樣品進(jìn)行高壓蒸氣滅菌，對(duì)18只16周齡健康雌性大鼠(體重300土15g)分成3組，經(jīng)全身消毒滅菌后，在后腿股骨頸距關(guān)節(jié)頭1.8-2.0cm處沿骨干方向用骨鉆造長x寬x深為4x2x3mm的缺損，第1、2組分別填充實(shí)施例10和實(shí)施例11制備的含硅、鋅、鍶和鎂的納米材料(標(biāo)記為TEs-CaP)和僅含鎂的磷酸鈣納米粒(Mg-CaP)，第三組不填充材料，即為空白對(duì)照組，分別對(duì)肌肉組織和外層皮膚組織縫合，并各注射青霉素20萬單位。按飼養(yǎng)條件進(jìn)行飼養(yǎng)，在第4、6和8周末分別對(duì)其活體X光測(cè)試后，并處死2、2和2只大鼠，大體拍照，觀察缺損修復(fù)效果。圖8為活體X光照片，圖片顯示多元微量元素協(xié)同復(fù)合型TEs-CaP比僅含鎂的Mg-CaP納米粒材料具有更為快速的修復(fù)效果；圖9為術(shù)后不同時(shí)間段創(chuàng)面大體觀察光學(xué)照片，圖片顯示TEs-CaP比Mg-CaP和空白對(duì)照組具有更為快速的修復(fù)和降解速度。權(quán)利要求1.一種生物活性仿生磷酸鈣納米材料，其特征在于它是含硅、鍶、鋅和鎂中至少兩種元素的納米磷酸鈣顆粒，其組分以氧化物形式表示的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為CaO40～55％；P2O538～44％；SiO20～0.3％；SrO0～5.5％；ZnO0～3.5％；MgO0～4.5％；H2O3～8％，上述組分之和為100％，且SiO2、ZnO、MgO和SrO至少兩種物質(zhì)不同時(shí)為0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物活性仿生磷酸鈣納米材料，其特征在于所說的磷酸鈣是無定型磷酸鈣、部分結(jié)晶的磷酸三鈣和羥基磷灰石中的一種或者一種以上的復(fù)合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物活性仿生磷酸鈣納米材料，其特征在于所說的納米磷酸鈣顆粒粒徑為201000nm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物活性仿生磷酸鈣納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)在攪拌條件下向含有Na+，142mM;K+,5mM;Ca2+,2.5mM;Mg2+,1.5him;S042—，1mM;HP042—,1mM;Cl一，36mM和HC03—，14mM的模擬體液中添加含側(cè)鏈羧基的鏈?zhǔn)骄酆衔锶芤阂约昂琒K)32—、Zn2+、S+和Mg^中至少兩種離子的無機(jī)鹽溶液，得到混合溶液，控制混合溶液中聚合物的濃度為120Si:P、Zn:Ca和Sr:Ca的摩爾比分別為(010):100、(01.0):100和(010):100，添加的Mg"離子與模擬體液中的Cf離子之比Mg:Ca為(01.0):100，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為7.257.40;2)將步驟l)制備的混合溶液升溫到45~150°C并反應(yīng)陳化5~180分鐘，析出至少含硅、鍶、鋅和鎂中兩種微量元素的磷酸鈣納米顆粒，過濾后，依次用pH值為3.54.5的鹽酸溶液、去離子水和無水乙醇洗滌，干燥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物活性仿生磷酸鈣納米材料的制備方法，其特征在于，所說的含SiO,的無機(jī)鹽是Na2Si03;所說的含S,無機(jī)鹽是SrCl2，所說的含Zi^+無機(jī)鹽是ZnCl2;所說的含Mg^無機(jī)鹽是MgCl2。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物活性仿生磷酸鈣納米材料的制備方法，其特征在于，所說的含側(cè)鏈羧基的鏈?zhǔn)骄酆衔锸蔷厶於彼?、聚丙稀酸、聚天冬氨酸鈉和聚丙稀酸鈉中的一種或者任意幾種組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物活性仿生磷酸鈣納米材料的應(yīng)用，其特征是在骨科、整形外科、顱頜面外科、腦外科或口腔科中的骨齒損傷修復(fù)填充材料中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開的生物活性仿生磷酸鈣納米材料，是含硅、鍶、鋅和鎂中至少兩種元素的納米磷酸鈣顆粒，其組分以氧化物形式表示的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為CaO40～55％；P₂O₅38～44％；SiO₂0～0.3％；SrO0～5.5％；ZnO0～3.5％；MgO0～4.5％；H₂O3～8％，上述組分之和為100％，且SiO₂、ZnO、MgO和SrO至少兩種物質(zhì)不同時(shí)為0。其制備方法是向模擬體液中添加含側(cè)鏈羧基的鏈?zhǔn)骄酆衔锶芤?，并加入含硅、鍶、鋅和鎂中至少兩種離子的無機(jī)鹽溶液，反應(yīng)陳化，析出微量元素協(xié)同摻雜的仿生磷酸鈣納米粒，過濾、洗滌、干燥而成。這種納米材料在骨組織中能持續(xù)降解并同步釋放鈣、磷酸根離子和微量元素，適宜于人體骨齒損傷修復(fù)應(yīng)用。本發(fā)明具有制備工藝簡單、納米粒形貌和尺寸容易控制、微量元素復(fù)合比例易于操控等特點(diǎn)。文檔編號(hào)A61L27/00GK101518659SQ20091009745公開日2009年9月2日申請(qǐng)日期2009年3月30日優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日發(fā)明者茍中入,欣高申請(qǐng)人:浙江大學(xué)