一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料，通過以殼聚糖、牛膠原為有機基質(zhì)，可溶性鈣鹽和可溶性磷酸鹽為無機相納米羥基磷灰石的前驅(qū)體，以可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽為無機相超順磁納米四氧化三鐵的前驅(qū)體，采用生物學(xué)機制以及原位復(fù)合制備技術(shù)制備。本發(fā)明制備條件溫和，所得復(fù)合材料，孔徑均勻，成孔性良好，生物相容性和生物可降解性良好，有望成為一種新穎的修復(fù)骨腫瘤的復(fù)合材料。
【專利說明】
一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國原發(fā)性骨腫瘤發(fā)病率約為每年2/10萬?3/10萬，約占全身骨腫瘤的2%?3%，其中約1/3是惡性骨腫瘤。大多數(shù)原發(fā)性骨腫瘤為良性或惡性，但有些腫瘤(如骨巨細胞瘤與某些高分化軟骨性腫瘤)則表現(xiàn)出交界性或中間型的特點；除此之外，還有一類骨腫瘤稱為瘤樣病變。部分良性骨腫瘤或瘤樣病變可有惡變傾向，如Paget病、軟骨瘤病、顯微結(jié)構(gòu)不良等。骨腫瘤具有以下發(fā)病特點:1、流行病學(xué)特點；2、年齡特點；3、部位特點；4、性別特點。目前，骨腫瘤治療原則具有良性骨腫瘤和惡性骨腫瘤手術(shù)治療原則。治療良性骨腫瘤，主要方法有瘤骨切除術(shù)和腫瘤刮除植骨或骨水泥填充術(shù)。治療惡性腫瘤，主要方法有截肢術(shù)和肢體功能重建術(shù)。因此，骨修復(fù)工程的發(fā)展趨向于制備與天然骨組織具有相似的化學(xué)成分和機械性能的組織工程化支架。
[0003]磁性納米復(fù)合材料的制備技術(shù)國內(nèi)外已有不少文獻報道。文獻報道:Fe3O4/殼聚糖/聚乙稀醇納米纖維膜的制備(Yan Wei等B1med.Mater.6 (2011) 055008 (15pp))；Fe3〇4/殼聚糖/HAP制備(Fatemeh Heidari等Ceramics Internat1nal 41 (2015) 3094-3100)復(fù)合支架。以上報道存在以下缺陷:合成Fe3O4或羥基磷灰石納米顆粒后加入前驅(qū)液中，致使納米顆粒不能很好的均勻分散在支架上。本發(fā)表專利通過原位一步合成的方法，直接加入可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽原位合成Fe3O4,可溶性鈣鹽和可溶性磷酸鹽為無機相納米羥基磷灰石的前驅(qū)體，使其在有機基質(zhì)中達到均勻分布。
[0004]在骨組織工程領(lǐng)域，通過模仿人體骨組織的成分、結(jié)構(gòu)特性及礦化過程(即仿生制備法)來構(gòu)建骨修復(fù)材料是一種新穎的治療骨腫瘤方法。質(zhì)地堅硬的骨組織是人體的骨骼支架，其中由含有大量無機鈣鹽固體的基質(zhì)構(gòu)成。骨中納米尺度磷酸鈣礦物的形核、生長、晶型、取向、大小、形狀、有序排列等受到有機基質(zhì)模板的調(diào)控，具有獨特性質(zhì)。膠原纖維的直徑在50?500nm之間，這種納米纖維構(gòu)成的有機基質(zhì)不僅對礦化過程起到調(diào)控作用，而且通過與細胞之間的相互作用影響細胞粘附、增殖、迀移、分化等行為。以這些納米尺度的結(jié)構(gòu)單元為基礎(chǔ)，骨組織形成了從微觀、介觀直到宏觀尺度的復(fù)雜分級結(jié)構(gòu)。三維仿骨磁性納米復(fù)合材料不僅在成分上與骨相似，且其三維構(gòu)型也為細胞提供三維的結(jié)構(gòu)支架，解決細胞增值空間的問題，使細胞間形成適宜的空間分布和細胞連接，而且在電磁場的影響下，影響腫瘤細胞的代謝，抑制腫瘤細胞的分裂和DNA的復(fù)制。這使得對三維骨修復(fù)材料的研究受到越來越廣泛的重視。
