KR100999544B1 - 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법 및나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골 조직의 치료 및 재생을 위한 조직 공학 지지체 등의 제조에 사용되는 생체재료인 수산화아파타이트 등과 같은 인산칼슘계 입자를 제공하기 위한 것으로, 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 입자를 일정 비점의 유기용매 중에서 점진적으로 승온하면서 교반하여 수분을 제거하는 공정을 거침으로써 입자간 응집이 없도록 한 나노크기의 인산칼슘계 입자의 제조방법에 관한 것이다.

Description

나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법 및 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자{Manufacturing method for nanoparticles of hydroxyapatite and hydroxyapatite nanoparticles}

본 발명은 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법에 관한 것으로, 골 조직의 치료 및 재생을 위한 생체재료로 유용한 인산칼슘계 나노입자의 제조방법과 이로부터 얻어지는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자에 관한 것이다.

골 조직의 치료 및 재생을 위한 조직 공학 지지체는 손상된 골 조직이 충분히 재생되어 치료되는 시기를 맞추어 생체 내에서 분해되는 재료를 사용해야 한다. 이러한 골 조직 재생용 지지체는 생체내 안정성 뿐 아니라 크게 세 가지 조건을 만족해야 한다. 첫째 골 세포의 부착, 증식, 분화의 활성에 도움을 주는 재료로 제작되어야 하고, 둘째 지지체 전체적으로 골 세포의 증식과 골 조직 형성이 원활할 수 있는 다공성의 구조로 제작되어야 하고, 마지막으로 이러한 기공들의 상호연결성이 좋아야 한다.

이러한 생체재료 중 하나인 수산화아파타이트는 인체의 경조직 성분과 유사하며 생체 친화성, 중금속 및 박테리아의 흡착능을 가지고 있다. 생체 무기성분과 동일한 조성을 갖는 수산화아파타이트는 인체친화성이 우수하여 뼈나 피부속의 임플란트가 주변의 생체조직과 쉽게 융화될 수 있도록 해주는 장점을 가지고 있어 다양한 생체재료로서 넓은 범위에 응용되고 있다.

한편 생체재료 중이 하나인 생분해성 고분자는 단순 가수분해 또는 효소의 작용으로 인해 분해 소멸되는 고분자로, 자연계에서 생성되는 천연고분자인 폴리펩타이드류, 다당류, 폴리뉴클레오티드류 및 미생물에 의해 만들어지는 폴리에스테르 등은 각각 고유한 분해효소에 의해 분해된다. 대부분의 합성고분자는 분해되지 않지만 일부 지방족 폴리에스테르 또는 폴리카보네이트들은 가수분해에 의해 천천히 분해된다. 의료용으로 사용하기 위한 체내 분해성 고분자는 생체 내에서 이물질 반응을 일으키지 않아야 하며 분해시 무해한 물질로 분해되어야 하고 적절한 가공특성 및 강도 등을 가져야 한다. 이러한 면에서 상기 효소 분해성 고분자는 생체친화성이 높다는 장점이 있는 반면 면역반응을 유발할 수 있는 단점으로도 작용할 수 있다. 또한 효소 분해성 고분자는 가수분해에 의해 분해되는 가수분해성 고분자에 비해 생분해 속도 및 기계적 물성을 임의적으로 조절하기 어렵다. 한편, 가수분해성 고분자는 체내에서 면역반응이 적고 기계적 물성의 제어가 용이하며 용도에 따라 구조의 변경이 비교적 간편하다. 또한 이들은 그 구조 중에 대부분 에스테르 결합을 내포하고 있어 체내에서 물의 수화작용에 의해 에스테르 결합이 끊어지면 그 분자량이 작아지게 되고 이렇게 생성된 저분자량의 고분자들은 피를 통해 운반되어 소변의 형태로 체외로 배출된다. 따라서 실용화면에서는 지방족 폴리에스테르와 같은 합성 고분자들이 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.

