一種磁性復(fù)合骨水泥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磁性骨水泥及其制備方法，以磷酸鈣骨水泥為基質(zhì)，同時(shí)與鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒混合制備出磁性復(fù)合骨水泥的制備技術(shù)。包括制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒；β?TCP的制備；骨水泥固化液的制備；復(fù)合磁性骨水泥的制備。本發(fā)明可通過(guò)調(diào)節(jié)加入鋅摻的Fe3O4納米顆粒的量來(lái)對(duì)磁性骨水泥材料的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，如延長(zhǎng)骨水泥的固化時(shí)間、降低骨水泥固化放熱溫度和潰散性、增強(qiáng)其可注射性和抗壓強(qiáng)度、降低透鈣磷石過(guò)快的降解速率，從而有利用于骨的修復(fù)和治療。本發(fā)明的磁性骨水泥材料制備方法工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，且更加滿足臨床使用需求，具備推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
一種磁性復(fù)合骨水泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種磁性骨水泥及磁性骨水泥的制備方法，具體涉及一種以磷酸鈣骨水泥為基質(zhì)，同時(shí)與鋅摻雜的Fe3O4納米顆?；旌现苽涑龃判詮?fù)合骨水泥的制備技術(shù)。本發(fā)明屬于生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]骨骼是惡性腫瘤第3常見(jiàn)轉(zhuǎn)移部位，僅次于肝和肺(J Bone Joint Surg，1997，79
(6):917-932)。發(fā)現(xiàn)約70%乳腺癌、前列腺癌患者、約30%?40%甲狀腺癌、腎癌支氣管癌患者和10%胃腸道腫瘤患者均出現(xiàn)腫瘤骨轉(zhuǎn)移(Clinical Cancer Research，2006，12(20 Pt
2): 6243s-6249s)。腫瘤骨轉(zhuǎn)移可能會(huì)出現(xiàn)劇烈骨痛、病理性骨折、椎體壓縮、變形、脊髓壓迫等骨相關(guān)事件，給患者帶來(lái)巨大疼痛(Cancer B1l Ther，2008，7(1): 3_9)。目前臨床上治療骨轉(zhuǎn)移的金標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)手術(shù)固定聯(lián)合放療進(jìn)行治療，但手術(shù)固定不僅增加患者的痛苦還需要矯正手術(shù)(Lippincott-Raven, Philadelphia，1998:633-637.)，而且放療還會(huì)造成軟組織損傷，肌肉硬結(jié)與關(guān)節(jié)痙攣(Clin Orthop Relat Res，1990，251: 213-219)。如今，磁性骨水泥被認(rèn)為很適合用于骨腫瘤所致骨缺損的修復(fù)。
[0003]磁感應(yīng)熱療是主要是通過(guò)將磁性粒子植入腫瘤區(qū)域暴露于交變磁場(chǎng)下，通過(guò)磁性粒子產(chǎn)生磁滯損失而升溫以殺死腫瘤(Oncology Reports，2012，7(3): 791-797)。磁性粒子的注入量與注入位置的可控性大大增強(qiáng)了磁感應(yīng)熱療的靶向性及控制性，2005年德國(guó)已將磁感應(yīng)熱療技術(shù)應(yīng)用于臨床乳腺癌的治療(Internat1nal Journal of Hyperthermia，2013,29(8): 835- 844) Jawashita 等(Acta B1materialia，2010，6(8):3189-3192)將臨床上常用的骨修復(fù)材料聚甲基丙稀酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)骨水泥和磁性粒子Fe3O4按一定的比例混合制備出磁性復(fù)合骨水泥，發(fā)現(xiàn)所制備的復(fù)合骨水泥性質(zhì)不僅滿足臨床要求，而且在交變磁場(chǎng)能升溫到腫瘤治療溫度。但是這種骨水泥基質(zhì)大都不降解，或者降解性能很差。而磷酸三鈣具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性，是理想的人體硬組織修復(fù)和替代材料，在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)領(lǐng)域一直受到人們的密切關(guān)注。
