CN114074931B - 3D打印用高血管生成活性α磷酸三钙纳米粉体的制备方法 - Google Patents

3D打印用高血管生成活性α磷酸三钙纳米粉体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明所述的3D打印用高血管生成活性α‑磷酸三钙纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：S1.先将20～50份钙盐、30～60份钛源、1～10份助溶剂在溶剂中混合，再加入0.1～0.5份稀土混合得混合物；S2.述混合物在160～200℃下反应30～60min；S3.焙烧：在160～200℃下焙烧10～30min，即制得负电性层状硅酸盐；S4.先将100～500份碳酸钙、100～400份浓磷酸在溶剂中混合；再将0.1～0.5份上述负电性层状硅酸盐与溶剂混合得负电性层状硅酸盐溶液，之后将该溶液缓慢滴入预混溶液中，控制滴加时间不少于15min；S5.在140～180℃下反应30～60min；S6.洗涤过滤得到滤饼，将滤饼在450～550℃下焙烧30～60min，将焙烧产物研磨，即制得α‑磷酸三钙纳米粉体。本发明采用负电性层状片晶开创性地彻底解决了α‑TCP/3D打印骨成品诱导血管生成活性极低的问题。

Description

3D打印用高血管生成活性α磷酸三钙纳米粉体的制备方法
技术领域
本发明涉及3D打印材料制备技术领域，更具体地，涉及一种3D打印用高血管生成活性α磷酸三钙纳米粉体的制备方法。
背景技术
全球每年因创伤、感染、肿瘤、先天性疾病等原因导致的骨缺损的患者人数高达2亿多人次，因此通过手术等方法尽快恢复患者的骨结构和功能并对其进行修复重建是极为重要的医学难题之一。最早使用的骨修复材料是钴基合金等金属材料，虽然至今还得到较大范围地应用(主要原因是力学性能优异)，但是不断溶出的金属离子极易造成炎症、或引起组织坏死及其它病变，因此金属类骨修复材料的应用越来越少。后来高分子类骨修复材料逐渐发展起来，尽管其具有较好的生物相容性、弹塑性能及加工性能，但是大量降解的高分子容易引起组织毒性反应和病变。最理想的骨修复材料应该是在其移入人体后，不仅使生物体的细胞在表面繁殖增长，形成或长出新的组织或器官，而且随后骨修复材料自动降解消失，从而基本上彻底解决异体排斥问题。
基于此，磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement，CPC)骨修复材料应运而生。CPC的优点很多，一方面其使用非常简便，只需将固相粉料(主要是各类磷酸盐)与调和液(主要是血清、血液、稀酸等)混合，CPC便能自行凝固硬化并具有一定的强度，因此CPC的可塑性很好，可以根据骨缺损的形状临时塑形，与骨缺损外形适应性强，十分适合临床操作要求。另一方面，CPC在人体体液的作用下，水化最终产物为羟基磷灰石，与人体的相容性好，而且骨诱导效应突出。因此，CPC是一种发展前景良好的骨修复移植材料，并且已在美国、以色列、英国等西方发达国家获得快速发展和临床应用。
在众多CPC中，α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate，α-TCP)的研究与应用最为广泛，这主要是因为其最终水化产物羟基磷灰石的结构形态及组成与人体骨组织极为相似，而且力学性能比其它种类CPC更加优良。因为α-TCP具备水化硬化特性，所以将其作为打印材料通过3D打印技术可以制成任意形状的骨修复材料，这种制造技术己成为生物材料中最为活跃的研究领域之一，并已逐步获得临床医学应用。尽管如此，当前α-TCP/3D打印技术也存在一些难以克服的技术难题：
(1)现有α-TCP通过3D打印机所制取的骨修复实体成品植入生物体后，其对低氧诱导因子(HIF-1α)完全没有诱导促进作用。HIF-1α是调控生物体组织和细胞适应低氧环境的核心转录因子，而骨成品完全不能促进其表达，导致无法诱导细胞充分地自主产生促血管因子(如VEGF-A、EPO等)，明显抑制骨成品周围组织的血管的形成，进而严重影响新骨的生成，从而极大地延缓骨缺损修复的进程。因为骨成品完全不具备诱导骨血管生成，所以从根本上极其严重制约了α-TCP/3D打印技术的发展和应用，成为当前最大的关键技术瓶颈。
现有技术为了提高血管生成能力，做出的改进往往都是通过改变孔道结构实现的。这种改进方式仅仅能够在材料结构上做出改进，并没有在基因因子水平上做出改进，对于血管生成的促进作用有所局限。例如，公开号为CN105999400A发明创造名称为用于促成骨成血管的CS/β-TCP多孔复合材料及其制备方法的中国发明专利，通过改进孔道结构实现较大的比表面积，利于细胞粘附，进而实现促进血管生成，但是其促进作用有限。