[0005]生物電磁學(xué)是研究生物體電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象以及生物電磁效應(yīng)的一門學(xué)科，是與生物物理學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)等密切相關(guān)的多學(xué)科交叉性的學(xué)科，是建立在膜生物學(xué)基礎(chǔ)之上的側(cè)重于宏觀角度研究生物電現(xiàn)象和生物磁性現(xiàn)象。隨著人們對于生物電磁學(xué)研究的不斷深入，現(xiàn)代生物電磁學(xué)在很多方面都已深入到細胞級甚至是分子級的研究水平。細胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單元，生物體的新陳代謝和在此基礎(chǔ)上所表現(xiàn)的生長、發(fā)育、繁殖、遺傳與變異以及一切生物活動都是在細胞內(nèi)或在細胞基礎(chǔ)上進行的。因此，許多電磁場對生物體的作用的研究也是以細胞為基礎(chǔ)，通過對細胞的研究進而探討對生物個體的作用及其作用機制。臨床上電磁場主要應(yīng)用于治療骨折、神經(jīng)系統(tǒng)損傷以及軟組織損傷的修復(fù)，并已取得滿意的效果。成骨細胞作為骨發(fā)生細胞，對于骨損傷的修復(fù)與重建至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，電磁場可以通過直接作用于成骨細胞的DNA，影響基因的表達和促進蛋白質(zhì)的合成從而促進細胞的增殖并且可以影響腫瘤細胞的代謝使其惡性程度降低。在電磁場下，細胞中的帶電粒子由于受到洛倫茲力的影響，導(dǎo)致細胞內(nèi)的電子和離子不能正常傳遞以及帶有不同電荷集團的大分子如酶等在磁場作用下，不同電荷的運動方向不同而導(dǎo)致大分子構(gòu)想的變形或扭曲，從而改變了酶的活性。利用電磁場的這種功能，利用雜化仿生法將鐵鹽和亞鐵鹽原位生成超順磁Fe304，作為復(fù)合支架的原料之一。本研究中這種雜化仿生的方法，反應(yīng)條件溫和，沒有殘留毒副物質(zhì)產(chǎn)生，并且可降低有機與無機界面的界面能，引導(dǎo)納米四氧化三鐵和羥基磷灰石在有機基質(zhì)上原位結(jié)晶形成均勻分散的納米顆粒，克服了水熱合成法導(dǎo)致的四氧化三鐵和羥基磷灰石納米粒的聚集問題。
[0006]殼聚糖是一種帶正電荷的天然聚多糖，其結(jié)構(gòu)與細胞外基質(zhì)的主要成分一糖胺聚糖十分類似，是甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，由￠-(1-4)-2-乙酰氨基-D-葡萄糖單元和β-(1-4)-2-氨基-D-葡萄糖單元共聚而成，基本單元為殼二糖，能促進傷口愈合和骨組織的形成，降解產(chǎn)物對人體無毒副作用，并且具有良好的生物降解性和生物相容性。膠原(Collagen，Col)是一種天然蛋白質(zhì)，廣泛存在于動物的皮膚、骨、肌腱韌帶和角膜等組織中，是動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)。膠原作為藥物載體及構(gòu)建活性三維支架已得到廣泛地認可，因此采取殼聚糖與膠原交聯(lián)做有機基質(zhì)，二者能很好的復(fù)合，并且在體液環(huán)境中降解速率能滿足骨組織工程的需要，保持穩(wěn)定性。
[0007]四氧化三鐵(Fe3O4)是一種非常重要的順磁性材料，尤其是納米尺度的四氧化三鐵因具有生物組織的相容性和與形貌尺寸相關(guān)的電磁性能。由于Fe3O4納米磁性粒子在磁場下具有順磁性，磷酸鈣類無機礦物質(zhì)可以為生物體提供鈣磷源，并具有骨誘導(dǎo)性能，本研究就是將這三種材料的特性結(jié)合起來制備磁性納米復(fù)合材料。
[0008]基于目前的基礎(chǔ)研究成果，本研究以治療骨腫瘤疾病為目的，利用殼聚糖中的羥基和氨基基團對四氧化三鐵以及羥基磷灰石的原位誘導(dǎo)結(jié)晶作用，調(diào)控?zé)o機礦物在有機基質(zhì)上原位非均勻成核結(jié)晶，制備用于治療骨腫瘤的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性納米復(fù)合材料。該支架，基于磁力的組織工程，直接作用于成骨細胞的DNA，影響基因的表達和促進蛋白質(zhì)的合成，具有促進組織再生的生物學(xué)作用，提高療效，降低毒副作用，從而有望更好地治療并修復(fù)骨腫瘤缺損、骨質(zhì)疏松、骨折、骨缺損等骨組織疾病。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。根據(jù)特定頻率和強度的電磁場具有抑制腫瘤生長或誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡的作用，選用殼聚糖、牛膠原、四氧化三鐵和羥基磷灰石組分的組合，采用生物學(xué)機制以及原位復(fù)合制備技術(shù)，仿生制備具有磁熱效應(yīng)的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。