[0004]1965年以前人們認(rèn)為骨折愈合過(guò)程中，成骨細(xì)胞起主要和決定性作用。但現(xiàn)在認(rèn)為，除此之外，還需多種物質(zhì)參與，包括多種微量元素，其中鋅最為重要。ZnO中鋅離子可維持上皮細(xì)胞的正常生理機(jī)能，控制上皮細(xì)胞過(guò)度角化，維持上皮細(xì)胞的正常修復(fù)，對(duì)成纖維細(xì)胞的增生、上皮的形成以及膠原的合成都很重要(JMSE Part C，2004，47( I):209- 217)。除此之外，鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒與純Fe3O4納米顆粒相比具有較高的磁飽和{KAngew.Chem.1nt.Ed,2009,48,1234 _ 1238)，為磁熱療效果提供了必要條件。因此，制備以磷酸鈣骨水泥為基質(zhì)，同時(shí)混合鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒的復(fù)合磁性骨水泥具有較高的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種磁性復(fù)合骨水泥及其制備方法。該類復(fù)合骨水泥不僅具有較高力學(xué)強(qiáng)度、良好可注射性、適中固化時(shí)間、可降解性等骨水泥基本特性，還具有磁熱療及微量元素促骨生成的作用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，以水熱法合成鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒，通過(guò)高溫固相反應(yīng)制取β-TCP。取β-TCP、一水合磷酸二氫鈣和鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒研磨混合均勻得到磁性骨水泥固相，最后將固化液加入到磁性骨水泥固相中，調(diào)拌均勻。
[0007]一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒:
首先把混合的無(wú)機(jī)鐵鹽和無(wú)機(jī)鋅溶解的量，F(xiàn)e2+和Zn2+物質(zhì)的量之和為0.002mol，鹽溶解在20ml的水里;其次，把1ml有機(jī)酸、1ml水和Ig堿混合，在常溫下磁力攪拌直到得到均勻的溶液;再者，把前體Fe2+和Zn2+倒進(jìn)該均勻溶液中，攪拌幾分鐘直至混合溶液變成深棕色;最后把該溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)50ml反應(yīng)釜中，密封，一定溫度下加熱十小時(shí)以上;反應(yīng)結(jié)束以后，冷卻至室溫;產(chǎn)品沉積在釜底，用環(huán)己烷溶解取出納米顆粒;再把乙醇加入容有納米顆粒的環(huán)己烷中，沉淀出納米顆粒，最后納米顆粒再用乙醇反復(fù)洗數(shù)次;顆粒表面的有機(jī)表面活性劑用二巰基丁二酸(DMSA)在60 0C水浴機(jī)械攪拌12小時(shí)，重復(fù)兩次交換，得到DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒，該納米顆粒能夠徹底溶解在水相中；
(2)β-??Ρ的制備:
以摩爾比2:1準(zhǔn)確稱取分析純二水磷酸氫鈣和碳酸鈣，按質(zhì)量比1: 1.5加入蒸餾水，以400r/m的轉(zhuǎn)速球磨4h，于80°C干燥;將干燥粉末加熱至1100°C，保溫6h后隨爐冷卻；按質(zhì)量比1:1.5加入無(wú)水乙醇，以400r/m的轉(zhuǎn)速球磨4h，旋蒸去除無(wú)水乙醇，于80°C干燥后以備用；
(3 )骨水泥固化液的制備:
稱取0.2g明膠、0.2g磷酸化殼聚糖，溶解于19.6g 20的%檸檬酸水溶液中，制備得到濃度為20wt%梓檬酸、lwt°/c^膠、1￥丨%磷酸化殼聚糖的骨水泥固化液；
(4 )復(fù)合磁性骨水泥的制備:
取β-TCP和一水合磷酸二氫鈣混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體；
再將鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒加入到所制骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體研磨均勻，得到磁性骨水泥固相，將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C100%濕度環(huán)境中固化。
所述的雜鋅摻的Fe3O4納米顆粒與骨水泥基質(zhì)粉體按質(zhì)量比為1:1-1: 20混合制得磁性骨水泥固相。
[0008]所述的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒中摻雜的鋅元素的含量為0.1-0.8，即ZnxFeyO4中X為0.1至0.8;y為2.9至2.2。
[0009]所述的磁性骨水泥固相粉體與固化液之比為2g/ml -3g/ml0
[0010]所述的將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C100%濕度環(huán)境中固化時(shí)間為3_30min。
