專利名稱：生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末及其制備方法。
背景技術(shù)：
磷酸鈣材料是一種廣泛應(yīng)用作硬組織替代材料的陶瓷。磷酸鈣材料主要有α相磷酸三鈣(α-Ca3(PO4)2，α-TCP)、β相磷酸三鈣(β-Ca3(PO4)2，β-TCP)、羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2，HA)。羥基磷灰石具有優(yōu)良的生物活性和骨傳導(dǎo)性；α相磷酸三鈣和β相磷酸三鈣具有生物活性和良好的生物降解速率。羥基磷灰石植入人體后，由于其溶解度非常低，不能獲得最佳的植入效果；而磷酸三鈣的降解速率太大就會(huì)影響植入體的骨結(jié)合能力。一般情況下，植入體要求磷酸鈣同時(shí)具有良好骨傳導(dǎo)性和生物降解速率，這就需要將不同晶相的磷酸鈣混合起來復(fù)合使用。中國(guó)專利CN1488680采用濕化學(xué)方法通過工藝條件合成不同，經(jīng)熱處理獲得比例可以任意調(diào)節(jié)的羥基磷灰石和/或α相磷酸三鈣復(fù)合粉末、羥基磷灰石和/或β相磷酸三鈣復(fù)合粉末或者α相磷酸三鈣復(fù)合粉末和/或β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。中國(guó)專利CN1079401由磷酸三鈣人工骨浸漬骨生長(zhǎng)因子溶液而形成的復(fù)合人工骨，可使骨生長(zhǎng)因子緩慢釋放并誘導(dǎo)新骨形成。而含金屬離子的磷酸鈣復(fù)合材料也可以作為生物活性材料在植入體內(nèi)后刺激蛋白活性，促進(jìn)骨的生長(zhǎng)或是抑制骨的吸收，擴(kuò)大其進(jìn)一步的應(yīng)用。通過新的制備方法和化學(xué)改性，有望研究和制備出具有良好生物活性的可控緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米結(jié)構(gòu)化的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末及其制備方法。
本發(fā)明的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末，其每一顆粉末顆粒均由納米結(jié)構(gòu)化的含金屬離子的羥基磷灰石、含金屬離子的α相磷酸三鈣和含金屬離子的β相磷酸三鈣中的任意一相或兩相復(fù)合構(gòu)成，復(fù)合粉末中的Ca/P摩爾比為1.50～1.67，M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬離子鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯中的一種或幾種。
上述復(fù)合粉末的粒徑為40nm～500nm，每顆粉末中的單相晶粒尺寸為5nm-40nm。
制備本發(fā)明生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的方法，有以下三種方案方案1包括以下步驟1)將含鈣化合物、含磷化合物和含金屬離子化合物溶于水中，分別配制成溶液，置于0～20℃下；2)將步驟1)制得的鈣溶液、金屬離子溶液和聚合物混合形成混合溶液，置于0～20℃下，其中M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯離子中的一種或幾種；聚合物與鈣離子的摩爾比為1∶10～10∶1，聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算；3)將步驟1)制得的磷溶液滴加入步驟2)的溶液中，Ca/P摩爾比為1.50，反應(yīng)時(shí)滴加堿性溶液調(diào)節(jié)pH值7～12，反應(yīng)在不斷地?cái)嚢柘逻M(jìn)行，反應(yīng)溫度為0℃～20℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～48小時(shí)，反應(yīng)后分離、洗滌、冷凍干燥，獲得含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體；4)將含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體以5℃/min～50℃/min的升溫速率，在700℃～900℃下熱處理10分鐘～5小時(shí)，最后隨爐冷卻，得到含金屬離子的α相磷酸三鈣和/或β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
通過控制熱處理溫度，可以使復(fù)合粉末的兩相摩爾比在0～100％范圍調(diào)節(jié)。熱處理溫度在700～800℃，得到α相磷酸三鈣粉末；熱處理溫度在900℃，得到β相磷酸三鈣粉末；熱處理溫度在高于800℃和低于900℃之間，得到α相磷酸三鈣/β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