그러나 생분해성 고분자는 소수성의 물질이며 세포이 부착이나 증식이 원활하지 않은 물질로 알려져 있는바, 이에 수산화아파타이드 등과 같은 뼈의 성분과 유사한 생체 활성 물질을 복합화하여 유무기 복합체를 제조함으로써 이러한 단점을 극복하고자 하는 많은 연구가 진행되어 왔다. 또한 뼈는 재료적 측면에서 본다면 주로 나노 크기의 아파타이트와 콜라겐으로 이루어져 있는 복합체이므로 최근 생체 모방적인 측면에서는 나노 크기의 수산화아파타이트를 제조하여 지지체의 재료로 사용하려는 연구들도 진행되고 있다.

그러나 나노 크기의 입자들은 입자들간의 응집이 발생되기 쉽고 이러한 입자들간의 응집은 나노 크기의 수산화아파타이트가 갖는 잇점을 충분히 살릴 수 없게 만들고, 또한 유무기 복합체를 제조하는 과정 중에서도 분산안정성이 떨어져 지지체 중에 수산화아파타이트가 고르게 분포하지 못하게 함으로써 궁극적으로는 목적하는 조골세포 증식효과를 달성하기 어렵게 하는 문제가 있었다.

본 발명은 잔량의 수분으로 인한 입자간 응집 문제를 해결할 수 있는 인산칼슘계 나노입자의 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 나노 크기로서 뼈를 구성하는 나노 크기의 아파타이트와 유 사하면서, 입자 상호간 응집이 없는 인산칼슘계 나노입자를 제공하고자 한다.

본 발명의 한 구현예에서는 실질적으로 수분을 포함하는 인산칼슘계 생체재료 입자 또는 실질적으로 수분을 포함하는 인산칼슘계 생체재료 입자를 포함하는 알코올 용액을, 비점 120℃ 이상인 유기용매 중에서 교반하면서 100℃ 내지 120℃ 온도범위에서 점진적으로 승온하여 유기용매의 비점까지 가열함으로써 수분을 제거하는 공정을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법을 제공한다. 이때 후속적으로 진공 건조하는 공정을 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법은 인(P) 공급원과 칼슘(Ca) 공급원의 수용액을 준비하는 공정; 칼슘 공급원 수용액을 인 공급원 수용액과 혼합하여 알칼리 조건 하에서 80 내지 100 ℃에서 1.5 내지 2 시간 가열하고 24시간 내지 48시간 동안 상온에서 반응시켜 인산칼슘계 침전물을 얻는 공정; 및 침전물을 증류수로 세척하여 잔량의 불순물을 제거하여 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻는 공정을 포함할 수 있다. 이때, 좋기로는 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻은 다음, 입자를 95 내지 99 % 농도의 알코올 용액에 10 내지 15 일 동안 보관하되, 2 내지3 일에 한 번씩 알코올 용액을 교체해주어 입자 중 포함된 수분을 제거하는 공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법에 있어서 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자는 알코올 용액 중에 분산된 상태로 존재할 수 있다.

본 발명에 따른 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법에 있어서 칼슘 공급원 수용액과 인 공급원 수용액은 분산제를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법에 있어서 인산칼슘계 입자는 수산화아파타이트 입자 또는 트리칼슘포스페이트 입자일 수 있다.

본 발명에 따른 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법에 있어서, 비점 120℃ 이상인 유기용매로는 디메틸 포름아마이드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 톨루엔 또는 디글리메(diglyme) 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 한 구현예에서는 또한 상술한 제조방법에 따라 얻어진 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 제공한다. 이때 인산칼슘계 입자는 수산화아파타이트 입자 또는 트리칼슘포스페이트 입자일 수 있다.

본 발명에 따르면 수용매를 매개로 하여 얻어지는 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자로부터 수분을 제거할 수 있게 됨으로써 나노크기의 입자간 응집을 방지할 수 있게 되었다.

또한 본 발명의 수분 제거공정을 거쳐 얻어지는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자는 입자간 응집이 없어 이후로 나노입자/생분해성 수지로 된 유무기 복합 체의 제조 등에 적용되어 각각의 입자형태를 유지하면서 마이크로 입자에 비해 표면적이 월등히 크므로 골 세포와의 초기 부착에 유리하고 또한 단백질의 흡수나 조골 세포의 부착이 월등하고 세포외기질과 더 큰 상호작용을 할 수 있고 또한 생체재료는 생체 모사적인 측면에서도 뼈의 재료적 구성 요소와 부합되고 마이크로 입자에 비해 골 세포의 부착과 증식을 촉진시킴으로써 짧은 시간에 새로운 골 조직을 형성시키는 나노입자 고유의 효과를 충분히 발현할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 나노크기를 갖는 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법에 있어서 수산화아파타이트 제조의 일예를 반응식으로 나타내면 다음 반응식 1과 같다.