[0011]所述的β-TCP和一水合磷酸二氫鈣按質(zhì)量比為9:1-5: 5的比例進(jìn)行混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體。
[0012]—種磁性復(fù)合骨水泥，其特征在于，根據(jù)上述任一所述方法制備得到。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明選擇較高磁飽和值的鋅摻的Fe3O4納米顆粒與骨水泥基質(zhì)粉體混合制備骨水泥固相，不僅使材料具有良好的磁生熱性能，用于骨腫瘤熱療，而且納米顆粒中的鋅元素還可以起到促骨生長(zhǎng)和骨骼礦化的作用。
[0014]本發(fā)明可通過(guò)調(diào)節(jié)加入鋅摻的Fe3O4納米顆粒的量來(lái)對(duì)磁性骨水泥材料的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，如延長(zhǎng)骨水泥的固化時(shí)間、降低骨水泥固化放熱溫度和潰散性、增強(qiáng)其可注射性和抗壓強(qiáng)度、降低透鈣磷石過(guò)快的降解速率，從而有利用于骨的修復(fù)和治療。
[0015]本發(fā)明的磁性骨水泥材料制備方法工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，且更加滿足臨床使用需求，具備推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為各實(shí)施例所制備的骨水泥的可注射系數(shù)和抗壓強(qiáng)度圖。
[0017]a:骨水泥注射系數(shù)圖，b:骨水泥抗壓強(qiáng)度圖；1#代表純磷酸鈣骨水泥;2#代表實(shí)施例I的圖；3#代表實(shí)施例2的圖；4#代表實(shí)施例3的圖；5#代表實(shí)施例4的圖；由圖可知，純透鈣磷石骨水泥由于固化時(shí)間極短，可注射系數(shù)約43 %，可注射性極差?；旌箱\摻的Fe3O4納米顆粒后，固化時(shí)間延長(zhǎng)，骨水泥漿料粘稠性增加減緩，可注射性顯著改善。但加入大量鋅摻的Fe3O4納米顆粒后，雖然骨水泥固化時(shí)間延長(zhǎng)，可注射性反而下降。當(dāng)鋅摻的Fe3O4納米顆粒摻入比為I: 10時(shí)，材料可注射性最好，約95%的漿料可推出注射器;隨鋅摻的Fe3O4納米顆粒含量增加，材料抗壓強(qiáng)度先上升后下降。當(dāng)鋅摻的Fe3O4納米顆粒摻入比為1:10時(shí)，材料抗壓強(qiáng)度最大，約52Mpa。
[0018]圖2為實(shí)施例1所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。
[0019]圖3為實(shí)施例2所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。
[0020]圖4為實(shí)施例3所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。
[0021]圖5為實(shí)施例4所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。以下的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0023]實(shí)施例1:
1.制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒
首先把FeSO4.(NH4)2SO4.6H20和ZnSO4溶解在20ml的水里，使得前體達(dá)到1.73 X 10一3mo I Fe2+and 2.67X10—4 mo I Zn2+ 的目的。其次，把 1ml 油酸、1ml 水和 Ig NaOH 混合，在常溫下磁力攪拌直到得到均勻的溶液。再者，把前體Fe2+和Zn2+倒進(jìn)該均勻溶液中，攪拌幾分鐘以后，混合溶液變成深棕色。最后把該溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)50ml反應(yīng)釜中，密封，230 V加熱15個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束以后，冷卻至室溫。產(chǎn)品沉積在釜底，用環(huán)己烷溶解取出納米顆粒。再把乙醇加入容有納米顆粒的環(huán)己烷中，沉淀出納米顆粒，最后納米顆粒再用乙醇反復(fù)洗數(shù)次。顆粒表面的有機(jī)表面活性劑用DMSA進(jìn)行雙交換，使得納米顆粒徹底溶解在水相中。
[0024]2.β-??Ρ 的制備
實(shí)驗(yàn)中以摩爾比2:1準(zhǔn)確稱取分析純二水磷酸氫鈣和碳酸鈣，按質(zhì)量比1:1.5加入蒸餾水，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，于80°C干燥。將干燥粉末加熱至1100°C，保溫6 h后隨爐冷卻。按質(zhì)量比1: 1.5加入無(wú)水乙醇，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，旋蒸去除無(wú)水乙醇，于80°C干燥后以備用。
