[发明专利]纳米羟基磷灰石聚己内酯纳米晶体复合纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维及其制备方法。所述复合纤维包括聚己内酯、纳米羟基磷灰石及分散剂。制备方法为：将聚己内酯溶解于有机溶剂中，然后加入纳米羟基磷灰石和分散剂，得到混合溶液；将混合溶液冷冻后干燥，得到干燥的复合材料试样；将的复合材料试样剪碎，放入真空烘箱中烘干，再放入双螺杆挤出机中熔融挤出得到初生纤维，经过吹风冷却被一卷绕机卷绕接收；最后将初生纤维进行二段牵伸即可。本发明制备的纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维具有较高的力学强度，且羟基磷灰石使纤维拥有良好的生物活性，使其能够成为牙科、骨科等领域的备选材料。本发明工艺简单，对环境污染小，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种纳米羟基磷灰石聚己内酯纳米晶体复合纤维及其制备方法，属于生物医用纤维材料技术领域。

背景技术

生物医用纤维是指一类用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术纤维材料，根据来源可以分为天然高分子纤维和合成高分子纤维。由于天然高分子材料在来源上受到限制，合成高分子材料更能满足广大的临床需求。生物医用纤维中有一类纤维能在生物体内缓慢降解并被生物体吸收，避免了二次手术取出的伤害，更加满足了临床手术的需求。目前，合成高分子材料类的可降解生物医用纤维主要有聚对二氧杂环己酮(PPDO)、聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙丙交酯(PGLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚己内酯(PCL)和聚羟基烷酸类(PHB)等。

聚己内酯(PCL)是经过FDA认证的生物可降解材料。这种人工合成的聚酯类高分子材料拥有很好的生物相容性，应用于药物缓释载体、组织工程支架、手术缝合线等各个领域。PCL的熔点在60℃左右，热分解温度在350℃以上，拥有很宽的热加工区间，因此非常适合各种热加工成型方法。羟基磷灰石是人类骨骼和牙齿中的主要无机成分，具有良好的生物相容性，是一种广泛用于牙科和骨损伤修复的生物材料。但是，纯羟基磷灰石陶瓷材料脆性大、韧性差并且很难在体内降解，因此在应用上受到限制。而纳米羟基磷灰石(nHA)不仅具有良好的生物相容性，而且具有良好的骨传导性和骨诱导性，能够诱导骨细胞的粘附、生长和迁移。大量研究表面，nHA纳米晶体能够增强聚合物基体的力学性能。

清华大学(CN104027840A)用聚己内酯和纳米羟基磷灰石制备了可用于骨修复的多孔支架。这种材料在骨修复中主要起到支撑的主体作用，在缝合绑定方面尚缺少合适的材料。江南大学(CN103937181A)制备的生物降解聚酯纳米复合材料和本专利用到了相似的材料，本专利与它的区别在于本专利用更加简单且成本低的方法将材料直接制备成了可用于生物医用领域的纤维材料。

本发明采用熔融纺丝的方法制备一种纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维，拉伸强力能够达到280MPa，比纯聚己内酯熔纺纤维高出80MPa。并且这种复合纤维表面存在裸露的纳米羟基磷灰石，拥有很好的亲水性和生物活性。本发明制备的纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维能够很好地应用于可吸收医用缝合线、无创埋线和各类纺织基植入器械等等领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维的制备方法，以得到拉伸性能良好的纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维。

为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案：

一种纳米羟基磷灰石/聚己内酯纳米晶体复合纤维，其特征在于，包括聚己内酯、纳米羟基磷灰石及分散剂；其中，纳米羟基磷灰石的质量为聚己内酯质量的0.01％～30％，分散剂的质量为聚己内酯质量的0.01％～10％。

优选地，所述分散剂为聚乙二醇、卵磷脂或两者的混合物。

优选地，所述聚己内酯的数均分子量在8万以上。

优选地，所述纳米羟基磷灰石为棒状晶体，直径为20～30nm，长度为200～250nm。