본 발명의 일 구현예에서 사용된 칼슘 공급원으로는 칼슘 나이트레이트(Ca(NO)₃)₂4H₂O)이고, 인 공급원으로는 암모늄 포스페이트((NH₄)₃PO₄))이나, 이외에 수용성인 다양한 칼슘 공급원과 인 공급원을 사용할 수 있음은 물론이다.

이때 칼슘 공급원과 인 공급원의 반응시 Ca/P의 화학양론비는 나노입자의 제조와는 무관하며 화학양론비의 조절에 따라 다양한 인산칼슘계 나노입자를 제조할 수 있음은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 주지된 사실일 것이다.

10Ca(NO₃)₂ + 6(NH₄)₃PO₄ + 8NH₄OH → Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ + 20NH₄NO₃ + 6H₂O

상기 반응식 1에서 볼 수 있듯이 칼슘 공급원과 인 공급원을 알칼리 조건 하에서 반응시키면 불순물과 다량의 물이 발생되며 얻어진 수산화아파타이트 또한 수분에 의한 안정성이 좋지 못하다.

이에 반응중 생성된 수분을 제거하기 위한 물리적인 제거과정을 수반하나 입자 중 잔량의 수분이 포함되어 있으며 이는 물리적인 제거과정을 통해 충분히 제거되지 못하였다.

따라서 나노크기로 입자가 얻어진 이후로 입자간 응집이 발생되는바, 본 발명에서는 이와 같이 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 입자로 얻어진 인산칼슘계 입자를 비점이 120℃ 이상인 용매 중에서 점진적으로 승온하면서 유기용매의 비점까지 가열하여 교반함으로써 수분을 제거하는 공정(이하에서는 '본 발명 수분 제거공정'이라 한다.)을 더 거침으로써 완전하게 수분이 제거된 나노크기의 인산칼슘계 입자를 얻고자 한 것이다.

본 발명 수분 제거공정은 구체적으로는 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 입자를 비점이 120℃ 이상인 용매 중에서 100℃에서 120℃ 범위로 점진적으로 승온하면서 교반한다. 상기 및 이하의 기재에 있어서 "실질적으로 수분을 포함하는"은 적어도 30 % 만큼의 수준으로 수분이 존재하는 것으로 이해될 것이다.

이와 같은 본 발명 수분 제거공정에 따르면 100℃에서 120℃ 온도범위로 점진적으로 승온하게 되면 수분이 완전히 증발되며 이와 함께 또는 이후로 비점이 120℃ 이상인 용매가 휘발되어 효율적이면서도 용이하게 수분을 제거할 수 있다. 이와 같은 경우 비점 이상으로 가열함으로써 해당 온도 범위에서 대부분 제거될 수 있다.

잔량의 용매는 진공 건조를 수행하여 용이하게 제거될 수 있으며, 이로써 목적하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻을 수 있다.

용매를 제거하지 않고 그대로 후속공정에 이용할 수도 있다. 설령, 미량의 용매가 존재하더라도 입자의 응집에는 어떠한 영향도 미치지 않으며 이후로 유무기 복합체 등의 제작시 나노크기의 인산칼슘계 입자를 유기용매에 분산시켜 사용하는 데 있어서 유기용매와의 혼화성 측면에서 불리하게 작용하지 않고 오히려 분산성을 좋게 하는 역할을 한다.

여기서 사용할 수 있는 비점이 120℃ 이상인 유기용매로는 디메틸 포름아마이드(DMF), 디메틸 설폭사이드(DMSO), 톨루엔 또는 디글리메(diglyme) 등을 들 수 있으나, 이에 한정이 있는 것은 아니며 잔여 수분제거를 위해 물의 비점이 100℃ 인점을 고려하여 비점이 그 이상 되는 다양한 용매 중 선택될 수 있음은 물론이다.