[0025]3.骨水泥固化液的制備
稱取0.2g明膠、0.2g磷酸化殼聚糖，溶解于19.6g 20的%檸檬酸水溶液中，制備得到濃度為20wt°4f檬酸、lwt%明膠、lwt%磷酸化殼聚糖的骨水泥固化液。
[0026]4.復(fù)合磁性骨水泥的制備
按質(zhì)量比為6:4的比例取β-TCP和一水合磷酸二氫鈣混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體;再將鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒與所制骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體按質(zhì)量比為1:5的比例進(jìn)行混合，研磨均勻，得到磁性骨水泥固相，按固液比為
2.4g/ml將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C 100%
濕度環(huán)境中固化。
[0027]圖2為所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。該類的磁性復(fù)合骨水泥的固化時(shí)間為I Omin。
[0028]實(shí)施例2:
1.制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒
首先把FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O和ZnSO4溶解在20ml的水里，使得前體達(dá)到1.73X 10一3mo I Fe2+and 2.67X10—4 mo I Zn2+ 的目的。其次，把 1ml 油酸、1ml 水和 Ig NaOH 混合，在常溫下磁力攪拌直到得到均勻的溶液。再者，把前體Fe2+和Zn2+倒進(jìn)該均勻溶液中，攪拌幾分鐘以后，混合溶液變成深棕色。最后把該溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)50ml反應(yīng)釜中，密封，230 V加熱15個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束以后，冷卻至室溫。產(chǎn)品沉積在釜底，用環(huán)己烷溶解取出納米顆粒。再把乙醇加入容有納米顆粒的環(huán)己烷中，沉淀出納米顆粒，最后納米顆粒再用乙醇反復(fù)洗數(shù)次。顆粒表面的有機(jī)表面活性劑用DMSA進(jìn)行雙交換，使得納米顆粒徹底溶解在水相中。
[0029]2.β-??Ρ 的制備
實(shí)驗(yàn)中以摩爾比2:1準(zhǔn)確稱取分析純二水磷酸氫鈣和碳酸鈣，按質(zhì)量比1:1.5加入蒸餾水，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，于80°C干燥。將干燥粉末加熱至1100°C，保溫6 h后隨爐冷卻。按質(zhì)量比1: 1.5加入無(wú)水乙醇，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，旋蒸去除無(wú)水乙醇，于80°C干燥后以備用。
[0030]3.骨水泥固化液的制備
稱取0.2g明膠、0.2g磷酸化殼聚糖，溶解于19.6g 20的%檸檬酸水溶液中，制備得到濃度為20wt°4f檬酸、lwt%明膠、lwt%磷酸化殼聚糖的骨水泥固化液。
[0031]4.復(fù)合磁性骨水泥的制備
按質(zhì)量比為6:4的比例取β-TCP和一水合磷酸二氫鈣混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體;再將鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒與所制骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體按質(zhì)量比為1:10的比例進(jìn)行混合，研磨均勻，得到磁性骨水泥固相，按固液比為
2.4g/ml將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C 100%
濕度環(huán)境中固化。
[0032]圖3為所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。該類的磁性復(fù)合骨水泥的固化時(shí)間為16min。
[0033]實(shí)施例3:
1.制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒
