[发明专利]一种可控物相掺锶磷酸钙粉体及制备方法

说明书

本发明属于生物医用材料技术领域，公开了一种可控物相掺锶磷酸钙粉体及制备方法。所述制备方法为：按照(Ca+Sr)/P＝1.67的摩尔比，将(NH₄)₃PO₄·3H₂O溶液滴加到Ca(NO₃)₂·4H₂O和(NH₄)₃PO₄·3H₂O的混合溶液中进行反应，产物经离心洗涤、干燥，研磨后得到掺锶磷酸钙前驱体粉体；然后将掺锶磷酸钙前驱体粉体在900～1200℃温度下保温烧结，冷却后得到可控物相掺锶磷酸钙粉体。本发明通过调节锶掺杂量能够可控制备不同HA和β‑TCP比例的掺锶磷酸钙双相粉体，较之传统磷酸钙粉体具有更好的生物活性和应用前景。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种可控物相掺锶磷酸钙粉体及制备方法。

背景技术

磷酸钙双相陶瓷(BCP)具有HA(羟基磷灰石)的高强度、高生物活性、稳定性以及β-TCP的吸收降解特性，是一类重要的骨修复材料，得到广泛研究和应用。目前BCP制备方法主要有：①通过湿法制备缺钙磷灰石，再经烧结而得；②固相反应法；③直接将纯HA和纯β-TCP按一定比例机械混合。机械混合法不易获得纳米级HA和β-TCP粉末，双相粉末均匀度不够好；固相反应法存在效率低、粉体不够细、易混入杂质等缺点。用湿法合成的BCP产量大、成本低，工艺简单，且具有更好的生物活性、生物降解性和机械性能。因此，用湿法合成BCP更具有现实意义。

研究发现，元素掺杂会显著影响生物陶瓷表面的物理化学性质、溶解性、物相组成、形貌、晶粒尺寸，从而影响陶瓷的骨诱导能力、生物活性和生物相容性。Sr作为人体内必需的一种微量元素，对胶原和非胶原蛋白合成具有重要作用，同时Sr元素具有促进骨生长，抑制骨吸收的双重作用，能够减少骨折发生率。因此，相比于未掺杂BCP，掺锶BCP陶瓷具有更好的生物活性和生物相容性。

体内植入发现，BCP中HA与β-TCP相比例会影响BCP陶瓷的降解性能、机械性能和生物活性。通过调控BCP双相比例可调节BCP陶瓷的生物活性和生物降解性。Yamada等人报道，当HA/β-TCP比为25/75时，BCP陶瓷的破骨细胞骨吸收最高。Nery等人发现，当HA/β-TCP比为80/20时，BCP在外科手术创伤修复效果更好。因此，对BCP陶瓷中HA和β-TCP比例的精确调控和定量分析具有重要意义。

据报道，离子掺杂会影响BCP中HA和β-TCP的相比例，比如当形成氟磷灰石或碳酸根磷灰石时，HA/β-TCP比例增大；当Mg或Zn离子取代β-TCP形成Mg或Zn掺杂β-TCP时，HA/β-TCP比例大大降低。然而，目前对Sr掺杂影响BCP陶瓷中HA和β-TCP相成分以及相调控过程的研究还比较少。现有按照化学计量比方法或控制前驱体缺钙程度和烧结温度获得的BCP陶瓷，其两相组分和比例都较难控制，甚至有杂相出现，同时烧结温度控制也比较苛刻。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种可控物相掺锶磷酸钙粉体的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的可控物相掺锶磷酸钙粉体。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种可控物相掺锶磷酸钙粉体的制备方法，包括以下制备步骤：