方案2包括以下步驟1)將含鈣化合物、含磷化合物、含金屬離子化合物和碳酸根離子化合物溶于水中，分別配制成溶液，置于0～20℃下；2)將步驟1)制得的鈣溶液、金屬離子溶液和聚合物混合形成混合溶液，置于0～20℃下，其中M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯離子中的一種或幾種；聚合物與鈣離子的摩爾比為1∶10～10∶1，聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算；3)將步驟1)制得的磷溶液和碳酸根離子溶液混合后滴加入步驟2)的混合溶液中，Ca/P摩爾比為1.50～1.67，碳酸根與磷酸根摩爾比為15％～70％，反應(yīng)時(shí)滴加堿性溶液調(diào)節(jié)pH值7～12，反應(yīng)在不斷地?cái)嚢柘逻M(jìn)行，反應(yīng)溫度為0～20℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～48小時(shí)，反應(yīng)后分離、洗滌、冷凍干燥，獲得含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體；4)將含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體以5℃/min～50℃/min的升溫速率，在800℃下熱處理10分鐘～5小時(shí)，最后隨爐冷卻，得到含金屬離子的羥基磷灰石和/或α相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
在800℃熱處理?xiàng)l件下，通過控制碳酸根的添加量，從而控制粉末Ca/P摩爾比，可以使復(fù)合粉末的兩相摩爾比在0～100％范圍調(diào)節(jié)。碳酸根與磷酸根摩爾比為15％，得到α相磷酸三鈣粉末；碳酸根與磷酸根摩爾比為70％，得到羥基磷灰石；碳酸根與磷酸根摩爾比在15％～70％之間，得到羥基磷灰石/α相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
方案3包括以下步驟1)將含鈣化合物、含磷化合物、含金屬離子化合物和碳酸根離子化合物溶于水中，分別配制成溶液，置于0～20℃下；2)將步驟1)制得的鈣溶液、金屬離子溶液和聚合物混合形成混合溶液，置于0～20℃下；其中M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯離子中的一種或幾種；聚合物與鈣離子的摩爾比為1∶10～10∶1，聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算；3)將步驟1)制得的磷溶液和碳酸根離子溶液混合后滴加入步驟2)的混合溶液中，Ca/P摩爾比為1.50～1.67，碳酸根與磷酸根摩爾比為15％～70％，反應(yīng)時(shí)滴加堿性溶液調(diào)節(jié)pH值7～12，反應(yīng)在不斷地?cái)嚢柘逻M(jìn)行，反應(yīng)溫度為0～20℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～48小時(shí)，反應(yīng)后分離、洗滌、冷凍干燥，獲得含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體；4)將含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體以5℃/min～50℃/min的升溫速率，在900℃下熱處理10分鐘～5小時(shí)，最后隨爐冷卻，得到含金屬離子的羥基磷灰石和/或β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
在900℃熱處理?xiàng)l件下，通過控制碳酸根的添加量，從而控制粉末Ca/P摩爾比，可以使復(fù)合粉末的兩相摩爾比在0～100％范圍調(diào)節(jié)。碳酸根與磷酸根摩爾比為15％，得到β相磷酸三鈣粉末；碳酸根與磷酸根摩爾比為70％，得到羥基磷灰石；碳酸根與磷酸根摩爾比在15％～70％之間，得到羥基磷灰石/β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
上述三種制備方法中，所述的含鈣化合物為硝酸鈣、氯化鈣或氫氧化鈣；所述的含磷化合物是磷酸氫銨、磷酸鈉、磷酸或磷酸鉀；所述的含金屬離子化合物是鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅或鋯離子的硝酸鹽或氯化物可溶化合物；所述的碳酸根離子化合物是鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯、鈉或鉀離子的碳酸鹽；所述的聚合物為聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸；所述的調(diào)節(jié)pH值的堿性溶液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
本發(fā)明的復(fù)相磷酸鈣粉末通過控制工藝條件可以使顆粒中兩相的摩爾比可以從0～100％調(diào)節(jié)，從而控制磷酸鈣復(fù)合粉末的生物活性和生物降解速率。復(fù)合粉末的兩相均勻、顆粒尺寸分布均勻，尺寸在40～500nm之間。本發(fā)明中摻入的金屬離子可抑制晶體長(zhǎng)大，從而減小粉末的顆粒尺寸，并通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物中M/(M+Ca)的摩爾比可以調(diào)節(jié)復(fù)合磷酸鈣中金屬的含量，以達(dá)到可控的金屬離子釋放的目的。通過金屬離子可促進(jìn)骨細(xì)胞分化，生長(zhǎng)，從而加快骨組織的愈合。本發(fā)明制備的緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末顆粒不團(tuán)聚，易分散，結(jié)晶性能好，操作簡(jiǎn)單，易于產(chǎn)業(yè)化，可應(yīng)用于硬組織替代材料、骨填充材料、骨水泥和涂層等生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將一定比例的Zn(NO3)2·4H2O、CaCl2·6H2O和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水中，其中Zn/(Zn+Ca)摩爾比為0.03，PEG∶CaCl2＝5∶1(聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算，下同)；把Na3PO4·12H2O溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.50，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)保持pH在9左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含鋅離子磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到700℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋鋅離子的α相磷酸三鈣粉末。