所得復(fù)合材料成孔性良好，孔徑均勻，具有較好的孔隙結(jié)構(gòu)和較高的孔隙率，有利于細胞的粘附及與外界進行營養(yǎng)物質(zhì)的交換，且生物相容性和生物可降解性良好，是一種新型實用的修復(fù)骨腫瘤磁性納米復(fù)合材料。并且其制備方法具有工藝條件溫和，操作簡捷，無毒副作用，成本較低等優(yōu)點。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料，以殼聚糖、牛膠原為有機基質(zhì)，可溶性鈣鹽和可溶性磷酸鹽為無機相納米羥基磷灰石的前驅(qū)體，以可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽為無機相超順磁納米四氧化三鐵的前驅(qū)體，采用生物學(xué)機制以及原位復(fù)合制備技術(shù)，仿生制備具有磁熱效應(yīng)的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。
[0011]該的制備方法包括以下步驟:
(1)將1.0?1.25g殼聚糖溶于溶于I?2mL體積分數(shù)為I?2%的乙酸溶液中，得到殼聚糖的乙醇溶液;將8?9g牛膠原溶解于8?1mL 二次水中，在室溫下攪拌2?3d，得到牛膠原的水溶液；
(2)在磁力攪拌下，將牛膠原的水溶液加入殼聚糖的乙酸溶液中；
(3)再加入2.0-3.0mL，2-3mol/L 可溶性鈣鹽溶液和2.0-3.0mL，I.2-1.8mol/L可溶性磷酸鹽溶液，充分攪拌，使其混合均勻；
(4)再依次緩慢加入可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽，形成均勻混合液，二者間隔10?20min；
(5)再加入交聯(lián)劑，常溫交聯(lián)4?8h后，將混合液轉(zhuǎn)移至模具中，在2?4°C預(yù)冷凍3~5h，再在-10?-80°C下冷凍干燥12h后;在冷凍干燥機中繼續(xù)冷凍干燥至完全脫水，得到干燥后的樣品；
(6 )將步驟(5)所得干燥后的樣品置于50?200mL，0.5?1.5mo I/L堿溶液中浸泡8?15h，再用去離子水反復(fù)洗至中性，-10~-80°C冷藏后進行冷凍干燥，即得到所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。
[0012]步驟(3)中所述可溶性鈣鹽為硝酸鈣或者氯化鈣;可溶性磷酸鹽為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉。
[0013]步驟(4)中所述可溶性鐵鹽是氯化鐵、硝酸鐵或硫酸鐵，可溶性亞鐵鹽是氯化亞鐵或硫酸亞鐵，其中Fe3+/ Fe2+摩爾比為n(Fe3+):n( Fe2+)=1.7?2:1。
[0014]步驟(5)中所述交聯(lián)劑為1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺水溶液和N-羥基琥珀酰亞胺水溶液混合物;交聯(lián)劑的用量為10?15mL，其中1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺水溶液與N-羥基琥珀酰亞胺水溶液按體積比為1:1.25;其中1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺的濃度為2?4mg/mL, N-輕基琥泊酰亞胺的濃度為I?3mg/mL。
[0015]步驟(6)中所述的堿溶液為NaOH或KOH的乙醇/水溶液，其中乙醇與水的體積比為I?2:1。
[0016]本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于:殼聚糖是一種帶正電荷的天然多糖，在組成和結(jié)構(gòu)上與糖胺聚糖具有部分相似性，且具有優(yōu)良的生物相容性、細胞親和性及生物降解性能，而且具有優(yōu)異骨傳導(dǎo)性、引導(dǎo)和促進骨形成的能力;膠原蛋白是細胞外基質(zhì)的重要組成部分之一，膠原表面帶有大量氨基、羧基等基團，可特異性識別并與細胞表面整連蛋白受體鍵合，促進細胞的粘附和生長。原位雜化形成的羥基磷灰石類似人體內(nèi)生物礦化生成的羥基磷灰石，無毒、安全、具有良好的生物相容性、骨傳導(dǎo)性。Fe3O4是一種非常重要的順磁性材料，尤其是納米尺度的四氧化三鐵因具有生物組織的相容性和與形貌尺寸相關(guān)的電磁性能。