[发明专利]高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球及其制备方法

说明书

本发明提出了一种高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球及其制备方法。本发明方法所制得的羟基磷灰石复合微球尺寸分布均匀，粒度分布范围10‑100μm，中心粒径20‑60μm。混合工艺中增加有机相可有效增强悬浮液的悬浮稳定性，所制备微球尺寸分布均匀且粒径较传统喷雾干燥法制得的微球尺寸大，可作为注射剂内支撑材料；微球球形较好，具有高孔隙可增强材料可注射性。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球及其制备方法。

背景技术

羟基磷灰石(HAP)由于其结构和成分都与人体骨组织极为接近，从而引起了生物材料及医学专家的广泛关注。HAP作为骨填充材料应用于骨科、口腔科及整形外科，另外HAP还被用作生长因子、药物等载体，并表现出良好的缓释性能。为满足不同的临床需求，研究人员制备出棒状、哑铃状、球状、片状等不同形状的HAP。球形羟基磷灰石由于其流动性强、比表面积大、堆积密度高，目前受到了极大的关注。

制备羟基磷灰石微球的方法有很多种，如水热法、乳化交联法、微波法、喷雾干燥法。其中乳化交联法多用于有机无机复合羟基磷灰石微球的制备，但此方法存在微球易团聚，交联剂难以去除完全等问题。喷雾干燥法具有操作简单，无需添加有毒试剂，易工业化等优点，但其也存在微球形状不规则、粒度分布广等缺陷。而制备多孔羟基磷灰石的方法有化学发泡法、造孔剂法、有机泡沫浸渍法、有机模板法。化学发泡法制备多孔羟基磷灰石时对于多孔材料的孔径和空隙率较难控制，且这种方法得到的多孔材料的孔隙大部分是封闭的，气孔的贯通率较差。造孔剂法所制得的多孔羟基磷灰石孔隙率不高，且孔径范围分布较宽。有机泡沫浸渍法在干燥和烧结的过程中，极易在生物材料上产生微小裂纹，降低了多孔羟基磷灰石的强度。有机模板法需要选择合适的表面活性剂，有些情况下所选用的表面活性剂可能有毒，需要在高温下才能除去，这样就降低了多孔羟基磷灰石的生物活性。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明提出的一种高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一：纳米羟基磷灰石粉末加入水中配制为含量10-40％(w/v)的羟基磷灰石浆料；

步骤二：将羟基磷灰石浆料、造孔剂和油酸三者按比例混合，放在球磨机中球磨6-24小时，经球磨后得到均匀的悬浮液；

步骤三：将所述悬浮液加入有机复合剂按比例进行混合，然后放入30-80℃水浴锅内搅拌溶解；

步骤四：溶解均匀的悬浮液进行喷雾干燥造粒，得到凝固微球；

步骤五：将制得的凝固微球进行高温脱蜡处理，再经在高温条件下煅烧，制得所述的高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球。

优选的，所述羟基磷灰石浆料与造孔剂的重量比为80～95:20～5。

优选的，所述有机复合剂为明胶、阿拉伯胶、壳聚糖、海藻酸钠、聚乳酸、天然纤维素中的一种或多种的任意组合。

优选的，所述造孔剂是碳粉、石墨粉、乙炔黑中的任一种或多种的任意组合。

优选的，水浴锅的搅拌速率200-600r/min，溶解时间2-5h。

优选的，脱蜡的温度为800～1500℃，脱蜡处理时间为30～120min。

优选的，所述高温煅烧温度为1000～1500℃，煅烧时间为45～180min。

优选的，喷雾温度250-500摄氏度，进料速度10-30ml/min，喷雾压力0.05-0.1MPa。

本发明还提出一种高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球，采用上述制备方法制成，所述高孔隙率多孔纳米羟基磷灰石微球粒度分布范围10-100μm，中心粒径20-60μm，孔隙率为60～90％。