實(shí)施例2將一定比例的Zn(NO3)2·4H2O、Mg(NO3)2·6H2O、CaCl2·6H2O和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水中，其中(Zn+Mg)/(Zn+Mg+Ca)摩爾比為0.09，PEG∶CaCl2＝5∶1；把(NH4)2HPO4溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.50，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含鋅和鎂離子磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到850℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋鋅和鎂離子的含50％β相磷酸三鈣、50％α相磷酸三鈣的磷酸鈣復(fù)合粉末。
實(shí)施例3將一定比例的Mg(NO3)2·6H2O、CaCl2·6H2O和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水中，其中Mg/(Mg+Ca)摩爾比為0.06，PEG∶CaCl2＝3∶1；把(NH4)2HPO4溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.50，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含鎂離子磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到900℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化的緩釋鎂離子的β相磷酸三鈣粉末。
實(shí)施例4將一定比例的Sr(NO3)2、Ca(NO3)2·6H2O和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水中，其中Sr/(Sr+Ca)摩爾比為0.09，PEG∶Ca(NO3)2＝5∶1；把(NH4)2CO3和(NH4)2HPO4溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.67，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含鍶磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到800℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋鍶離子的羥基磷灰石粉末。
實(shí)施例5將一定比例的Mn(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·6H2O和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水中，其中Mn/(Mn+Ca)摩爾比為0.06，PEG∶Ca(NO3)2＝3∶1；把(NH4)2CO3和(NH4)2HPO4溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.60，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含錳磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到800℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋錳離子的含60％羥基磷灰石、40％α相磷酸三鈣的磷酸鈣復(fù)合粉末。
實(shí)施例6將一定比例的MgCl2·6H2O、CaCl2和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水，其中Mg/(Mg+Ca)摩爾比為0.03，PEG∶CaCl2＝4∶1；把(NH4)2CO3和(NH4)2HPO4溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.54，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含鎂磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到800℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋鎂離子的α相磷酸三鈣粉末。
實(shí)施例7將一定比例的MnCl2·4H2O、CaCl2·6H2O和聚乙二醇(PEG)溶于蒸餾水中，其中Mn/(Mn+Ca)摩爾比為0.04，PEG∶Ca(NO3)2＝4∶1；把(NH4)2CO3和Na2HPO4溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.67，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)30min。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含錳磷酸鈣，將該先驅(qū)體以10℃/分鐘的升溫到900℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋錳離子的羥基磷灰石粉末。