因此，利用電磁場促進組織再生的生物學(xué)機制以及雜化仿生技術(shù)，以殼聚糖和牛膠原為有機基質(zhì)，可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽為納米Fe3O4的先驅(qū)物，可溶性鈣鹽和可溶性磷酸鹽為納米羥基磷灰石的前驅(qū)體;利用殼聚糖中的羥基和氨基基團對四氧化三鐵以及羥基磷灰石通過離子配位、靜電吸引以及氫鍵相互結(jié)合，為后續(xù)無機晶體的定位生長提供了有效的成核位點，調(diào)控?zé)o機礦物在有機基質(zhì)上原位非均勻成核結(jié)晶。因此選用殼聚糖和牛膠原為有機基質(zhì)，可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽為納米Fe3O4的先驅(qū)物，可溶性鈣鹽和可溶性磷酸鹽為納米羥基磷灰石的前驅(qū)體，并采用冷凍干燥相分離技術(shù)原位構(gòu)筑與人體骨組織細胞外基質(zhì)相近的人工復(fù)合支架，相對于其他骨修復(fù)支架有以下優(yōu)點:
(1)支架中的各組分具有較好的生物相容性；
(2)采用雜化仿生的制備方法，使得無機相在支架上實現(xiàn)了納米級分散；
(3)用牛膠原所得支架，機械性能得到很大的提高；
(4)融合高技術(shù)磁性醫(yī)療，在體外磁場定向引導(dǎo)下，通過磁熱效應(yīng)來殺死腫瘤細胞，提高柔韌性和生物降解性，改善生物力學(xué)性能，更加有利于骨細胞的粘附生長和血管化，降低毒副作用；
(6)可以通過改變交聯(lián)劑的用量來控制交聯(lián)度，得到具有不同生物降解性能和力學(xué)性能的復(fù)合支架；
(7)該復(fù)合支架的制備條件溫和，工藝較簡單，操作方便，成本低。
【附圖說明】
[0017]圖1是實施例1所得的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料的掃描電鏡SEM圖。
[0018]圖2是實施例1所得的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料孔壁表面放大SEM圖。
[0019]圖3是實施例1所得的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料的XRD圖譜。
[0020]圖4是實施例1所得的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料的FTIR圖譜。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
(1)稱取1.0g殼聚糖溶于ImL體積分數(shù)為1%的乙酸溶液中，得到殼聚糖的乙酸溶液;將Sg牛膠原溶于SmL 二次水中，在室溫下攪拌2d，得到牛膠原的水溶液；
(2)緩慢將溶解好的牛膠原加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌0.5h，使其充分混合均勻；
(3)加入3mL，2mol/L可溶性鈣鹽溶液攪拌30min，再加入3mL，1.2mol/L可溶性磷酸鹽溶液攪拌4h;
(4)按照η(Fe3+):n( Fe2+)=2:1的比例加入0.8mol可溶性鐵鹽攪拌30min后，再加入
0.4mol可溶性亞鐵鹽攪拌30min;
(5)加入5mL，4mg/mL，EDC和6.25mL，lmg/mL，NHS的混合交聯(lián)劑進行交聯(lián)，常溫交聯(lián)4h ；最終混合液注入模具，移至3 °C冰箱預(yù)冷凍5h，再放入-80 0C冷凍12h;在冷凍干燥機中繼續(xù)冷凍干燥至完全脫水，得到干燥后的樣品；
(6 )將步驟(5 )所得干燥樣品置于10mL，0.5mo I/L NaOH的乙醇/水溶液中浸泡8h，再用去離子水反復(fù)浸洗至中性，-80°C冷藏后進行冷凍干燥，即得到所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料，命名為CS/Col/Fe304/nHAP。
[0022]對比例
(1)稱取1.0g殼聚糖溶于ImL體積分數(shù)為1%的乙酸溶液中，得到殼聚糖的乙酸溶液;將Sg牛膠原溶于SmL 二次水中，在室溫下攪拌2d，得到牛膠原的水溶液；
(2)緩慢將溶解好的牛膠原加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌0.5h，使其充分混合均勻；
(3)加入3mL，2mol/L可溶性鈣鹽溶液攪拌30min，再加入3mL，1.2mol/L可溶性磷酸鹽溶液攪拌4h;
