一種羥基磷灰石/殼聚糖/聚乳酸復(fù)合生物材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種羥基磷灰石/殼聚糖/聚乳酸復(fù)合生物材料的制備方法，屬于生物材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]羥基磷灰石(Ca1Q(PO4)6(OH) 2，HA)是天然骨的主要無(wú)機(jī)成分，以H A為基礎(chǔ)的陶瓷材料，因其組成成分、結(jié)構(gòu)性質(zhì)與人體骨無(wú)機(jī)質(zhì)相似，并具有良好的生物相容性、骨引導(dǎo)作用，可與自然骨形成生物性的鍵合，而成為研究的熱點(diǎn)。但是該類材料由于脆性大，在醫(yī)學(xué)上主要用于非承重部位;為了提高其韌性，羥基磷灰石/聚合物復(fù)合材料被廣泛研究和應(yīng)用。采用納米羥基磷灰石晶體(n-HA)與聚合物復(fù)合，可望提高其在聚合物中的含量和在聚合物中的均勻分散性，從而提高復(fù)和材料的韌性。
[0003]聚乳酸是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。這種線型熱塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麥、木薯等一些植物中提取的淀粉為最初原料，經(jīng)過(guò)酶分解得到葡萄糖，再經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸，然后經(jīng)過(guò)化學(xué)合成得到高純度聚乳酸。通過(guò)將聚合物與復(fù)合材料聚乳酸相結(jié)合，提高其復(fù)合材料的韌性，但是一般這類物質(zhì)與身體結(jié)合程度較低，身體容易形成排斥反應(yīng)，所以需要一種韌性較強(qiáng)的、與人體結(jié)合度較高的骨材料很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)目前使用羥基磷石灰和聚合物制備復(fù)合材料作為骨科材料時(shí)，會(huì)與人體造成排斥反應(yīng)，提供了一種通過(guò)將羥基磷石灰進(jìn)行改性，制備復(fù)合聚乳酸材料，滿足其對(duì)骨科材料力學(xué)性能的要求，同時(shí)通過(guò)將殼聚糖對(duì)骨科材料進(jìn)行包覆，將骨材料外表包裹，提高其與人體的相適應(yīng)程度，人體無(wú)排斥反應(yīng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)按固液質(zhì)量比1:20，將硬脂酸溶解至無(wú)水乙醇中，制備得硬脂酸分散溶液，隨后再按質(zhì)量比1:5，將羥基磷石灰與硬脂酸分散溶液攪拌混合，制備得羥基磷石灰漿料，隨后將其置于50?60°C水浴加熱I?2h;
(2)待加熱完成后，對(duì)其抽濾并收集濾渣，將其置于70?80°C烘箱中干燥40?48h，隨后將其置于10?15MPa下進(jìn)行碾磨并過(guò)篩，制備得100?120目的改性納米羥基磷石灰粉末；
(3)將聚乳酸顆粒置于60?80°C下進(jìn)行干燥處理10?12h，待烘干完成后，按質(zhì)量比1:4，將上述制備的改性納米羥基磷灰石粉末與干燥聚乳酸顆粒攪拌混合，隨后在110°C真空干燥箱中干燥10?12h，并將其置于同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，制備得納米羥基磷灰/聚乳酸混合樹(shù)脂，備用；
(4)按重量份數(shù)計(jì)，選取20?45份的殼聚糖粉末、30?40份的去離子水和25?40份的質(zhì)量濃度為2%的乙酸溶液，在600?800r/min下磁力攪拌10?15min，使其充分溶解，隨后對(duì)其加熱升溫至60?80°C后，保溫加熱4?5h，待反應(yīng)完成后，停止加熱，靜置冷卻并使其脫泡2?3h，制備得殼聚糖包覆液；
(5)待靜置完成后，按固液質(zhì)量比1:2，將納米羥基磷灰/聚乳酸混合樹(shù)脂與殼聚糖包覆液攪拌混合10?15min，隨后使其完全分散至殼聚糖包覆液中，隨后將其置于玻璃模具中進(jìn)行流延，使殼聚糖進(jìn)行包覆定型，并在50?60°C下干燥20?24h，制備得殼聚糖包覆材料；