(2)α-TCP仅能在1170℃以上稳定存在，低温时会从α相转变成β相。而β-TCP不具备水化硬化的能力，因此β-TCP不能用作3D打印材料。无论是采用采用高温固相烧结法还是湿法工艺制备α-TCP，基本技术原理都是先将按照Ca/P＝1.5混匀的磷酸钙盐在至少1200℃的高温下焙烧一段时间，再利用液氮等手段进行急速冷却。但是，不论急冷速度多么迅速，在降温阶段仍旧有部分α-TCP转变成β-TCP。除此之外，在存储阶段α-TCP也会缓慢地相变成β相。研究证实，一旦混入了一定数量的β-TCP杂质，α-TCP的水化硬化能力和固化产物的力学性能将严重降低。这些影响因素也较为严重地影响了α-TCP/3D打印技术发展和应用。
因此，如何能够制备高诱导血管生成活性、高纯度、高稳定性的α-TCP是当今国内行业迫切所要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种高诱导血管生成活性、高纯度、高稳定性、高力学性能的α-TCP纳米粉体及其制备方法。该制备方法首先采用稀土、钛源、钙盐等原料，通过高温水热反应制得负电性层状硅酸盐；然后将其作为合成模板引导磷酸和碳酸钙通过高温水热化学反应生成α-TCP纳米粉体，由其制成的3D打印骨成品具有高效诱导血管生成活性。
为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案为：
本发明所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
A负电性层状硅酸盐的制备
S1.反应物混合：先将20～50份钙盐、30～60份钛源、1～10份助溶剂在溶剂中混合，再加入0.1～0.5份稀土混合得混合物；
S2.水热反应：将上述混合物在160～200℃下反应30～60min得反应产物；
S3.焙烧：将上述反应产物冷却后洗涤过滤得滤饼，将该滤饼在160～200℃下焙烧10～30min，即制得负电性层状硅酸盐；
Bα-磷酸三钙纳米粉体制备
S4.反应物混合：先将100～500份碳酸钙、100～400份浓磷酸在溶剂中混合得预混溶液；再将0.1～0.5份上述负电性层状硅酸盐与溶剂混合得负电性层状硅酸盐溶液，之后将该负电性层状硅酸盐溶液缓慢滴入预混溶液中，控制滴加时间不少于15min，得到反应物混合溶液；
S5.水热反应：将上述反应物混合溶液在140～180℃下反应30～60min；
S6.焙烧：将步骤S5.的反应产物冷却后洗涤过滤得到滤饼，将滤饼在450～550℃下焙烧30～60min，将焙烧产物研磨，即制得α-磷酸三钙纳米粉体。
在本发明技术方案中，通过XRD、FT-IR、AFM、TEM、SEM、EXAFS等多种分析仪器设备及其它表征手段研究证实与发现：
(1)首先将钛源和钙盐在水中充分混合，分别通过溶胶-凝胶的方式和盐离子(盐析)作用生成Ti(OH)4溶胶和Ca(OH)2溶胶；然后加入稀土并生成稀土离子/Ti(OH)4溶胶，同时Ca(OH)2溶胶以其为核心逐步堆垛。在随后的水热高温反应过程中，层状结构逐步形成和结晶。待反应完毕，先过滤洗涤充分除去体系中杂质，再对滤饼进行高温焙烧，此时层状结构彻底成熟老化，从而形成类似于硅酸镁锂(俗称“锂皂石”)层状结构的负电性层状硅酸盐。在该过程中，必须钛源和钙盐先混合后，然后加入稀土，才能成功制得本发明所预期的负电性层状硅酸盐。与此同时，高温水热反应参数和焙烧条件必须符合本发明所限定的条件，否则无法成功制得负电性层状硅酸盐。
此步骤制备的负电性层状硅酸盐类似于硅酸镁锂，但具备全新晶格化学结构：①其由上下两层Ca-O三八面体中间夹一层稀土离子/Ti-O四面体所构成(硅酸镁锂典型结构是上下两层Si-O四面体中间夹一层Li+/Mg-O三八面体)。②由于稀土离子/Ti-O四面体呈负电荷，因此其层状结构呈现出微弱负电荷(硅酸镁锂也呈现出负电荷)。
(2)上述步骤所制备的负电性层状硅酸盐的水化性质与硅酸镁锂相近，其在水中充分膨胀和剥片，从而形成许多个负电性层状片晶胶体。在高温水热条件下，Ca2+和PO4 3-以其为模板而发生化学反应生成α-TCP前驱体凝胶，此时仅为前驱体，必须高温焙烧后才转变为α-TCP。待反应完毕，先过滤水洗充分除去体系中杂质，再将滤饼进行高温焙烧，前驱体凝胶彻底结晶转变成α相，然后以常规方式冷却至室温(无需急冷)即可。只有具备这种全新晶格化学结构的负电性层状硅酸盐，才能引导α-TCP结晶，才可获得高纯度α-TCP。如果采用水滑石类(层状电荷为正)或硅酸镁锂(层状电荷为负)类等层状硅酸盐代替负电性层状硅酸盐，则无法成功合成α-TCP。在该过程中，必须先混合磷酸与碳酸钙，再缓慢滴入负电性层状硅酸盐水溶液，才能成功制得高纯度α-TCP(产生这个现象的内在作用机理尚不明确)。同时，如果高温水热反应参数和焙烧条件不符合本发明所限定的条件，都无法成功制得高纯度α-TCP。
