[发明专利]有序介孔材料负载荧光稀土-POSS配合物用于增强骨修复材料的制备及产品和应用

摘要

本发明涉及一种有序介孔材料负载荧光稀土‑POSS配合物用于增强骨修复材料的制备方法及其产品和应用。首先合成有序介孔纳米材料，然后将稀土‑POSS配合物通过化学键键合到介孔材料中，再对其表面加以聚乳酸修饰后将其添加到聚酯材料中。通过该方法得到的可降解复合骨修复材料，不仅具有稳定的荧光性能，便于体内直接观察材料降解行为，且力学强度较纯有机聚合物得到较大提升，可应用于性能指标要求较高的承重骨部位的骨修复材料使用。该发明制备工艺简单，可操作性强，无机纳米材料的加入量少，易加工成型，所得复合材料能满足临床应用的需求。

主权项

1.一种有序介孔材料负载荧光稀土‑POSS配合物用于增强骨修复材料的制备方法，其特征在于，以有序介孔氧化硅为载体，以氨基POSS为传能配体敏化稀土离子发光的纳米材料的制备方法，包括如下：1）、原位合成有序介孔材料负载的POSS的制备硅烷偶联剂修饰胺基POSS：将氨基POSS加入到100 mL三颈瓶中，接着注入20 mL N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）反应溶剂，在氮气保护下搅拌至其溶解，然后慢慢滴加三乙氧基硅基异氰酸丙酯（TEPIC），使氨基POSS与TEPIC的摩尔比为1:1~1:5；使反应体系维持在氮气氛围中，80˚C，搅拌回流6~48 h，反应结束自然冷却、除溶剂，得到黄色粘稠油状液体，记作POSS‑Si；将P123表面活性剂加入到去离子水中，35˚C下搅拌使之溶解，然后加入盐酸，在搅拌过程中慢慢滴加正硅酸乙酯(TEOS)和POSS‑Si的混合溶液，使P123/TEOS/POSS‑Si/HCl/H2O反应物之间的摩尔比为0.0172/0.96/0.04/6/208.33，滴加完毕，继续在35˚C条件下搅拌24 h后放入聚四氟乙烯为衬套的不锈钢反应釜中，100˚C下晶化12~48 h，去离子水反复洗涤产物至中性；65˚C下烘干后，在索氏提取器中用乙醇提取2天，干燥得到介孔杂化材料，记为(SBA‑15)‑POSS；2）、有序介孔材料负载稀土‑POSS配合物的制备将介孔杂化材料(SBA‑15)‑POSS、稀土硝酸盐溶液以及林菲洛琳（phen）配体加入到乙醇溶液中，使稀土硝酸盐/(SBA‑15)‑POSS/phen的摩尔比例是1/3/1，搅拌下回流反应6~48 h，抽滤，用乙醇反复洗涤得到固体样品粉末，65˚C下真空干燥，产物记为(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen) 纳米颗粒；3）、聚乳酸表面改性有序介孔材料的制备称取干燥好的(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen)纳米颗粒，一定量的丙交酯（LLA）和催化剂加入到除水除氧的甲苯溶剂中， LLA与氨基改性后的(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen)纳米颗粒之间的质量比为1/1~10/1；在氮气保护和磁力搅拌下于120 °C下反应12~48小时，冷却至室温，产物离心分离，用大量三氯甲烷（CHCl3）溶剂洗涤除去未接枝于(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen)表面的PLLA；最后分离出的沉淀产物在50 °C下真空干燥至恒重，得到PLLA修饰的纳米颗粒，产物记为PLLA‑(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen)；4）、聚酯/荧光有序介孔复合可降解骨修复材料的制备首先将聚酯共聚物以5~20 w/v%的浓度溶解在CH2Cl2溶剂中，其次，将修饰过后的PLLA‑(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen)干燥颗粒加入到聚酯共聚物溶液中，通过磁力搅拌和超声处理将其混合均匀后转移至石英盒中自然挥发干燥，最后于常温下真空干燥至恒重，即得到聚酯/荧光有序介孔复合可降解骨修复材料，其中PLLA‑(SBA‑15)‑POSS‑Re(phen)颗粒的添加量为：1‑20 wt%。