[发明专利]一种合成磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种合成磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料及其制备方法和应用，它包括下述质量百分比的原料制备而成，其中：合成磷酸镁盐10~60%、壳聚糖40~90%，所述合成磷酸镁盐为磷酸镁铵或磷酸镁钾；所述磷酸镁铵是由磷酸二氢铵和氯化镁按摩尔比1:1原位反应生成；所述磷酸镁钾是由磷酸二氢钾和氯化镁按摩尔比1:1原位反应生成。本发明采用原位合成方法，分别在磷酸二氢铵（或磷酸二氢钾）、壳聚糖混合溶液中滴加氯化镁溶液制备磷酸镁铵（或磷酸镁钾）、壳聚糖复合生物材料。本发明制备的磷酸镁铵（或磷酸镁钾）、壳聚糖复合生物材料，制备方法比较简单，所得到的生物复合材料性能良好，在骨修复材料方面有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种可作为骨修复材料使用的磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料及其制备方法和应用。

背景技术

每年因为交通事故、疾病等原因造成的骨损伤越来越多，相应骨组织修复材料的应用也越来越多。骨组织的主要成分是羟基磷灰石和胶原，骨组织的修复材料包括医用金属，生物陶瓷，医用高分子，医用复合材料。由于金属材料具有较好的强度和塑韧性，因此金属基可降解吸收材料具有重要的临床应用价值。镁是一种高强度的轻量金属，生物力学性能与人体骨最接近，可在生物环境下降解，具有较好的生物相容性，是一种极具潜力的生物医学材料。以镁为基础的磷酸镁骨水泥在骨组织修复方面应用也比较多，不仅具有良好的生物活性，而且有很高的强度。而磷酸镁铵和磷酸镁钾是磷酸镁骨水泥的主要水化产物。壳聚糖作为一种天然的生物大分子，能促进成骨细胞的粘附、增殖、分化，可降解，且降解产物无毒，具有良好的生物相容性，在生物方面的应用比较多。

发明内容

本发明的目的正是为了提供一种合成磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料及其制备方法和应用。本发明采用原位合成方法将磷酸镁盐和壳聚糖复合来制备磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料，所得到的生物复合材料性能良好，在骨修复材料方面有很好的应用前景。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的合成磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料是由下述质量百分比的原料制备而成，其中：合成磷酸镁盐10~60%、壳聚糖（Chitosan，CS）40~90%，所述合成磷酸镁盐为磷酸镁铵（MgNH₄PO₄·6H₂O）或磷酸镁钾（MgKPO₄·6H₂O）；所述磷酸镁铵是由磷酸二氢铵和氯化镁按摩尔比1:1原位反应生成；所述磷酸镁钾是由磷酸二氢钾和氯化镁按摩尔比1:1原位反应生成。

本发明的方法是通过以下步骤来实现的：

（1）制备溶液A: 取磷酸二氢铵或磷酸二氢钾溶于去离子水中，得到0.1mol/L的溶液A；

（2）制备溶液B：按质量百分比称取壳聚糖，将壳聚糖溶于乙酸溶液中，得到溶液B；

（3）制备溶液C: 将氯化镁溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到0.5mol/L的溶液C；

（4）制备溶液D：将溶液A和B进行混合，搅拌均匀，得到混合溶液D；

（5）在快速搅拌状态下，将溶液C滴入到混合溶液D中，滴加完成后，继续搅拌2小时，然后向混合溶液中加入氨水溶液调节pH值为碱性，混合溶液析出白色沉淀，继续搅拌2小时，停止搅拌，静置24小时，除去上清液，加入大量去离子水清洗3遍以上，再用无水乙醇洗1遍，过滤，烘干，粉磨，得到复合生物材料。

在本发明的方法步骤（5）中所述的pH值范围为8.5~14；将溶液C滴入到混合溶液D中的滴入温度为20-35度。

本发明所述合成磷酸镁盐、壳聚糖复合生物材料作为骨修复材料。

对本发明制得的产物分别使用扫描电镜和X射线衍射仪进行表征。由XRD结果可知，生成晶体分别为磷酸镁铵（或磷酸镁钾），说明此原位合成方法是可行的。