CN101928136A - 氟化羟磷灰石制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
先前技术制备氟化羟磷灰石的方法，需经由多种化合物水溶液制备且无法制备同时具有羟基与羟基氟离子氢键或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者。因此，本发明的目的系在通过改变煅烧温度与氟化钙、羟磷灰石混合比例的条件下制造具生物活性的氟化羟磷灰石。本发明之氟化羟磷灰石或其与其它化合物之组成物适用作为骨骼填充剂，其可以促进骨细胞之再生与修复。又，本发明之组成物可进一步包含有一种或多种骨再生与修复的医药组成物，以使该医药组成物被植入动物体内进一步有助于体内骨组织再生与修复。
Description
技术领域
本发明涉及一种氟化羟磷灰石制备及其用途，特别是涉及几种具备不同官能基的活化氟化羟磷灰石制备及其用途。
背景技术
氟化羟磷灰石由於氟化程度的不同形成具备不同官能基的氟化羟磷灰石，Ca10(PO4)6(OH)2-2xF2x(x氟化程度，x＝1.0氟磷灰石，0＜x＜1氟化羟磷灰石)。氟化羟磷灰石是在X光衍射分析下具备氟化羟磷灰石晶相且在付立叶变换红外光谱检测下，同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键，或同时具有不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者。
众所周知氟化羟磷灰石的制备方法可以归纳为两种途径：一、直接合成法，是指合成磷灰石时直接将氟离子引入从而形成氟化羟磷灰石的方法。典型代表为固相反应法、热分解法、共沉淀法、热合成法和溶胶-凝胶法；二、分步置换法，是指合成磷灰石时不直接将氟离子引入，而是在形成羟磷灰石后将氟离子引入取代羟基而形成氟化羟磷灰石的方法。
先前技术所提供用作制备氟化羟磷灰石的方法，需经由多种化合物水溶液制备。分步置换合成制备氟磷灰石的方法简便，但该制备方法无法制备同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者(L.M.Rodriguez-Lorenzo等，4，3777-3785，2003；C.C.Wu等，Lasers Surg.Med.，31，333-338，2002)。因此，本发明的目的系在提供一种具生物活性的氟化羟磷灰石且同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键，或同时具有不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者。本发明之氟化羟磷灰石或其与其它化合物之组成物适用作为骨骼填充剂，其可以促进骨细胞之再生与修复。又，本发明之组成物可进一步包含有一种或多种骨再生与修复的医药组成物，以使该医药组成物被植入动物体内进一步有助于体内骨组织再生与修复。
本发明采用按照各种化学计量比混合的氟化钙重量百分比(百分之五十以下)与羟磷灰石重量百分比(百分之五十以上)，在摄氏温度一千一百度以下煅烧而得到在付立叶变换红外光谱检测下具备不同羟基或羟基氟离子氢键的各种氟化羟磷灰石成品(如图1所示)。本发明之上述以及其它目的特征与优点在参照以下之详细说明与较佳实施例后会变为明显可知。
发明内容
本发明的目的，是提供一种具有生物兼容性特性的氟化羟磷灰石。氟化羟磷灰石是在X光衍射分析下具备氟化羟磷灰石晶相、且在付立叶变换红外光谱检测下，同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键，或同时具有不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者。
所欲解决之问题
先前技术作为制备氟化羟磷灰石的方法，需经由多种化合物水溶液制备且无法制备在付立叶变换红外光谱检测下，同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者。
解决其技术问题采用的技术方案
本发明的目的系在通过改变煅烧温度与改变氟化钙、羟磷灰石混合比例的条件下制造具生物活性的氟化羟磷灰石。本发明之氟化羟磷灰石或其与其它化合物之组成物适用做为骨骼填充剂等，其可以促进骨细胞之再生与修复。又，本发明之组成物可进一步包含有一种或多种骨再生与修复的医药组成物，以使该医药组成物被植入动物体内进一步有助于体内骨组织再生与修复。
发明之特性
本酸明具有如下特點：
1.不同比例的氟化钙与羟磷灰石，未借助其它化合物的水溶液下，所烧结形成的氟化羟磷灰石，在不同的温度条件下展现不同分子特性。
2.借助氟化钙或氢氧化钙为低温共熔物，使得烧结氟化羟磷灰石所需的温度远低于羟磷灰石本身烧结所需的温度。
3.当氟化钙的加入＜1wt％，烧结后氟化羟磷灰石(300)晶面在小角度范围(32.5-33.5°)的X光衍射分析观察到氟化羟磷灰石的结晶相，伴随付立叶变换红外光谱检测下的羟基，OH·F氢键。
4.当氟化钙的加入＝1wt％，烧结后氟化羟磷灰石(300)晶面在小角度范围(32.5-33.5°)的X光衍射分析观察到氟化羟磷灰石的结晶相，伴随付立叶变换红外光谱检测下的羟基，OH·F与OH·F·OH氢键。
5.当氟化钙的加入＝5wt％，烧结后氟化羟磷灰石(300)晶面在小角度范围(32.5-33.5°)的X光衍射分析观察到氟化羟磷灰石的结晶相，伴随付立叶变换红外光谱检测下的OH·F与OH·F·OH氢键。
6.当氟化钙的加入≥25wt％，烧结后氟化氢氧磷灰石(300)晶面在小角度范围(32.5-33.5°)的X光衍射分析观察到氟化羟磷灰石的结晶相，伴随付立叶变换红外光谱检测下的OH·F与OH·F·OH氢键。
7.骨细胞于同一培养基与不同分子特性的氟化羟磷灰石培养下，在骨细胞黏附性的不同表现，均具备不同程度的生物活性。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1.不同重量百分比的氟化钙与羟磷灰石所形成的氟化羟磷灰石，在不同温度条件下所展现不同密度特性。
图2.显示不同温度下氟化钙与羟磷灰石烧结所得氟化羟磷灰石在传统X光衍射(20-65°)分析的结果。
图3.显示氟化羟磷灰石在传统X光衍射(10-80°)分析的结果。氟化钙在未烧结氟化羟磷灰石混合物的重量百分比分别为：(A)0.01，(B)0.05，(C)1，(D)5，(E)25，(F)50，(G)0.
