[发明专利]一种温敏有机-无机复合水凝胶材料及制备方法

权利要求书

1.一种温敏有机-无机复合水凝胶材料，其特征在于：将易于塑形的温度敏感水凝胶和具有成骨活性的磷酸钙陶瓷纳米纤维复合，通过多种离子的掺杂提高修复材料的成骨生物活性，通过改变温敏水凝胶和磷酸钙陶瓷纳米纤维的复合比例，获得可有效填充不规则形状骨缺损部位的骨填充修复材料，其制备方法如下:（1）将明胶溶于去离子水，加入α-溴代异丁酸，加入1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺在40^oC反应24小时，经乙醇沉淀纯化得到溴化明胶；将溴化明胶溶于二甲亚砜，加入N-异丙基丙烯酰胺，加入1,1,4,7,7甲基二亚乙基三胺，通氮气除氧后加入溴化亚铜，在30^oC反应1小时；将反应混合液倾入去离子水中终止反应，采用过三氧化二铝色谱柱纯化除去溴化亚铜后，去离子水透析除去未反应N-异丙基丙烯酰胺和1,1,4,7,7甲基二亚乙基三胺，冷冻干燥后得到聚（N-异丙基丙烯酰胺）接枝明胶。

2.（2）将磷酸三乙酯、乙醇和水按一定摩尔比混合后，加入0.5%氨水为催化剂，于80^oC下水解24小时，得到充分水解的有机磷酸混合液A；将四水硝酸钙和其他硝酸盐按一定比例溶解于无水乙醇，配成一定浓度的硝酸盐醇溶液B；按照钙磷摩尔比1.0-1.6，将硝酸盐醇溶液B滴加到磷酸三乙酯水解溶液A中，在4^oC搅拌混合2小时，得到初生溶胶溶液C；将初生溶胶置于-20^oC陈化7天后，按一定比例加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液，混合均匀后经静电纺丝得到初生纳米纤维；将初生纳米纤维在700-1200^oC烧结6小时，得到离子掺杂的磷酸钙陶瓷纳米纤维。

3.（3）在室温，将聚（N-异丙基丙烯酰胺）接枝明胶溶于去离子水配成10-50%水溶液，与一定比例的离子掺杂磷酸钙纳米纤维混合，调节磷酸钙陶瓷纳米纤维的比例，利用聚（N-异丙基丙烯酰胺）接枝明胶的温敏特性，制备得到具有成骨活性的温敏有机-无机复合水凝胶骨填充修复材料。

4.根据权利要求1所述的一种温敏有机-无机复合水凝胶材料，其具有成骨活性的磷酸钙陶瓷纳米纤维，是一种离子掺杂的羟基磷灰石、β-磷酸三钙的单相或二者共存的复相纤维，掺杂离子是Mg²⁺、Zn²⁺、Sr²⁺、Mn²⁺、Ba²⁺、Cd²⁺等二价金属离子中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种温敏有机-无机复合水凝胶材料的制备方法，其特征是步骤（2）中所述的其他硝酸盐为硝酸镁、硝酸锌、硝酸锶、硝酸锰、硝酸钡和硝酸镉中的一种或几种，钙离子与掺杂离子的摩尔比为100:0～90:10。

6.根据权利要求1所述的一种温敏有机-无机复合水凝胶材料的制备方法，其特征是步骤（3）中所述的温敏有机-无机复合水凝胶材料，改变聚（N-异丙基丙烯酰胺）接枝明胶与磷酸钙陶瓷纳米纤维复合的比例，修复材料可为可注射填充的液态、易于操作的糊状或膏状。