實(shí)施例8將一定比例的La(NO3)3、Ca(NO3)2·6H2O和聚乙烯醇(PVA)溶于蒸餾水中，其中La/(La+Ca)摩爾比為0.0005，PVA∶Ca(NO3)2＝5∶1；把Na3PO4·12H2O和(NH4)2CO3溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.60，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)1h。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥48小時(shí)，得無定形含鑭磷酸鈣，將該先驅(qū)體以5℃/分鐘的升溫到900℃下保溫4小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋鑭離子的含60％羥基磷灰石、40％β相磷酸三鈣的磷酸鈣復(fù)合粉末。
實(shí)施例9將一定比例的Sr(NO3)2、La(NO3)3、Ca(NO3)2·6H2O和聚乙烯醇(PVA)溶于蒸餾水中，其中(La+Sr)/(La+Sr+Ca)摩爾比為0.009，PVA∶Ca(NO3)2＝3∶1；把K3PO4和K2CO3溶于蒸餾水，Ca/P摩爾比為1.54，攪拌溶解后放在5℃下冷藏。待溫度穩(wěn)定在5℃后，將磷溶液以2ml/min的速率滴加到鈣溶液中，用氨水調(diào)節(jié)保持pH在10左右，滴加結(jié)束后在磁力攪拌下反應(yīng)1h。沉淀物經(jīng)抽濾、洗滌，冷凍干燥72小時(shí)，得無定形含鍶、鑭磷酸鈣，將該先驅(qū)體以5℃/分鐘的升溫到900℃下保溫3小時(shí)后，得到納米結(jié)構(gòu)化緩釋鍶、鑭離子的β相磷酸三鈣粉末。
權(quán)利要求
1.生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末，其特征在于每一顆粉末顆粒均由納米結(jié)構(gòu)化的含金屬離子的羥基磷灰石、含金屬離子的α相磷酸三鈣和含金屬離子的β相磷酸三鈣中的任意一相或兩相復(fù)合構(gòu)成，復(fù)合粉末中的Ca/P摩爾比為1.50～1.67，M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬離子鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末，其特征在于復(fù)合粉末的粒徑為40nm～500nm，每顆粉末顆粒中的單相晶粒尺寸為5nm-40nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的制備方法，其特征包括以下步驟1)將含鈣化合物、含磷化合物和含金屬離子化合物溶于水中，分別配制成溶液，置于0～20℃下；2)將步驟1)制得的鈣源溶液、金屬離子溶液和聚合物混合形成混合溶液，置于0～20℃下，其中M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯離子中的一種或幾種；聚合物與鈣離子的摩爾比為1∶10～10∶1，聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算；3)將步驟1)制得的磷溶液滴加入步驟2)的溶液中，Ca/P摩爾比為1.50，反應(yīng)時(shí)滴加堿性溶液調(diào)節(jié)pH值7～12，反應(yīng)在不斷地?cái)嚢柘逻M(jìn)行，反應(yīng)溫度為0℃～20℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～48小時(shí)，反應(yīng)后分離、洗滌、冷凍干燥，獲得含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體；4)將含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體以5℃/min～50℃/min的升溫速率，在700℃～900℃下熱處理10分鐘～5小時(shí)，最后隨爐冷卻，得到含金屬離子的α相磷酸三鈣和/或β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
4.按權(quán)利要求3所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的制備方法，其特征在于所述的含鈣化合物為硝酸鈣、氯化鈣或氫氧化鈣；所述的含磷化合物是磷酸氫銨、磷酸鈉、磷酸或磷酸鉀；所述的含金屬離子化合物是鋅，鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅或鋯離子的硝酸鹽或氯化物可溶化合物；所述的聚合物為聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸；所述的調(diào)節(jié)pH值的堿性溶液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的制備方法，其特征包括以下步驟1)將含鈣化合物、含磷化合物、含金屬離子化合物和碳酸根離子化合物溶于水中，分別配制成溶液，置于0～20℃下；2)將步驟1)制得的鈣溶液、金屬離子溶液和聚合物混合形成混合溶液，置于0～20℃下，其中M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯離子中的一種或幾種；聚合物與鈣離子的摩爾比為1∶10～10∶1，聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