비점이 120℃ 이상인 유기용매 중에서의 교반은 나노 입자의 손상을 방지하는 측면에서 1시간 내지 1.5시간 동안 수행하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명에서 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 입자를 제조하는 방법에는 각별히 한정이 있는 것은 아니나, 수용성의 칼슘 공급원과 수용성의 인 공급원을 수용액 중에서 반응시키는 침전법, 가수분해법, 졸-겔법 등과 같이 액상 매질을 제조하는 습식법에 의해 얻어지는 인산칼슘계 입자의 경우는 실질적으로 수분이 포함된 입자로써 얻어진다.

그 일예로 본 발명에 따른 일 구현예에서는 칼슘 공급원과 수용성의 인 공급원을 수용액 중에서 반응시키는 침전법에 의한 입자 제조의 일예를 나타내는바, 구체적으로는 인(P) 공급원과 칼슘(Ca) 공급원의 수용액을 준비하는 공정; 칼슘 공급원 수용액을 인 공급원 수용액과 혼합하여 알칼리 조건 하에서 80 내지 100℃에 서 1.5시간 내지 2시간 가열하고 24시간 내지 48시간 동안 상온에서 반응시켜 인산칼슘계 침전물을 얻는 공정; 및 침전물을 증류수로 세척하여 잔량의 불순물을 제거하여 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻는 공정을 거칠 수 있다.

칼슘 공급원 수용액과 인 공급원 수용액을 제조하는 데 있어서 분산성을 높이기 위해 필요에 따라 분산제를 더 포함할 수 있는데, 분산제의 일예로는 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 분산제의 함량은 수용액 부피에 대해 20 내지 30중량% 정도 되는 양일 수 있다.

이와 같은 침전법에 의해 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻은 다음, 본 발명의 수분 제거공정을 거치기 이전에 1차적인 수분 제거공정을 더 거칠 수도 있는데, 이의 일예로는 상기의 방법에 의해 얻어진 실질적으로 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 알코올 용액 중에 일정 기간 동안 보관하는 방법을 들 수 있다. 이때 알코올은 95 내지 99% 농도의 알코올인 것이 수분제거 효율에 있어서 바람직하고, 좋기로는 적어도 10 내지 15일 동안 보관하되, 2 내지 3일에 한 번씩 알코올 용액을 교체해주는 것이 보다 효율적이다. 이와 같이 알코올에 보관한 후 이를 알코올 용액 중에 분산된 슬러리 상태 그대로를 후공정에 적용할 수 있음은 물론이며, 알코올 용액 중에 분산된 상태로 사용하는 경우 입자의 분산안정성 측면에서 더 유리할 수 있다.

또한 알코올에 보관하는 1차적 수분 제거공정 이후로 알코올을 제거하여 입자 상태로 별도로 이용할 수 있음 또한 물론이다.

본 발명의 수분 제거공정을 거친 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자는 입자간 응집이 없어 이후로 나노입자/생분해성 수지로 된 유무기 복합체의 제조 등에 적용되어 각각의 입자형태를 유지하면서 마이크로 입자에 비해 표면적이 월등히 크므로 골 세포와의 초기 부착에 유리하고 또한 단백질의 흡수나 조골 세포의 부착이 월등하고 세포외기질과 더 큰 상호작용을 할 수 있다. 또한 나노크기의 생체재료는 생체 모사적인 측면에서도 뼈의 재료적 구성 요소와 부합되고 마이크로 입자에 비해 골 세포의 부착과 증식을 촉진시킴으로써 짧은 시간에 새로운 골 조직을 형성시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

칼슘 나이트레이트(Ca(NO₃)₂4H₂O, Junsei Chemical Co., Ltd., Japan 제품)와 암모늄 포스페이트((NH₄)₂HPO₄, Junsei Chemical Co., Ltd., Japan 제품)를 Ca/P의 비를 1.67로 하여 다음과 같은 방법으로 수산화아파타이트를 제조하였다.

먼저 인 공급원과 칼슘 공급원을 약 80℃에서 증류수에서 충분히 녹여 각각의 수용액을 준비하고, 칼슘 공급원 용액을 인 공급원 용액에 천천히 주입하면서 충분히 섞어 주어 나노크기의 인산칼슘계 침전물을 얻었다.