本发明技术所制备的α-TCP虽然表现出经典的单斜晶物相，但奇特地是，由于其晶格内部含有一定数量的负电性层状片晶，竟然导致其部分晶格常数有所减小：a＝1.286nm、b＝2.725nm、c＝1.521nm、β＝12.660nm。本发明的核心创新之处：一方面负电性层状片晶作为合成模版引导α-TCP顺利地合成及结晶成形，即使反应体系中Ca/P偏离3：2，也能制得高纯度α-TCP；另一方面由于负电性层状片晶的静电斥力，阻断了α-TCP在降温阶段和低温存储时从α相转变成β相，因此无需严苛的焙烧条件和冷却方式，即可得到高纯度α-TCP，并且其在室温下仍旧稳定，不会转变成β相，可以长期储存而不引入杂质。只有通过本发明技术工艺所制备的α-TCP才能在降温阶段和低温存储阶段保持化学性质稳定，不会发生相变而引入杂质。
(3)研究证实，本发明所制备的负电性层状片晶明显促进VEGF-A、EPO等促血管因子(HIF-1α的下游靶基因)大量表达，从而明显地促进血管内皮细胞增殖、迁移、分化以及芽生毛细血管的生成，极大地促进骨成品周围局部毛细血管快速再生，从而显著提升骨修复与重建能力。通过在晶格内部引入负电性层状片晶而赋予骨成品高效的诱导血管生成活性，是本发明最核心的创新之处，也是攻克α-TCP完全不具备诱导骨血管生成这个缺陷的最有效技术途径。
优选的，所述钙盐包括Ca(NO3)2、或CaCl2中的一种或两种任意组合。
优选的，所述钛源包括钛酸四异丙酯、或钛酸四丁酯中的一种或两种任意组合。
优选的，所述稀土包括Ce(NO3)3、Ce2(SO4)3、CeCl3、Dy(NO3)3、Dy2(SO4)3、或DyCl3中的一种或几种任意组合。
优选的，所述步骤S4.中包括300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸、以及溶剂为500份的纯水。
优选的，所述步骤S1.中助溶剂包括5份氯化钠，溶剂包括质量份数500份的纯水。
优选的，所述步骤S2.与S5.的水热反应均在密闭环境中保温搅拌条件下进行。
优选的，所述步骤S2.与S5.的水热反应均在水热反应釜中进行。
优选的，所述步骤S3.中包括使用酒精洗涤。
优选的，所述步骤S6.中研磨粒度不大于200目。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明通过引入负电性层状片晶开创性地彻底克服了α-TCP/3D打印骨成品诱导血管生成活性极低的关键技术瓶颈。当将本发明所制备的改性α-TCP纳米粉体作为粉末材料，水或稀酸等作为粘结溶液，通过3D打印技术所制备的骨成品的诱导血管生成活性和力学性能都很优异，显著超过了国外进口α-TCP同类产品，因此其在骨骼移植修复的应用前景极为光明。
本发明中负电性层状片晶先通过模板作用引导生成α-TCP，再处于α-TCP晶格内部并通过静电斥力阻断在降温阶段和低温存储时转变成β-TCP，因而能够在温和焙烧条件下以常规冷却方式即可获得高纯度、高稳定性的α-TCP。而现有技术的焙烧温度至少达到1300℃，而且焙烧时间至少3h，同时必须采取液氮急冷等严苛的冷却条件。本发明制备的α-TCP粉体在室温下仍旧稳定而不相变，彻底解决了α-TCP在降温阶段和低温存储时不稳定的技术难题。
本发明还开辟了一条利用高温水热反应制备α-TCP的全新合成方法。由于负电性层状片晶能够引导α-TCP前驱体凝胶的顺利生成，因此碳酸钙和磷酸无需严格按照Ca/P＝1.5投料。而现有技术必须严格按照Ca/P＝1.5投料，否则产物纯度很低，相比之下，本发明扩展了制备高稳定性α-TCP粉体的工艺条件。
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明优选实施方式中纳米粉体制备的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的解释及说明，应当理解下面的实施方式的目的是为了使本发明的技术方案更加清楚、易于理解，并不限制权利要求的保护范围。
实施例1
本发明所述的3D打印用高效诱导血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，由下列质量份数的原料组分按照如下步骤制备：