算；3)將步驟1)制得的磷溶液和碳酸根離子溶液混合后滴加入步驟2)的混合溶液中，Ca/P摩爾比為1.50～1.67，碳酸根與磷酸根摩爾比為15％～70％，反應(yīng)時(shí)滴加堿性溶液調(diào)節(jié)pH值7～12，反應(yīng)在不斷地?cái)嚢柘逻M(jìn)行，反應(yīng)溫度為0～20℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～48小時(shí)，反應(yīng)后分離、洗滌、冷凍干燥，獲得含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體；4)將含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體以5℃/min～50℃/min的升溫速率，在800℃下熱處理10分鐘～5小時(shí)，最后隨爐冷卻，得到含金屬離子的羥基磷灰石和/或α相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
6.按權(quán)利要求5所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的制備方法，其特征在于所述的含鈣化合物為硝酸鈣、氯化鈣或氫氧化鈣；所述的含磷化合物是磷酸氫銨、磷酸鈉、磷酸或磷酸鉀；所述的含金屬離子化合物是鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅或鋯離子的硝酸鹽或氯化物可溶化合物；所述的碳酸根離子化合物是鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯、鈉或鉀離子的碳酸鹽；所述的聚合物為聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸；所述的調(diào)節(jié)pH值的堿性溶液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的制備方法，其特征包括以下步驟1)將含鈣化合物、含磷化合物、含金屬離子化合物和碳酸根離子化合物溶于水中，分別配制成溶液，置于0～20℃下；2)將步驟1)制得的鈣溶液、金屬離子溶液和聚合物混合形成混合溶液，置于0～20℃下；其中M/(M+Ca)的摩爾比為0.0001～0.1，M表示金屬鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯離子中的一種或幾種；聚合物與鈣離子的摩爾比為1∶10～10∶1，聚合物以結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)計(jì)算；3)將步驟1)制得的磷溶液和碳酸根離子溶液混合后滴加入步驟2)的混合溶液中，Ca/P摩爾比為1.50～1.67，碳酸根與磷酸根摩爾比為15％～70％。反應(yīng)時(shí)滴加堿性溶液調(diào)節(jié)pH值7～12，反應(yīng)在不斷地?cái)嚢柘逻M(jìn)行，反應(yīng)溫度為0～20℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘～48小時(shí)，反應(yīng)后分離、洗滌、冷凍干燥，獲得含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體；4)將含金屬離子無定形磷酸鈣先驅(qū)體以5℃/min～50℃/min的升溫速率，在900℃下熱處理10分鐘～5小時(shí)，最后隨爐冷卻，得到含金屬離子的羥基磷灰石和/或β相磷酸三鈣復(fù)合粉末。
8.按權(quán)利要求7所述的生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末的制備方法，其特征在于所述的含鈣化合物為硝酸鈣、氯化鈣或氫氧化鈣；所述的含磷化合物是磷酸氫銨、磷酸鈉、磷酸或磷酸鉀；所述的含金屬離子化合物是鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅或鋯離子的硝酸鹽或氯化物可溶化合物；所述的碳酸根離子化合物是鋅、鍶、鎂、鑭、銪、鉺、錳、硅、鋯、鈉或鉀離子的碳酸鹽；所述的聚合物為聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸；所述的調(diào)節(jié)pH值的堿性溶液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了生物醫(yī)用緩釋金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末及其制備方法，采用濕化學(xué)方法、經(jīng)熱處理獲得組成和比例均可調(diào)節(jié)，且每一顆粉末顆粒均由納米結(jié)構(gòu)化的含金屬離子的羥基磷灰石、含金屬離子的α相磷酸三鈣和含金屬離子的β相磷酸三鈣中的任意一相或兩相構(gòu)成的復(fù)合粉末。本發(fā)明制備的含金屬離子的磷酸鈣復(fù)合粉末中的兩相組成和金屬離子的釋放速率是可控的，粉末的顆粒分布均勻，顆粒尺寸更小，可以廣泛地用于骨填充材料、骨水泥等生物醫(yī)學(xué)用材料領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A61L27/32GK1799643SQ20051006152
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者翁文劍, 潘利麗, 程逵, 宋晨路, 杜丕一, 沈鴿, 趙高凌, 張溪文, 徐剛, 汪建勛, 韓高榮 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)