首先把FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O和ZnSO4溶解在20ml的水里，使得前體達(dá)到1.73X 10一3mo I Fe2+and 2.67X10—4 mo I Zn2+ 的目的。其次，把 1ml 油酸、1ml 水和 Ig NaOH 混合，在常溫下磁力攪拌直到得到均勻的溶液。再者，把前體Fe2+和Zn2+倒進(jìn)該均勻溶液中，攪拌幾分鐘以后，混合溶液變成深棕色。最后把該溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)50ml反應(yīng)釜中，密封，230 V加熱15個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束以后，冷卻至室溫。產(chǎn)品沉積在釜底，用環(huán)己烷溶解取出納米顆粒。再把乙醇加入容有納米顆粒的環(huán)己烷中，沉淀出納米顆粒，最后納米顆粒再用乙醇反復(fù)洗數(shù)次。顆粒表面的有機(jī)表面活性劑用DMSA進(jìn)行雙交換，使得納米顆粒徹底溶解在水相中。
[0034]2.β-??Ρ 的制備
實(shí)驗(yàn)中以摩爾比2:1準(zhǔn)確稱取分析純二水磷酸氫鈣和碳酸鈣，按質(zhì)量比1:1.5加入蒸餾水，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，于80°C干燥。將干燥粉末加熱至1100°C，保溫6 h后隨爐冷卻。按質(zhì)量比1: 1.5加入無(wú)水乙醇，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，旋蒸去除無(wú)水乙醇，于80°C干燥后以備用。
[0035]3.骨水泥固化液的制備
稱取0.2g明膠、0.2g磷酸化殼聚糖，溶解于19.6g 20的%檸檬酸水溶液中，制備得到濃度為20wt°4f檬酸、lwt%明膠、lwt%磷酸化殼聚糖的骨水泥固化液。
[0036]4.復(fù)合磁性骨水泥的制備
按質(zhì)量比為6:4的比例取β-TCP和一水合磷酸二氫鈣混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體;再將鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒與所制骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體按質(zhì)量比為1:20的比例進(jìn)行混合，研磨均勻，得到磁性骨水泥固相，按固液比為
2.4g/ml將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C 100%
濕度環(huán)境中固化。
[0037]圖4為所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。該類的磁性復(fù)合骨水泥的固化時(shí)間為22min。
[0038]實(shí)施例4:
1.制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒
首先把FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O和ZnSO4溶解在20ml的水里，使得前體達(dá)到1.73X 10一3mo I Fe2+and 2.67X10—4 mo I Zn2+ 的目的。其次，把 1ml 油酸、1ml 水和 Ig NaOH 混合，在常溫下磁力攪拌直到得到均勻的溶液。再者，把前體Fe2+和Zn2+倒進(jìn)該均勻溶液中，攪拌幾分鐘以后，混合溶液變成深棕色。最后把該溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)50ml反應(yīng)釜中，密封，230 V加熱15個(gè)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束以后，冷卻至室溫。產(chǎn)品沉積在釜底，用環(huán)己烷溶解取出納米顆粒。再把乙醇加入容有納米顆粒的環(huán)己烷中，沉淀出納米顆粒，最后納米顆粒再用乙醇反復(fù)洗數(shù)次。顆粒表面的有機(jī)表面活性劑用DMSA進(jìn)行雙交換，使得納米顆粒徹底溶解在水相中。
[0039]2.β-??Ρ 的制備
實(shí)驗(yàn)中以摩爾比2:1準(zhǔn)確稱取分析純二水磷酸氫鈣和碳酸鈣，按質(zhì)量比1:1.5加入蒸餾水，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，于80°C干燥。將干燥粉末加熱至1100°C，保溫6 h后隨爐冷卻。按質(zhì)量比1: 1.5加入無(wú)水乙醇，以400r/ m的轉(zhuǎn)速球磨4h，旋蒸去除無(wú)水乙醇，于80°C干燥后以備用。
[0040]3.骨水泥固化液的制備
稱取0.2g明膠、0.2g磷酸化殼聚糖，溶解于19.6g 20的%檸檬酸水溶液中，制備得到濃度為20wt°4f檬酸、lwt%明膠、lwt%磷酸化殼聚糖的骨水泥固化液。
[0041 ] 4.復(fù)合磁性骨水泥的制備
按質(zhì)量比為6:4的比例取β-TCP和一水合磷酸二氫鈣混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體;再將鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒與所制骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體按質(zhì)量比為1:2.5的比例進(jìn)行混合，研磨均勻，得到磁性骨水泥固相，按固液比為
