CN101927989A - 有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法：以碳酸钙及磷酸铵盐为前驱体，可溶于水的酰胺作为软模板剂，在水热反应釜中经140℃～200℃水热反应2～6d后取出，洗涤，干燥，然后在1100℃烧结2小时，得到产品。本发明制备的多孔材料是由平均直径1μm、长径比100左右的羟基磷灰石晶须穿插、交织、组装而成，比表面积大。其上均匀分布着直径为200～350μm的鸟巢状大孔，有利用于血管和神经的长入；晶须穿插、交织后留下的孔隙在三维空间相互连通，形成三维空间网络结构，为营养物质的交换提供很好的通道。因此，本发明制备的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石在人工骨、骨组织工程支架、药物缓释载体等领域具有广阔的应用前景。

Description

有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法 
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料制备方法。 
背景技术
羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HAP)是一类应用广泛的生物活性陶瓷材料，与人体骨骼组织具有相似的矿物组成，并具有良好的生物相容性、安全、无毒副作用，植入体内后可引导新骨的生长，是一种理想的植入型载体材料。此外，羟基磷灰石还具有优异的吸附性能，这种性能已使它在药物缓释、酶和蛋白分离等生物领域得到了广泛的应用。生物研究和临床应用表明，研制一种三维内部连通的多孔结构材料是很有必要的，因为孔径在100～500μm之间，最有利于新生骨组织的长入，长入后既降低了多孔羟基磷灰石的脆性，又提高了其抗弯强度；孔隙相互连通，可以允许细胞的附着、增殖和分化，而且可以为生物流体提供通道；此外，实现孔隙之间的相互连通，有利于药物的渗透，提高材料的载药能力。可见，对于多孔生物陶瓷的种植体和药物载体而言，孔径、孔隙率以及孔的内部连通性是骨长入方式和数量及载药能力的决定因素。因此具有孔隙率高、比表面积大、内部连通的多孔结构材料，在人工骨植入、骨组织工程支架、药物缓释载体领域有广阔的应用前景。 
目前，利用胶晶模板法、两步模板法、生物骨架模板法等制备有序多孔羟基磷灰石材料已有较多报道。但是，以上方法一般都设计到模板的去除，步骤较为繁琐。采用水热法制备由羟基磷灰石晶须穿插、交织、组装而成的具有有序鸟巢状多孔羟基磷灰石未见报道。 
发明内容
本发明的目的是提供一种有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料制备方法。 
所说的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料制备方法是：将物质的量之比为1.67∶1的碳酸钙与磷酸铵盐置于聚四氟乙烯容器中，加入蒸馏水，使磷酸铵盐溶解后浓度为0.1～1.0mol/L；然后再加入酰胺，使得溶解后酰胺浓度在0.2～0.5mol/L；然后将上述所得前驱体在水热反应釜中经140℃～200℃水热反应2～6d后取出，洗涤，干燥，在1100℃烧结2小时，得到产品。 
优选的，磷酸铵盐为磷酸氢铵、磷酸二氢铵或磷酸铵； 
优选的，酰胺为甲酰胺、乙酰胺或丙烯酰胺； 
利用本发明制得的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料，由羟基磷灰石晶须穿插、交织、组 装而成，大的孔径为200～350μm，形状像鸟巢；晶须穿插、交织后留下的孔隙在三维空间相互连通，具有较大比表面积，可用于人工骨植入、骨组织工程支架、药物缓释载体材料。 
本发明具有以下优点： 
(1)本发明反应条件易于实现，原料简单易得，成本较低。 
(2)产品由晶须交织而成，比表面积大，既具有孔径为200～350μm的大孔，又有三维贯通的孔隙。 
附图说明：
图1为实施例2制得有序鸟巢状多孔羟基磷灰石的扫描电镜照片。 
图2为图1中鸟巢状大孔的放大后照片，表明该多孔材料是由羟基磷灰石晶须穿插、交织、组装而成。 
图3为图2的进一步放大图片，表明晶须穿插、交织留下的小孔隙之间相互连通，形成三维空间网络结构。 
图4为实施例2的产品的XRD图谱，说明产物为羟基磷灰石。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。 
实施例1： 
将物质的量之比为1.67∶1的碳酸钙与磷酸二氢铵置于聚四氟乙烯容器中，加入蒸馏水，使磷酸二氢铵溶解后浓度为1.00mol/L；然后再加入丙烯酰胺，溶解后其浓度为0.50mol/L，然后将上述所得前驱体在水热反应釜中，140℃水热反应6d后取出，洗涤，干燥，干燥后产物在1100℃烧结2小时，得到产品。 
实施例2： 
将物质的量之比为1.67∶1的碳酸钙与磷酸氢二铵置于聚四氟乙烯容器中，加入蒸馏水，使磷酸氢二铵溶解后浓度为0.11mol/L；然后再加入乙酰胺，溶解后其浓度为0.25mol/L，然后将上述所得前驱体在水热反应釜中，180℃水热反应4d后取出，洗涤，干燥，干燥后产物在1100℃烧结2小时，得到产品。 
实施例3： 
将物质的量之比为1.67∶1的碳酸钙与磷酸铵置于聚四氟乙烯容器中，加入蒸馏水，使磷 酸铵溶解后浓度为0.41mol/L；然后再加入甲酰胺，溶解后其浓度为0.35mol/L，然后将上述所得前驱体在水热反应釜中，200℃水热反应2d后取出，洗涤，干燥，干燥后产物在1100℃烧结2小时，得到产品。 
实施例4： 
将物质的量之比为1.67∶1的碳酸钙与磷酸氢二铵置于聚四氟乙烯容器中，加入一定量蒸馏水，使磷酸氢二铵溶解后浓度为0.75mol/L；然后再加入一定量乙酰胺，溶解后其浓度为0.42mol/L，然后将上述所得前驱体在水热反应釜中，160℃水热反应5d后取出，洗涤，干燥，干燥后产物在1100℃烧结2小时，得到产品。 

Claims (5)

1.一种有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法，包括下列步骤：
1)将物质的量之比为1.67∶1的碳酸钙与磷酸铵盐置于聚四氟乙烯容器中，加入蒸馏水，使磷酸铵盐溶解后浓度为0.1～1.0mol/L；
2)再加入酰胺，使得溶解后酰胺浓度在0.2～0.5mol/L；
3)将上述所得前驱体在水热反应釜中经140℃～200℃水热反应2～6d；
4)取出，洗涤，干燥；
5)干燥后产物在1100℃烧结2小时，得到产品。
2.根据权利要求1所述的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法，其特征在于：所述磷酸铵盐为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或磷酸铵。
3.根据权利要求1所述的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法，其特征在于：所述酰胺为甲酰胺、乙酰胺或丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料的制备方法，其特征在于所得到的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料，由羟基磷灰石晶须穿插、交织、组装而成，大的孔径为200～350μm，孔径排列有序；晶须穿插、交织后留下的孔隙在三维空间相互连通。
5.一种如权利要求1所述的方法制备得到的有序鸟巢状多孔羟基磷灰石材料在人工骨、骨组织工程支架、药物缓释载体领域的应用。
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