[发明专利]一种制备可生物降解的钙磷无机生物粒子/高分子复合材料的方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种可生物降解的钙磷无机生物粒子/高分子复合材料的制 备方法。

背景技术

常见的钙磷无机生物材料有：碳酸钙、磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸八钙、 羟基磷灰石和碳酸化羟基磷灰石。可生物降解的有机高分子材料有：聚酰胺、 聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物等。钙磷无机生物材料与可生 物降解的高分子材料复合，可形成可生物降解的钙磷无机生物粒子/高分子复 合材料，这类材料在骨组织修复与替代、骨固定、组织工程支架、药物传递体 系等生物医学领域具有广阔的应用前景。使用时要求复合材料中的钙磷无机生 物粒子分布均匀，其骨组织修复与药物传递的性能好；钙磷无机生物粒子与高 分子材料结合力强，力学性能好、起到良好的骨固定、组织工程支架的作用， 并且其高分子材料的降解过程与骨恢复等过程匹配。现有的可生物降解的钙磷 无机生物粒子/高分子复合材料的制备方法，是先生成钙磷无机生物材料，针 对不同的高分子分别通过溶液共混法、熔融热压法、辊炼模压、溶剂溶液—浇 注或溶液—非溶剂沉淀法等物理混合方法将钙磷无机生物材料粒子分散到相 应的有机高分子材料中制备复合材料。这些制备方法的不足在于：(1)由于 先生成钙磷无机生物材料，再让其与高分子材料复合，其结合力弱，并且钙磷 无机生物材料的颗粒在有机高分子组分中很难分布均匀，使得复合材料的力学 性能变差，骨固定、组织工程支架的作用不好。(2)钙磷无机生物材料组分 一般是以微米级或纳米级颗粒存在，粒子间极易团聚，上述物理方式很难将粒 子打开或分散，钙磷无机粒子无法与高分子材料均匀、良好结合。既使复合材 料的骨组织修复与药物传递的性能差；也使其力学性能等性能变差。(3)为 了分散无机组分粒子，对不同的高分子材料需相应采用不同的物理混合方式， 制备方法的适应性差，增加了复合材料的制备难度；并且，这些物理混合方式 均存在操作繁琐，成本高，重复性差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备可生物降解的钙磷无机生物粒子/高分子 复合材料的方法，该方法适应性强，工艺简单、成本低、重复性好，钙磷无机 生物材料粒子在高分子材料中分散均匀，制得的复合材料的性能好。

本发明解决其技术问题，所采用的第一种技术方案为：一种制备可生物降 解的钙磷无机生物粒子/高分子复合材料的方法，其特点是：

a、先将钙盐或氢化钙分散于可生物降解高分子材料的有机溶液中，再加 入含有可溶性磷酸盐或稀磷酸的聚乙烯醇水溶液或聚乙二醇水溶液得到混合 液；由混合液中的钙离子和磷酸根离子原位发生化学反应，生成可生物降解的 钙磷无机生物粒子/高分子复合材料；或者：

b、先将磷酸盐水溶液或稀磷酸分散于可生物降解高分子材料的有机溶液 中，再加入钙盐溶液得到混合液；由混合液中的钙离子和磷酸根离子原位发生 化学反应，生成可生物降解的钙磷无机生物粒子/高分子复合材料。

本发明解决其技术问题，所采用的第二种技术方案为：一种制备可生物降 解的钙磷无机生物粒子/高分子复合材料的方法，其特点是：

a、将可生物降解高分子材料用溶液纺丝法或高压静电纺丝法制备高分子 纤维，将钙盐或氢化钙分散于制备过程的溶液中；制成纤维后，再将纤维放入 磷酸盐水溶液或稀磷酸中浸泡；由掺入纤维中的钙离子和浸泡液中的磷酸根离 子原位发生生成钙磷无机生物材料的化学反应，即得到可生物降解的钙磷无机 生物粒子/高分子复合材料；或者：

b、将可生物降解高分子材料用溶液纺丝法或高压静电纺丝法制备高分子 纤维，将磷酸盐水溶液或稀磷酸分散于制备过程的溶液中；制成纤维后，再将 纤维放入钙盐溶液中浸泡；由掺入纤维中的磷酸根离子和浸泡液中的钙离子原 位发生生成钙磷无机生物材料的化学反应，即得到可生物降解的钙磷无机生物 粒子/高分子复合材料。

本发明解决其技术问题，所采用的第三种技术方案为：一种制备可生物降 解的钙磷无机生物粒子/高分子复合材料的方法，其特点是：

a、将可生物降解高分子材料用熔融纺丝法制备可生物降解的高分子纤 维，将钙盐或氢化钙粉末分散于制备过程的熔融体系中；制成纤维后，再将纤 维放入磷酸盐水溶液或稀磷酸中浸泡，由纤维中的钙离子和浸泡液中的磷酸根 离子原位发生生成钙磷无机生物材料的化学反应，即得到可生物降解的钙磷无 机生物粒子/高分子复合材料；或者：