2.4g/ml將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C 100%
濕度環(huán)境中固化。
[0042]圖5為所制備的磁性復(fù)合骨水泥的掃描電子顯微鏡圖。該類的磁性復(fù)合骨水泥的固化時(shí)間為31min。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)制備DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒: 首先把混合的無(wú)機(jī)鐵鹽和無(wú)機(jī)鋅溶解的量，F(xiàn)e2+和Zn2+物質(zhì)的量之和為0.002mol，鹽溶解在20ml的水里;其次，把1ml有機(jī)酸、1ml水和Ig堿混合，在常溫下磁力攪拌直到得到均勻的溶液;再者，把前體Fe2+和Zn2+倒進(jìn)該均勻溶液中，攪拌幾分鐘直至混合溶液變成深棕色;最后把該溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)50ml反應(yīng)釜中，密封，一定溫度下加熱十小時(shí)以上;反應(yīng)結(jié)束以后，冷卻至室溫;產(chǎn)品沉積在釜底，用環(huán)己烷溶解取出納米顆粒;再把乙醇加入容有納米顆粒的環(huán)己烷中，沉淀出納米顆粒，最后納米顆粒再用乙醇反復(fù)洗數(shù)次;顆粒表面的有機(jī)表面活性劑用二巰基丁二酸(DMSA)在60 0C水浴機(jī)械攪拌12小時(shí)，重復(fù)兩次交換，得到DMSA包裹的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒，該納米顆粒能夠徹底溶解在水相中； (2)β-??Ρ的制備: 以摩爾比2:1準(zhǔn)確稱取分析純二水磷酸氫鈣和碳酸鈣，按質(zhì)量比1: 1.5加入蒸餾水，以400r/m的轉(zhuǎn)速球磨4h，于80°C干燥;將干燥粉末加熱至1100°C，保溫6h后隨爐冷卻；按質(zhì)量比1:1.5加入無(wú)水乙醇，以400r/m的轉(zhuǎn)速球磨4h，旋蒸去除無(wú)水乙醇，于80°C干燥后以備用； (3 )骨水泥固化液的制備: 稱取0.2g明膠、0.2g磷酸化殼聚糖，溶解于19.6g 20的%檸檬酸水溶液中，制備得到濃度為20wt%梓檬酸、lwt°/c^膠、1￥丨%磷酸化殼聚糖的骨水泥固化液； (4 )復(fù)合磁性骨水泥的制備: 取β-TCP和一水合磷酸二氫鈣混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體； 再將鋅摻雜的Fe3O4納米顆粒加入到所制骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體研磨均勻，得到磁性骨水泥固相，將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C100%濕度環(huán)境中固化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，所述的雜鋅摻的Fe3O4納米顆粒與骨水泥基質(zhì)粉體按質(zhì)量比為1:1-1:20混合制得磁性骨水泥固相。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，所述的鋅摻雜的超順磁四氧化三鐵納米顆粒中摻雜的鋅元素的含量為0.1-0.8，即ZnxFeyO4中X為0.1至0.8;y 為 2.9 至 2.2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，所述的磁性骨水泥固相粉體與固化液之比為2 g/ml -3g/mlo5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，所述的將固化液加入到的磁性骨水泥固相粉體中，調(diào)拌均勻，并置于37°C 100%濕度環(huán)境中固化時(shí)間為3-30mino6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種磁性復(fù)合骨水泥的制備方法，其特征在于，所述的β-TCP和一水合磷酸二氫鈣按質(zhì)量比為9:1-5:5的比例進(jìn)行混合，研磨均勻，制成骨水泥基質(zhì)復(fù)合粉體。7.一種磁性復(fù)合骨水泥，其特征在于，根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述方法制備得到。
【文檔編號(hào)】A61L27/54GK106075564SQ201610553538
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月31日
【發(fā)明人】何丹農(nóng), 祝閃閃, 王萍, 金彩虹
【申請(qǐng)人】上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司