[发明专利]羟基磷灰石的制备方法以及包含该羟基磷灰石的复合材料及其应用

说明书

本文公开了制备羟基磷灰石的方法，该方法包括：(1)提供离体动物骨骼；(2)采用湿法消解对步骤(1)的离体动物骨骼进行处理；(3)对步骤(2)处理后的动物骨骼进行中和处理，从而得到羟基磷灰石，由此得到的羟基磷灰石中的DNA残留量不高于(0.21±0.07)ng/mg且氮的质量百分含量不高于(1.35±0.25)‰。本文还公开了包含羟基磷灰石的复合材料，以及该羟基磷灰石和复合材料在制备骨修复材料中的应用。所制备的羟基磷灰石材料具有纳米结构，能够模拟人骨羟基磷灰石结构，并且包含该羟基磷灰石的复合材料有利于细胞长入，引导组织再生，引导成骨。

技术领域

本发明涉及羟基磷灰石的制备方法、包含该羟基磷灰石的复合材料以及所述羟基磷灰石和所述复合材料在制备骨修复材料中的应用。

背景技术

羟基磷灰石(Hydroxyapatite，简称HA)是人类和脊椎动物的骨骼、牙齿的主要无机成分，在骨质中，羟基磷灰石的含量大约为69wt％，其基本单元是针状磷灰石晶体，其组成及结构类似于自然骨，对人体无毒、无害、无致癌作用，具有良好的生物相容性、生物活性、生物亲和性和骨传导作用，其表面可与生理环境发生选择性的化学反应，诱导和促进骨组织生长，能在界面上和骨形成很强的化学性键合，因而可广泛应用于人体硬组织缺损的修复，是骨骼最理想的替代材料。

在动物体硬组织材料中，HA以复合材料的形式存在。人体骨组织就是由微晶HA与胶原蛋白纤维在三维空间上相互绞合缠绕形成的几何体，这种复合材料的形成经历了复杂的、漫长的生物化学反应。有资料表明尽管人骨生长能力在不同的年龄段有很大差异，但是人到老年骨仍有再生能力，且骨质会发生变化。

目前制备HA大多采用溶胶-凝胶法、水热反应法、共沉淀法、固相合成法、超声波合成法。上述制备HA的合成方法比较复杂，且制备过程中易引入杂质，工艺参数较难控制，且不能完全复制HA的天然结构，容易导致HA的成分和结构发生改变。同时这些制备方法的工业化大生产也面临着许多困难。到目前为止，要想获得“理想粉体”(即同时满足组分均匀、颗粒细、粒径分布窄、无团聚、比表面积大等苛刻条件)依然十分困难。更重要的是，虽然制备其中某种特性或某几种特性比较突出的高质量的羟基磷灰石纳米粉体并不太难，但其成本往往比较高。因此，工业化低成本的纳米羟基磷灰石制备方法有待研究。

同时，为了进一步提高单一羟基磷灰石材料的韧性、降低其脆性并进一步改善塑形能力，以及提高在生理环境中的疲劳抗力，本领域亟需一种含有羟基磷灰石的复合材料，以用于骨缺损等骨组织修复，尤其应用于能够承受较大负荷的骨修复。

发明内容

一方面，本发明提供制备羟基磷灰石的方法，该方法包括：

(1)提供离体动物骨骼；

(2)采用湿法消解对步骤(1)的离体动物骨骼进行处理；

(3)对步骤(2)处理后的动物骨骼进行中和处理，从而得到羟基磷灰石，由此得到的羟基磷灰石中的DNA残留量不高于(0.21±0.07)ng/mg且氮的质量百分含量不高于(1.35±0.25)‰。

在一些实施方式中，在进行所述湿法消解处理之前，对离体动物骨骼进行清洗，所述清洗包括采用水浸泡所述离体动物骨骼和/或采用含有表面活性剂的水溶液浸泡并更换浸泡用的水或含有表面活性剂的水溶液直至浸泡液澄清。并且，所述清洗还包括在所述浸泡之后对所述离体动物骨骼并进行冲洗和/或超声波冲洗。在一些实施方式中，所述浸泡持续不超过72小时。所述含有表面活性剂的水溶液中表面活性剂的浓度为0.1g/100ml至3g/100ml。所述表面活性剂选自：TritonX-100、Tween-80、Tween-40、Surfynol 485、ON-870、CHEMAL LA-9和Brij 35。