[发明专利]一种多孔羟基磷灰石花状微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔羟基磷灰石花状微球及其制备方法，属于无机材料的制备领域。

背景技术

目前按照造孔（或成孔）原理，多孔羟基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂,HAP)的制备方法可分为仿生法(Dominic Walsh,Chem Mater,1996,8,1994-2001;毛传斌,化学进展，1998,9,246-254)，烧结法(H,USPatent,1987-06-17)，造孔剂法，发泡剂法，模板法(Hing K A，J Mater Sci:Mater in Medicine,1999,10,135-145)，三维设计快速成型技术等七大类。目前绝大部分的研究机构均致力于通过把HAP粉体与造孔剂等混合，经过煅烧后使造孔剂燃烧或者分解去除，最终制成多孔HAP。Ryshkewitch等(Arita I H,Biomaterials,1995,16,403-408;E，J Am Ceram Soc,1953,36,65-68;Klein C,Biomaterials,1994,15,31-34)利用气体分解法制备了多孔HAP。Liu(Dean-Mo,Biomaterials,1996,17,1955-1957)使用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为造孔剂并且控制PVB的颗粒直径来进一步控制多孔HAP的孔隙结构。姚秀敏等(姚秀敏,功能材料与器件学报,2000,6,153-156;姚秀敏,无机材料学报，2000,3,467-472)分别使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，无机物碳粉作为造孔剂，最终制得多孔HAP。使用预制体成型法(Hassna RR,Biomaterials,2003,24,3293-3302;Pierre L,J Am Ceram Soc,1998,81,1421-1428;Tancred D C,Biomaterials,1998,19,2303-2311;Yang X,J Mater Chem,1998,8,2233-2237;赵俊亮,中国陶瓷，2003,39,4-7)，首先制作孔隙开放的预制体，然后将其与羟基磷灰石混合，经过烧结或其它途径去除预制体从而形成多孔HAP。发泡剂法就是以过氧化氢，以聚乙烯醇等水溶性聚合物为粘结剂，或者也可以用聚乙烯醇缩丁醛或甲基纤维素(Engin N O,J Europ Ceram Soc,1999,19,2569-2572)作发泡剂来制备多孔HAP。模板合成技术是制备有序多孔材料的有效手段，是一种生物模拟合成材料的方法。主要是将无机物前体在模板剂的作用下，借助有机超分子/无机物的界面作用，形成具有一定结构和形貌的无机材料。有时，还需要加入催化剂或助剂(如共溶剂等)。其形成过程主要有水热或溶剂热合成法和酸性室温合成法，以及溶胶-凝胶法。然后除去溶剂，经煅烧或化学处理除去模板剂，得到多孔材料(He Q J，Mater Lett,2007,61,141-143;秦振平,化工进展，2002,21,323-327)。三维设计快速成型技术目前仍处于开发阶段,还需要较长的时间才能真正应用于组织工程。无论是采用哪种方法，都需要添加有机物并且复杂的反应步骤才能制备出多孔羟基磷灰石。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种简单的多孔羟基磷灰石花状微球及其制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的多孔羟基磷灰石花状微球的制备方法包括以下步骤：

（1）将CaO加入80°C蒸馏水消化成质量浓度为1%～10%的Ca(OH)₂浆液，消化时间在10h以上，保证CaO消化完全；室温下，并在机械搅拌中向浆液通入CO₂/N₂混合气体(CO₂和N₂摩尔比是0.1～0.5，速度是1L/min，反应体系pH值达到7时停止反应；然后加入Al(OH)₃溶液，钙与铝的摩尔比在5:1～50:1；

（2）60°C搅拌条件下加入磷酸盐溶液，反应2～4h后离心、洗涤沉淀直至溶液pH值达到7，离心、干燥后得到多孔羟基磷灰石花状微球粉末产品。

其中，所述的磷酸盐可以为磷酸氢二钠、磷酸钠中的一种。

所述步骤（1）与步骤（2）中的搅拌条件为200～600转/分钟。

所述步骤（2）中，在反应过程中加入NaOH溶液保持反应体系PH值为10.0。