[发明专利]一种纳米羟基磷灰石与磺化聚醚醚酮复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米羟基磷灰石与磺化聚醚醚酮复合材料的制备方法，复合材料的制备包括溶胶、羟基磷灰石凝胶和磺化聚醚醚酮基体的制备，以及涂层的制备；溶胶的制备是将亚磷酸三乙酯中加入一定量的无水乙醇及纯水进行稀释，搅拌后得到溶胶；凝胶的制备是将硝酸钙溶于无水乙醇中，然后加入上述溶胶，搅拌后陈化得到羟基磷灰石凝胶溶液；涂层的制备是将磺化聚醚醚酮基体放入羟基磷灰石凝胶溶液中，浸涂满凝胶后进行煅烧，得到复合材料。本发明将磺化聚醚醚酮与羟基磷灰石有机地结合在一起，并将通过这种制备方式，提供更丰富的功能化修饰位点，结合羟基磷灰石细小的晶粒，能够显著提高生物活性，并保证材料具有足够的强度。

技术领域

本发明属于治疗骨科疾病及美容整形的技术领域，特别涉及一种纳米羟基磷灰石复合材料的制备方法。

背景技术

当人体的骨骼收到损伤时，需要对骨骼进行修复。天然自体骨无论是骨传导性，骨诱导性还是成骨能力方面都是最理想的供体，但是由于来源有限，当缺损部位很大时，便无法提供足够的骨源。目前针对临床中骨缺损，使用的修复材料种类繁多，主要包含人工合成的羟基磷灰石，有机骨水泥，同种异体骨，α-磷酸三钙，β-磷酸三钙，以及添加胶原，BMP-2等活性因子的骨科产品。

由于自体骨移植在临床应用数量上的局限性，羟基磷灰石是人体骨骼的主要无机成分，具有生物活性以及骨传导的能力。

羟基磷灰石(HA)是人体骨骼和牙的主要无机成份,具有良好的生物活性和生物相容性,植入人体后能与骨形成较强的活性连接,诱导新骨生长和形成。纳米HA可广泛应用于生物硬组织的修复和替换,是人体骨骼的理想替代材料。但是纯羟基磷灰石质硬、脆性大、强度低，韧性差,不易雕刻,与周围组织吻合不好，抗折强度和断裂韧性指标均低于人工致密骨，限制了在人体负重部位的应用。为了克服这些不足,改进其力学性能，可以采用溶胶－凝胶法在基体上制备羟基磷灰石涂层，集中多种材料的优势，获得具有良好生物性能和力学性能的复合型生物材料。

聚醚醚酮(PEEK)是一种全芳香半结晶高聚物，是一种综合性能非常优异的热塑性特种工程塑料,耐高温；耐许多有机或无机化学品；在力学性能方面不仅强度、弹性模量和断裂韧性高,而且高温下的强度损失较小,尺寸稳定性好；在摩擦性能方面,耐高温磨损性能较为突出；在成型加工方面,可用热塑性树脂的所有加工方法进行加工,包括挤压、注塑、熔融丝等。PEEK机械性能良好，有优异的耐辐射性、绝缘性等特点，在脊柱手术、外伤和骨科类医疗产品的临床应用越来越广泛。具有较好的生物相容性以及可调的力学性能。但PEEK缺乏生物活性，使得在医用领域的使用受到限制。

目前羟基磷灰石与PEEK复合材料的制备方法主要有机械混合法、挤出－深冷粉碎法、溶剂混合法和溶剂沉淀法等。

机械混合法使用机械混合设备将两种粉末混合，方法工艺简单，但无法将纳米填料以纳米尺度均匀地分散在基体中。双螺杆挤出－深冷粉碎法将两种材料熔融共混、挤出造粒，再深冷粉碎，无法制备小粒径粉末，粉末颗粒形状极不规则，流动性差。溶剂混合法通常需要使用一些有机溶剂，残存的溶剂会降低复合材料的生物相容性。聚醚醚酮具有非常强的耐溶剂性，溶剂沉淀法一般不适合聚醚醚酮复合材料的制备。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种纳米羟基磷灰石与磺化聚醚醚酮复合材料的制备方法，该制备方法能够有效地将纳米羟基磷灰石与磺化聚醚醚酮复合在一起，既可显著提高生物活性，又能够保证足够的强度。

本发明的另一个目的在于提供一种纳米羟基磷灰石与磺化聚醚醚酮复合材料的制备方法，该制备方法能够保持聚醚醚酮良好性能，同时提供更丰富的功能化修饰位点，适用于承重骨替代、骨修复领域。

发明人研究发现：磺化聚醚醚酮(SPEEK)和羟基磷灰石都具有各自的优点，如何有机地将二者结合在一起充分发挥二者的作用，是一个关键。保持聚醚醚酮良好性能，同时提供更丰富的功能化修饰位点，可制备性能更优异的复合生物材料；而且，结合羟基磷灰石的细小晶粒，生物活性越高。

基于此，本发明是这样实现的：