이때 수산화암모늄을 첨가하여 용액의 pH를 11 이상이 되도록 조건을 유지하였으며, 약 80℃ 온도에서 두 시간 동안 가열한 후 24시간 이상 상온에서 합성이 충분히 이루어질 수 있도록 하였다.

남아 있는 불순물의 제거를 위하여 증류수로 3회 이상 세척과정을 거쳐 입자크기 50 내지 100 nm인 수산화아파타이트 입자(이하, 초기 입자라 함)를 얻었다.

얻어진 수산화아파타이트 입자 25 g을 디메틸포름아마이드(비점 165℃) 100 ㎖ 속에 넣고 100 내지 120℃로 온도를 점차적으로 상승시키면서 마그네틱바를 이용하여 5시간 동안 교반하여 수분을 제거하였다(이하, 수분 제거공정이라 함).

그 다음 진공 건조하여 잔량의 유기용매를 제거하였다.

한편 입자의 크기 및 분산상태를 확인하기 위하여 투과전자현미경(Transmmission electron microscopy, TEM, JEOL, JEM-2100F, Japan 제품)을 이용하여 관찰하였으며, 그 결과는 도 1에 나타낸 것과 같다. 도 1의 결과로부터 폭이 약 20-40nm이며 길이 50-100nm인 나노크기의 입자가 얻어졌음을 확인할 수 있 다. 이러한 나노크기의 입자는 서로 간의 응집이 없이 존재함을 알 수 있다. 도 1에 있어서 실선은 100nm를 나타낸다.

또한 수산화아파타이트의 생성을 확인하기 위하여 X-선 회절분석법(XRD, Geigerflex, Figaku, Japan 제품)에 의해 분석하였으며 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에서 n-HA로 나타낸 것이 실시예에 의해 얻어진 입자이며, m-HA로 나타낸 것은 Sigma-Aldrich사로부터 구입한 상용화된 마이크로 크기의 수산화아파타이트로서, 도 2의 결과로부터 본 발명에 의해 얻어진 나노크기의 입자는 상용화된 마이크로크기의 수산화아파타이트와 피크 위치 및 강도에 있어서 잘 매치됨을 확인할 수 있다. 그러나 나노크기의 입자는 마이크로 크기의 입자에 비하여 유의적으로 피크 강도가 낮은데, 이는 나노크기의 입자가 마이크로 크기의 입자에 비하여 덜 결정화된 것임을 보여주는 결과이다.

실시예 2

상기 실시예 1에서, 초기 입자를 얻은 다음 초기 입자 25 g을 95% 농도의 에틸알코올 200 ㎖ 중에 10일 동안 보관하였다. 다만 2일에 한 번씩 기존의 에틸알코올을 버리고 동량의 새로운 에틸알콜로 교체하여 주었다.

그리고 나서 초기 입자가 분산된 에틸알콜 용액에서 에틸알콜 용액을 제거 하고 디메틸 포름아마이드 용액 100 ㎖를 첨가하고 100 내지 120℃로 온도를 점차적으로 상승시키면서 마그네틱바를 이용하여 5시간 동안 교반하여 수분을 제거하였다.

최종 입자 크기는 폭 20 내지 40 nm이고, 길이 50 내지 100 nm이었고, 입자 간 응집이 없었다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 칼슘 공급원과 인 공급원의 반응비를 Ca/P의 화학양론비가 1.5가 되도록 하여 트리칼슘포스페이트 입자를 제조하였다. 그 외의 일련의 공정은 모두 실시예 1과 동일하다.

최종 입자 크기는 폭 15 내지 35 nm이고, 길이 40 내지 80 nm이었으며, 입자간 응집이 없었다.

실시예 4

상기 실시예 2에서 칼슘 공급원과 인 공급원의 반응비를 Ca/P의 화학양론비가 1.5가 되도록 하여 트리칼슘포스페이트 입자를 제조하였다. 그 외의 일련의 공정은 모두 실시예 2와 동일하다.

최종 입자 크기는 폭 15 내지 35 nm이고, 길이 40 내지 80 nm이었고, 입자간 응집이 없었다.