图4.显示氟化羟磷灰石(300)晶面在小角度范围(32.5-33.5°)的X光衍射分析，显示具备氟化羟磷灰石晶相。氟化钙在未烧结氟化羟磷灰石混合物的重量百分比分别为：(A)0.01，(B)0.05，(C)1，(D)5，(E)25，(F)50，(G)0.
图5.显示付立叶转换红外线光谱仪检测结果显示，氟化羟磷灰石于不同条件制备下，分别具备(a)OH和OH·F氢键；或(b)OH，OH·F和OH·F·HO氢键；或(c)OH·F和OH·F·HO氢键，各种不同官能基团表现者。氟化钙在未烧结氟化羟磷灰石混合物的重量百分比分别为：(A)0.01，(B)0.05，(C)1，(D)5，(E)25，(F)50，(G)0.(*，OH键；+，OH·F键；#，OH·F·HO键)
图6.骨细胞(hFOB 1.19)在不同分子特性的氟化羟磷灰石试片与同一种培养液培养下，骨细胞黏附性呈现不同表现。氟化钙在未烧结氟化羟磷灰石混合物的重量百分比分别为：(A)0.01，(B)0.05，(C)1，(D)5，(E)25，(F)50，(G)0.
具体实施方式
实施例：
将不同重量百分比的氟化钙(小于或等于百分之五十重量百分比)与羟磷灰石(大于或等于重量百分比百分之五十)在去离子水下，滚球滚动混合二十四小时。混合后取出干燥，将干燥后的混合物在不同摄氏温度下煅烧(图1)。将煅烧后的混合物，以球研磨器研磨成粉状后再干燥。烧结后所得氟化羟磷灰石具备氟化羟磷灰石晶相(图2-4)。在付立叶变换红外光谱检测下，同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键，或同时具有不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者(图5)。上述具生物活性的氟化羟磷灰石在造骨细胞培养实验下显示具有良好的生物兼容性与骨细胞黏附性(图6)。
Claims (10)
1.氟化羟磷灰石(fluoridated hydroxyapatites)化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2-2x(F)2x](0＜x＜1)之制备方法，其特征在于：均匀混合的氟化钙重量百分比(≤50wt％)与羟磷灰石重量百分比(≥50wt％)在摄氏温度一千一百度以下煅烧而得到氟化羟磷灰石。
2.一种活性氟化羟磷灰石，用于制作人造骨、生物水泥、多孔生物材料、生物涂层、人体齿根、生物支架、填补材料等；其特征在于：所述的氟化羟磷灰石是煅烧后具备氟化羟磷灰石晶相、且付立叶变换红外光谱检测下，同时具有羟基与羟基氟离子氢键，或同时具有羟基与不同羟基氟离子氢键，或同时具有不同羟基氟离子氢键等各种不同官能基表现者。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述的氟化羟磷灰石是采用煅烧方法直接合成，其工艺过程为：将氟化钙与羟磷灰石按化学计量配料，均匀混合后进行烧结合成。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述的氟化羟磷灰石是采用摄氏温度一千一百度以下煅烧形成氟化羟磷灰石者。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述的氟化羟磷灰石是氟化钙重量百分比(≤50wt％)与羟磷灰石重量百分比(≥50wt％)均匀混合后煅烧方法直接合成者。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述的氟化羟磷灰石是以氟化钙或氢氧化钙为低温共熔物者。
7.一种用于活化人类造骨细胞生物活性之医药组成物，其包括根据申请专利范围第1项之化合物及其药学上可接受之载剂。
8.一种用于抑制人类蚀骨细胞生物活性之医药组成物，其包括根据申请专利范围第1项之化合物及其药学上可接受之载剂。
9.一种用于生物活性之医药组成物，其包括根据申请专利范围第1，2项之化合物及其药学上可接受之载剂。
10.一种用于生物活性之医药组成物，其付立叶变换红外光谱仪检测结果，分别具备(a)OH和OH·F氢键；或(b)OH，OH·F氢键和OH·F·HO氢键；或(c)OH·F氢键和OH·F·HO氢键，各组不同官能基团表现之一者。
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