(6 )待干燥完成后，分別用質(zhì)量濃度為20%的氫氧化鈉溶液和20%的鹽酸溶液分別洗滌3?5次，隨后用去離子水洗滌至pH至7.0，再在30?45°C烘箱中干燥6?8h，即可制備得一種羥基磷灰石/殼聚糖/聚乳酸復(fù)合生物材料。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:將上述制備的羥基磷灰石/殼聚糖/聚乳酸復(fù)合生物材料置于注塑機(jī)中，在160?165°C下進(jìn)行注塑，隨后從不銹鋼模具中取出，即可制備得人造骨料進(jìn)行移植。
[0007]本發(fā)明的有益之處是:
(1)本發(fā)明通過(guò)殼聚糖和聚乳酸進(jìn)行復(fù)合，彎曲強(qiáng)度較高可達(dá)50?120MPa，彈性模量為4.0?4.1GPa;
(2)通過(guò)殼聚糖和聚乳酸進(jìn)行改性，綠色環(huán)保對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
具體實(shí)施方案
[0008]按固液質(zhì)量比1:20，將硬脂酸溶解至無(wú)水乙醇中，制備得硬脂酸分散溶液，隨后再按質(zhì)量比1:5，將羥基磷石灰與硬脂酸分散溶液攪拌混合，制備得羥基磷石灰漿料，隨后將其置于50?60°C水浴加熱I?2h;待加熱完成后，對(duì)其抽濾并收集濾渣，將其置于70?80°C烘箱中干燥40?48h，隨后將其置于10?15MPa下進(jìn)行碾磨并過(guò)篩，制備得100?120目的改性納米羥基磷石灰粉末;將聚乳酸顆粒置于60?80°C下進(jìn)行干燥處理10?12h，待烘干完成后，按質(zhì)量比1:4，將上述制備的改性納米羥基磷灰石粉末與干燥聚乳酸顆粒攪拌混合，隨后在110°C真空干燥箱中干燥10?12h，并將其置于同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，制備得納米羥基磷灰/聚乳酸混合樹(shù)脂，備用;按重量份數(shù)計(jì)，選取20?45份的殼聚糖粉末、30?40份的去離子水和25?40份的質(zhì)量濃度為2%的乙酸溶液，在600?800r/min下磁力攪拌10?15min，使其充分溶解，隨后對(duì)其加熱升溫至60?80°C后，保溫加熱4?5h，待反應(yīng)完成后，停止加熱，靜置冷卻并使其脫泡2?3h，制備得殼聚糖包覆液;待靜置完成后，按固液質(zhì)量比1:2，將納米羥基磷灰/聚乳酸混合樹(shù)脂與殼聚糖包覆液攪拌混合10?15min，隨后使其完全分散至殼聚糖包覆液中，隨后將其置于玻璃模具中進(jìn)行流延，使殼聚糖進(jìn)行包覆定型，并在50?60°C下干燥20?24h，制備得殼聚糖包覆材料;待干燥完成后，分別用質(zhì)量濃度為20%的氫氧化鈉溶液和20%的鹽酸溶液分別洗滌3?5次，隨后用去離子水洗滌至pH至7.0，再在30?45°C烘箱中干燥6?8h，即可制備得一種羥基磷灰石/殼聚糖/聚乳酸復(fù)合生物材料。
[0009]實(shí)例I
按固液質(zhì)量比1:20，將硬脂酸溶解至無(wú)水乙醇中，制備得硬脂酸分散溶液，隨后再按質(zhì)量比1:5，將羥基磷石灰與硬脂酸分散溶液攪拌混合，制備得羥基磷石灰漿料，隨后將其置于50°C水浴加熱Ih;待加熱完成后，對(duì)其抽濾并收集濾渣，將其置于70°C烘箱中干燥40h，隨后將其置于1MPa下進(jìn)行碾磨并過(guò)篩，制備得100目的改性納米羥基磷石灰粉末;將聚乳酸顆粒置于60°C下進(jìn)行干燥處理1h，待烘干完成后，按質(zhì)量比1:4，將上述制備的改性納米羥基磷灰石粉末與干燥聚乳酸顆粒攪拌混合，隨后在110°C真空干燥箱中干燥10h，并將其置于同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，制備得納米羥基磷灰/聚乳酸混合樹(shù)脂，備用；按重量份數(shù)計(jì)，選取20份的殼聚糖粉末、40份的去離子水和40份的質(zhì)量濃度為2%的乙酸溶液，在600r/min下磁力攪拌1min，使其充分溶解，隨后對(duì)其加熱升溫至60°C后，保溫加熱4h，待反應(yīng)完成后，停止加熱，靜置冷卻并使其脫泡2h，制備得殼聚糖包覆液;待靜置完成后，按固液質(zhì)量比1:2，將納米羥基磷灰/聚乳酸混合樹(shù)脂與殼聚糖包覆液攪拌混合lOmin，隨后使