실험예

상기 실시예 1로부터 얻어진 각각의 인산칼슘 나노입자의 분산안정성을 평가하기 위하여 다음과 같은 방법으로 유무기 나노복합체를 제작하고 평가하였다.

상기 실시예 1에 따라 얻어진 n-HA를 DMF 중에 분산시켜 n-HA/DMF 슬러리를 제조하였다.

n-HA/DMF 슬러리를 상기한 PCL 용액에 첨가하고 2시간 동안 계속적으로 교반 하여 균질한 분산액을 얻었다. 이 혼합물을 80℃에서 2시간 동안 가열하여 클로로포름을 휘발시켜 n-HA/PCL/DMF 혼합물을 얻었으며, 이 중 나노입자의 함량은 40중량%이었다. 이어서, 혼합물을 일정하게 교반하면서 온도를 점진적으로 100-120℃로 승온시켜 2시간 유지하였다. 그리고 나서 혼합물을 테프론(Teflon) 몰드(100× 100 × 3 ㎣)에서 캐스팅하고 공기 중에서 24시간 동안 건조하여 DMF를 증발시켰다. 잔량의 용매를 48시간 동안 진공건조하여 제거함으로써 n-HA/PCL 복합체를 얻었다. 3차원 지지체의 규격은 10× 10× 5 ㎣이다.

얻어진 n-HA/PCL 복합체의 표면과 단면의 구조를 분석하기 위하여 주사전자현미경(SEM, Hitachi LTd, S-4300SE, JAPAN)을 이용하여 관찰하여 그 결과를 도 3으로 나타내었다.

도 3의 결과로부터 복합체는 매끈한 표면을 가짐을 알 수 있다. 매끈한 표면은 PCL 매트릭스 내에 n-HA가 미세하고 양호하게 분포된 결과라 할 것이다. 나노입자는 복합체 표면에 고유한 크기와 형상을 유지하면서 노출되어 있음을 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명 실시예 1에 따라 얻어진 나노크기의 수산화아파타이트 입자의 투과전자현미경 사진.

도 2는 본 발명 실시예 1에 따라 얻어진 나노크기의 수산화아파타이트 입자의 X-선 회절분석 결과를 시판되는 마이크로크기의 수산화아파타이트 입자와 대비한 그래프.

도 3은 본 발명 실시예 1에 따라 얻어진 나노크기의 수산화아파타이트 입자를 이용하여 유무기 복합체를 제조한 후, 표면을 관찰한 SEM 사진.

Claims (10)

1. 인(P) 공급원과 칼슘(Ca) 공급원의 수용액을 준비하는 공정;

   칼슘 공급원 수용액을 인 공급원 수용액과 혼합하여 알칼리 조건 하에서 80 내지 100 ℃에서 1.5시간 내지 2시간 가열하고 24시간 내지 48시간 동안 상온에서 반응시켜 인산칼슘계 침전물을 얻는 공정;

   침전물을 증류수로 세척하여 잔량의 불순물을 제거하여 수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻는 공정; 및

   수분을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자를 비점 120℃ 이상인 유기용매 중에서 교반하면서 100℃ 내지 120℃ 온도범위에서 점진적으로 승온하여 유기용매의 비점까지 가열함으로써 수분을 제거하는 공정;

   을 포함하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 수분을 포함하는 인산칼슘계 생체재료 입자를 얻은 다음, 입자를 95 내지 99 % 농도의 알코올 용액에 10일 내지 15일간 동안 보관하되, 2 내지 3 일에 한 번씩 알코올 용액을 교체해주어 입자 중 포함된 수분을 제거하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 수분을 포함하는 인산칼슘계 생체재료 입자는 알코올 용액 중에 분산된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 칼슘 공급원 수용액과 인 공급원 수용액은 분산제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 비점 120℃ 이상인 유기용매로는 디메틸 포름아마이드(DMF), 디메틸 설폭사이드(DMSO), 톨루엔 또는 디글리메(diglyme)를 사용하는 것을 특징으로 하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 후속적으로 진공 건조하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
8. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 인산칼슘계 입자는 수산화아파타이트 입자 또는 트리칼슘포스페이트 입자인 것을 특징으로 하는 나노크기의 인산칼슘계 생체재료 입자의 제조방법.
9. 삭제
10. 삭제

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