(4)加入5mL，4mg/mL，EDC和6.25mL，lmg/mL，NHS的混合交聯(lián)劑進行交聯(lián)，常溫交聯(lián)4h ；最終混合液注入模具，移至3 °C冰箱預(yù)冷凍5h，再放入-80 0C冷凍12h;在冷凍干燥機中繼續(xù)冷凍干燥至完全脫水，得到干燥后的樣品；
(5 )將步驟(4 )所得干燥樣品置于10mL，0.5mo I/L NaOH的乙醇/水溶液中浸泡8h，再用去離子水反復(fù)浸洗至中性，-80°C冷藏后進行冷凍干燥，即得到所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料，命名為CS/Col/ nHAP。
[0023]由圖1可知該復(fù)合材料為微米級連通空隙結(jié)構(gòu)。由圖2可知，該材料孔壁上有均勻分布的細小的納米顆粒。由圖3可知，復(fù)合材料中的無機結(jié)晶物的衍射峰與HAP的特征峰一致，且其衍射峰存在寬化、彌散現(xiàn)象，表明支架中無機相的結(jié)晶粒度低，晶格發(fā)育不完整，與天然骨的無機相類似;其中(220)、(311)晶面的衍射峰為四氧化三鐵的主要衍射峰。由圖4可知:1630cm—1出現(xiàn)的C-N伸縮振動加強，說明-COOH和-NH2發(fā)生結(jié)合作用，且1045^890^1是羥基磷灰石中P043—的振動吸收峰，說明了弱結(jié)晶納米羥基磷灰石納米相的生成;561cm—1是Fe-O的振動吸收峰，說明復(fù)合材料中有Fe3O4的生成。
[0024]實施例2
(1)稱取1.3g殼聚糖溶于1.5mL體積分數(shù)為1%的乙酸溶液中，得到殼聚糖的乙酸溶液；將82g牛膠原溶于85mL 二次水中，在室溫下攪拌2.5d，得到牛膠原的水溶液；
(2)緩慢將溶解好的牛膠原加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌0.5h，使其充分混合均勻；
(3)加入2.4mL，2.5mol/L可溶性鈣鹽溶液攪拌30min，再加入2.4mL，1.5mol/L可溶性磷酸鹽溶液攪拌4h;
(4)按照n(Fe3+):n(Fe2+)=1.7:1的比例，加入0.51mol可溶性鐵鹽攪拌30min后，再加入0.3mol可溶性亞鐵鹽攪拌30min;
(5)加入6.7mL，3mg/mL，EDC和8.3mL，2mg/mL，NHS的混合交聯(lián)劑進行交聯(lián)，常溫交聯(lián)6h;最終混合液注入模具，移至3 °C冰箱預(yù)冷凍4h，再放入-70 0C冷凍12h;在冷凍干燥機中繼續(xù)冷凍干燥至完全脫水，得到干燥后的樣品；
(6)將步驟(5)所得干燥樣品置于50mL1.5mol/L NaOH的乙醇/水溶液中浸泡10h，再用去離子水反復(fù)浸洗至中性，_70°C冷藏后進行冷凍干燥，即得到所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。
[0025]實施例3
(1)稱取1.25g殼聚糖溶于2mL體積分數(shù)為1.5%的乙酸溶液中，得到殼聚糖的乙酸溶液；將9g牛膠原溶于1mL二次水中，在室溫下攪拌3d;
(2)緩慢將溶解好的牛膠原加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌0.5h，使其充分混合均勻；
(3)加入2mL，3mol/L可溶性鈣鹽溶液攪拌30min，再加入2mL，1.8mol/L可溶性磷酸鹽溶液攪拌4h; (4)按照n(Fe3+):n( Fe2+)=1.9:1的比例，加入0.76mol可溶性鐵鹽攪拌30min后，再加入0.4mol可溶性亞鐵鹽攪拌30min;
(5)加入4.5mL，0.02g/mL，EDC和5.6mL，0.03g/mL，NHS的混合交聯(lián)劑進行交聯(lián)，常溫交聯(lián)4h;最終混合液注入模具，移至4°C冰箱預(yù)冷凍5h，再放入-10°C冷凍12h;在冷凍干燥機中繼續(xù)冷凍干燥至完全脫水，得到干燥后的樣品；
(6)將步驟(5)所得干燥樣品置于200mLImoI/L NaOH的乙醇/水溶液中浸泡8h，再用去離子水反復(fù)浸洗至中性，-10°C冷藏后進行冷凍干燥，即得到所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。