(1)首先将20份Ca(NO3)2、30份钛酸四异丙酯、5份氯化钠以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀，然后加入0.1份Ce(NO3)3并充分搅拌均匀，再密闭升温至160℃并保温反应30min；之后停止反应并降至室温出料，先过滤反应液并用酒精充分洗涤，再将得到的滤饼在160℃下焙烧10min，即制得负电性层状硅酸盐1#。
(2)然后先将300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀；再将0.1～0.5份上述步骤(1)所制备的负电性层状硅酸盐1#和500份纯水混合并充分搅拌均匀，然后缓慢滴入水热反应釜中，控制滴加时间为15min；滴加完毕后，密闭升温至140℃并保温搅拌反应30min；待反应结束，停止反应并降至室温出料，先将反应液过滤并充分洗涤，再将滤饼在450℃下焙烧30min，然后冷却至室温并研磨至粒度不大于200目，即制得α-TCP纳米粉体No.1。
实施例2
本发明所述的3D打印用高效诱导血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，由下列质量份数的原料组分按照如下步骤制备：
(1)首先将25份Ca(NO3)2、25份CaCl2、30份钛酸四异丙酯、30份钛酸四丁酯、5份氯化钠以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀，然后加入0.25份Ce2(SO4)3和0.25份Dy(NO3)3并充分搅拌均匀，再密闭升温至200℃并保温反应60min；之后停止反应并降至室温出料，先过滤反应液并用酒精充分洗涤，再将得到的滤饼在200℃下焙烧30min，即制得负电性层状硅酸盐2#。
(2)然后先将300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀；再将0.5份上述步骤(1)所制备的负电性层状硅酸盐2#和500份纯水混合并充分搅拌均匀，然后缓慢滴入水热反应釜中，控制滴加时间为60min；滴加完毕后，密闭升温至180℃并保温搅拌反应60min；待反应结束，停止反应并降至室温出料，先将反应液过滤并充分洗涤，再将滤饼在550℃下焙烧60min，然后冷却至室温并研磨至粒度不大于200目，即制得α-TCP纳米粉体No.2。
实施例3
本发明所述的3D打印用高效诱导血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，由下列质量份数的原料组分按照如下步骤制备：
(1)首先将11份Ca(NO3)2、19份CaCl2、22份钛酸四异丙酯、18份钛酸四丁酯、5份氯化钠以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀，然后加入0.1份CeCl3、0.1份Dy(NO3)3、0.1份Dy2(SO4)3并充分搅拌均匀，再密闭升温至170℃并保温反应40min；之后停止反应并降至室温出料，先过滤反应液并用酒精充分洗涤，再将得到的滤饼在175℃下焙烧15min，即制得负电性层状硅酸盐。
(2)然后先将300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀；再将0.2份上述步骤(1)所制备的负电性层状硅酸盐3#和500份纯水混合并充分搅拌均匀，然后缓慢滴入水热反应釜中，控制滴加时间为30min；滴加完毕后，密闭升温至150℃并保温搅拌反应40min；待反应结束，停止反应并降至室温出料，先将反应液过滤并充分洗涤，再将滤饼在480℃下焙烧40min，然后冷却至室温并研磨至粒度不大于200目，即制得α-TCP纳米粉体No.3。
实施例4
本发明所述的3D打印用高效诱导血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，由下列质量份数的原料组分按照如下步骤制备：
(1)首先将19份Ca(NO3)2、23份CaCl2、31份钛酸四异丙酯、20份钛酸四丁酯、5份氯化钠以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀，然后加入0.1份Ce(NO3)3、0.1份Ce2(SO4)3、0.1份Dy2(SO4)3、0.1份DyCl30并充分搅拌均匀，再密闭升温至190℃并保温反应50min；之后停止反应并降至室温出料，先过滤反应液并用酒精充分洗涤，再将得到的滤饼在190℃下焙烧25min，即制得负电性层状硅酸盐4#。
