[发明专利]一种壳聚糖纳米复合骨支架材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种壳聚糖纳米复合骨支架材料的制备方法，首先采用沉淀法制备羟基磷灰石/β‑磷酸三钙双相磷钙纳米粉末，然后采用特殊工艺将壳聚糖羟乙基化，制备羟乙基壳聚糖，最后将羟乙基壳聚糖溶解在1％的醋酸溶液中，按照羟乙基壳聚糖与双相磷钙纳米粉末质量比(0.5～8):1加入双相磷钙粉末，充分搅拌后，超声处理，冷冻干燥得到复合骨支架材料。与现有技术相比，本发明制备过程简单易操作，可以进行大量的制备，制备支架的高分子材料成本较低，无污染，制得的骨支架拥有合适的降解速率，不会影响新骨的修复，该骨支架具有更好的生物活性，可以使细胞更好的附着，能更好地应用于骨修复方面。

技术领域

本发明涉及一种壳聚糖纳米复合骨支架材料的制备方法，属于生物医学材料技术领域。

背景技术

骨组织中含有大量的磷钙材料，因此磷钙材料常被用于制备人工骨支架。双相磷钙是由一定比例的无机物质磷酸三钙和羟基磷灰石组成，双相磷钙可以克服磷酸三钙容易降解和羟基磷灰石不易降解的缺点，并且具有良好的骨传导性和骨诱导性。可以在天然高分子凝胶中加入双相磷钙纳米颗粒，比如壳聚糖凝胶、藻酸盐凝胶及纤维素凝胶等，获得复合凝胶骨支架，用于提高骨传导性能。但是采用常规复合方法仍存在骨支架活性较低缺点，此外，细胞在骨支架上的贴附与增殖需要借助于活性物质。

壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，能够为支架提供生物活性，使细胞在骨支架上附着，是制备生物医用领域中一种较好的材料。壳聚糖作为骨支架材料具有力学性能不足缺点，需要通过交联，交联剂的引入会降低支架的细胞相容性。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种壳聚糖纳米复合骨支架材料的制备方法，该制备方法操作简单，制得的支架材料拥有较好的力学性能和细胞相容性，并且具有合适的降解速率，使细胞在其附着和增殖，诱导骨的形成，能更好的应用于骨修复方面。

技术方案

一种壳聚糖纳米复合骨支架材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)双相磷钙纳米粉末的制备：将Ca(NO₃)₂.4H₂O溶液和(NH₄)₂HPO₄溶液按照钙磷摩尔比为1.65：1加入到容器中，搅拌混合均匀，然后将pH调至11，得到白色的粉末沉淀，过滤后，将白色粉末用去离子水清洗，然后依次进行干燥、焙烧、研磨，最后过200目筛，得到双相磷钙纳米粉末；

(2)羟乙基壳聚糖的制备：取10g壳聚糖加入到15～18g的50wt％氢氧化钠溶液

中进行碱化，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1～3h后，加入15～25ml溶剂异丙醇，搅拌升温至60～80℃，再搅拌冷却至室温，然后加入130～180ml异丙醇和15～19ml2-氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，采用盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤，然后进行透析，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖；

(3)复合骨支架材料的制备：将羟乙基壳聚糖溶解在1wt％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，往羟乙基壳聚糖溶液中加入双相磷钙纳米粉末，羟乙基壳聚糖与双相磷钙纳米粉末质量比为(0.5～8):1，搅拌20～50h后，进行超声处理，然后将溶液倒入48孔板中冷冻，最后放入冷冻干燥机中干燥，即得。

进一步，步骤(1)中，Ca(NO₃)₂.4H₂O溶液的浓度为0.4M，(NH₄)₂HPO₄溶液的浓度为0.2M。

进一步，步骤(1)中，所述焙烧在马弗炉中进行，首先以10℃/min的速率升温到1125℃，然后保持1h，最后随炉降到常温。

进一步，步骤(2)中，所述碱化在-20℃冰箱内进行，碱化时间超过24h。