[0026]上述實施例所得復(fù)合材料具有較好的孔隙結(jié)構(gòu)和較高的孔隙率，有利于細胞的粘附及與外界進行營養(yǎng)物質(zhì)的交換，且生物相容性和生物可降解性良好，可作為修復(fù)骨腫瘤的磁性納米復(fù)合材料。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料，其特征在于:以殼聚糖、牛膠原為有機基質(zhì)，可溶性鈣鹽和可溶性磷酸鹽為無機相納米羥基磷灰石的前驅(qū)體，以可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽為無機相超順磁納米四氧化三鐵的前驅(qū)體，采用生物學(xué)機制以及原位復(fù)合制備技術(shù)，仿生制備具有磁熱效應(yīng)的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。2.—種制備如權(quán)利要求1所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將殼聚糖溶于乙酸溶液中，得到殼聚糖的乙醇溶液;將牛膠原溶于二次水中得到牛膠原的水溶液； (2)在磁力攪拌下，將牛膠原的水溶液加入殼聚糖的乙酸溶液中； (3 )再加入可溶性鈣鹽溶液和可溶性磷酸鹽溶液，充分攪拌，使其混合均勻； (4)再依次緩慢加入可溶性鐵鹽和可溶性亞鐵鹽，形成均勻混合液，二者間隔10?20min； (5)再加入交聯(lián)劑，常溫交聯(lián)4?8h后，將混合液轉(zhuǎn)移至模具中，在2?4°C預(yù)冷凍3?5h，再在-10?-80°C下冷凍干燥8?12h后;繼續(xù)冷凍干燥至完全脫水，得到干燥后的樣品； (6)將步驟(5)所得干燥后的樣品置于過量的堿溶液中浸泡8?15h，再用去離子水反復(fù)洗至中性，-10~-80°C冷藏后進行冷凍干燥，即得到所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述殼聚糖的乙醇溶液是通過將1.0?1.25g殼聚糖溶于I?2mL的體積分數(shù)為I?2%的乙酸溶液中得到。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述牛膠原的水溶液的制備方法為:在常溫下，將8?9g牛膠原溶于8?9mL 二次水，攪拌2?3d。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述可溶性鈣鹽溶液的濃度為2?3mol/L，其中可溶性鈣鹽為硝酸鈣或氯化鈣;所述可溶性磷酸鹽溶液的濃度為1.2?1.8mol/L，可溶性磷酸鹽為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(4)中所述可溶性鐵鹽是氯化鐵、硝酸鐵或硫酸鐵，可溶性亞鐵鹽是氯化亞鐵或硫酸亞鐵，其中Fe3VFe2+摩爾比為η (Fe3+): η(Fe2+)=1.7~2:1。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(5)中所述交聯(lián)劑為1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺水溶液和N-羥基琥珀酰亞胺水溶液混合物;交聯(lián)劑的用量為10?15mL，其中1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺水溶液與N-羥基琥珀酰亞胺水溶液按體積比為1:1.25;其中1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺水溶液的濃度為2?4mg/mL，N-羥基琥珀酰亞胺水溶液的濃度為I?3mg/mL。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(6)中所述的堿溶液為NaOH或KOH的乙醇/水溶液，其中乙醇與水的體積比為I?2:1;且堿溶液的濃度為0.5?1.5mol/L，用量為50?200mL。9.一種如權(quán)利要求1所述的多相雜化微納結(jié)構(gòu)磁性復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于:用于制備修復(fù)骨腫瘤的復(fù)合材料。
【文檔編號】A61L27/56GK106075589SQ201610604486
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610604486.9, CN 106075589 A, CN 106075589A, CN 201610604486, CN-A-106075589, CN106075589 A, CN106075589A, CN201610604486, CN201610604486.9
【發(fā)明人】張其清, 范田堂, 胡義敏, 劉小翠, 陳景帝
【申請人】福州大學(xué)