(2)然后先将300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀；再将0.4份上述步骤(1)所制备的负电性层状硅酸盐4#和500份纯水混合并充分搅拌均匀，然后缓慢滴入水热反应釜中，控制滴加时间为45min；滴加完毕后，密闭升温至170℃并保温搅拌反应50min；待反应结束，停止反应并降至室温出料，先将反应液过滤并充分洗涤，再将滤饼在520℃下焙烧50min，然后冷却至室温并研磨至粒度不大于200目，α-TCP纳米粉体No.4。
对比实施例1
步骤(1)中，将11份Ca(NO3)2、19份CaCl2、22份钛酸四异丙酯、18份钛酸四丁酯、0.1份CeCl3、0.1份Dy(NO3)3、0.1份Dy2(SO4)3、5份氯化钠以及500份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.5。
对比实施例2
步骤(1)中，水热反应温度设为150℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.6。
对比实施例3
步骤(1)中，水热反应温度设为210℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.7。
对比实施例4
步骤(1)中，焙烧温度设为155℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.8。
对比实施例5
步骤(1)中，焙烧温度设为205℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.9。
对比实施例6
步骤(2)中，将300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸、0.2份上述步骤(1)所制备的负电性层状硅酸盐3#以及1000份纯水加到水热反应釜中并充分搅拌均匀；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.10。
对比实施例7
步骤(2)中，将0.2份上述步骤(1)所制备的负电性层状硅酸盐3#和500份纯水混合并充分搅拌均匀，然后不采用缓慢滴入的方式，而是一次性加入到水热反应釜中；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.11。
对比实施例8
步骤(2)中，水热反应温度设为135℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.12。
对比实施例9
步骤(2)中，水热反应温度设为185℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.13。
对比实施例10
步骤(2)中，焙烧温度设为440℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.14。
对比实施例11
步骤(2)中，焙烧温度设为555℃；其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.15。
对比实施例12
步骤(2)中用水滑石代替正电性层状硅酸盐3#，其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.16。
对比实施例13
步骤(2)中用硅酸镁锂代替正电性层状硅酸盐3#，其余操作工艺参数与实施例3完全一致，所制备的粉体记作No.17。
将上述实施例所制备的α-TCP纳米粉体No.1～No.17、进口α-TCP(型号：Objet-C2，美国3D system公司生产)作为粉末材料分别与0.1moL·L-1柠檬酸稀溶液(粘结溶液)通过3D打印制备10mm×10mm×10mm的实体成品，再进行相关测试，结果如表1所示。(1)3D打印实验条件：Z 310型3D打印机(美国Z Corporation公司)、压电间歇式打印喷头共128个孔(直径约为0.05mm)、层厚设为0.175mm、饱和度设为0.7。(2)诱导成血管效果体外模拟实验：按照标准ISO 10993-12操作标准，先用骨成品浸提液培养人脐静脉内皮细胞24h，再结合电子显微镜并采用图像处理软件计数新生血管支点数量，以此评价诱导血管内皮细胞成管的效果。
表1对比测试数据
Figure BDA0002638341210000111
由表1中No.5～No.17可知：①在步骤(1)中，钛源和钙盐必须先混合，再加入稀土，并且高温水热反应参数和焙烧条件必须符合本发明所限定的条件，才能成功制得本发明所预期的负电性层状硅酸盐，才能起到起到合成引导模板的作用。②在步骤(2)中，如果用水滑石或硅酸镁锂等代替负电性层状硅酸盐，或者这一步骤的水热反应参数和高温焙烧条件不符合本发明所限定的范围，则无法成功制备高纯度高稳定性的α-TCP。③在步骤(2)中，必须首先将磷酸与碳酸钙混合，然后缓慢滴入负电性层状硅酸盐水溶液，才能成功制得高纯度α-TCP纳米粉体。
由No.1～No.4可知，采取本发明技术方案制备的改性α-TCP纳米粉体的纯度和稳定性都显著高于进口α-TCP，并且3D打印骨成品的力学性能优良(不低于16.1MPa)。同时，最为关键的是：骨成品可直接作用于血管内皮细胞，通过有效促进HIF-1α的下游靶基因VEGF-A、EPO等促血管因子的大量表达，进而显著促进血管内皮细胞增殖、迁移和成管(新生血管支点数量不少于139个)，表明其诱导血管生成活性非常高效，诱导新骨快速生成与成熟，从而极大地加速骨修复进程。因此，本发明所制备的α-TCP/3D打印骨成品的各类指标都远远优于现有技术生产或国外进口α-TCP同类产品，其骨骼治疗修复应用前景极为广阔。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A负电性层状硅酸盐的制备
S1.反应物混合：先将20～50份钙盐、30～60份钛源、1～10份助溶剂在溶剂中混合，再加入0.1～0.5份稀土混合得混合物；
S2.水热反应：将上述混合物在160～200℃下反应30～60min得反应产物；
S3.焙烧：将上述反应产物冷却后洗涤过滤得滤饼，将该滤饼在160～200℃下焙烧10～30min，即制得负电性层状硅酸盐；
Bα-磷酸三钙纳米粉体制备
S4.反应物混合：先将100～500份碳酸钙、100～400份浓磷酸在溶剂中混合得预混溶液；再将0.1～0.5份上述负电性层状硅酸盐与溶剂混合得负电性层状硅酸盐溶液，之后将该负电性层状硅酸盐溶液缓慢滴入预混溶液中，控制滴加时间不少于15min，得到反应物混合溶液；
S5.水热反应：将上述反应物混合溶液在140～180℃下反应30～60min；
S6.焙烧：将步骤S5.的反应产物冷却后洗涤过滤得到滤饼，将滤饼在450～550℃下焙烧30～60min，将焙烧产物研磨，即制得α-磷酸三钙纳米粉体。
2.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述钙盐包括Ca(NO3)2、或CaCl2中的一种或两种任意组合。
3.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述钛源包括钛酸四异丙酯、或钛酸四丁酯中的一种或两种任意组合。
4.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述稀土包括Ce(NO3)3、Ce2(SO4)3、CeCl3、Dy(NO3)3、Dy2(SO4)3、或DyCl3中的一种或几种任意组合。
5.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S4.中包括300份碳酸钙、230份质量分数为85％的浓磷酸、以及溶剂为500份的纯水。
6.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1.中助溶剂包括5份氯化钠，溶剂包括质量份数500份的纯水。
7.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2.与S5.的水热反应均在密闭环境中保温搅拌条件下进行。
8.根据权利要求1或7所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2.与S5.的水热反应均在水热反应釜中进行。
9.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S3.中包括使用酒精洗涤。
10.根据权利要求1所述的3D打印用高血管生成活性α-磷酸三钙纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S6.中研磨粒度不大于200目。
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