[发明专利]一种甘油磷酸盐与硅酸钙盐类的有机-无机自凝固复合材料的制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种甘油磷酸盐与硅酸钙盐类的有机‑无机自凝固复合材料，其由粉体和调和液制备而成，其中，调和液为去水、氯化钠溶液、葡萄糖溶体、碳酸氢钠溶液、磷酸溶液、磷酸二氢盐溶液以及磷酸氢盐溶液中的任意一种或者多种；所述粉体为硅酸钙盐和甘油磷酸盐的混合物，各组分的质量百分比为：硅酸钙盐20‑95％、甘油磷酸盐5‑80％。本发明还公开了前述复合材料的制备方法和用途。本发明复合材料的前期力学强度大，凝固时间适中，生物活性高，生物相容性好，降解性能良好，应用前景优良。

技术领域

本发明涉及生物医用材料以及环保材料技术领域，具体涉及一种新型的甘油磷酸盐与硅酸钙盐类的有机-无机自凝固复合材料的制备方法和用途。

背景技术

骨是人体的重要组成部分，对于人的正常活动起到至关重要的作用。但由于疾病、交通事故以及人口老龄化等原因所造成骨科疾病严重影响着人们的健康，这也造成了对于骨修复材料需求量的增加。骨修复材料由最初的金属材料向着多元化发展，像高分子材料，陶瓷和骨水泥等。随着技术的进步，人们对于理想的骨修复材料的要求也越来越高，所以加大对于骨修复材料的研究很有必要。

以生物活性陶瓷为代表的生物活性材料在骨修复材料中展现出了良好的性能，并广泛的应用到临床。但是生物活性陶瓷的可加工性能较差，很难根据实际情况对材料进行临时加工。以骨水泥为代表的自凝固材料可加工性很强，能根据需求加工成不同的形状，可以弥补陶瓷材料的某些不足。目前的骨水泥主要有三类：PMMA，磷酸钙骨水泥和玻璃基骨水泥。

玻璃基骨水泥的主要成分是硅酸三钙和硅酸二钙，它们是水泥的主要成分，对水泥固化起主要作用。很多的研究已经证明了硅酸二钙和硅酸三钙有着良好的生物活性和生物相容性。硅酸三钙和硅酸二钙的水化过程如下：

3CaO·SiO₂+nH₂O＝xCaO·SiO₂·yH₂O+(3－x)Ca(OH)₂

2CaO·SiO₂+nH₂O＝xCaO·SiO₂·yH₂O+(2－x)Ca(OH)₂

硅酸三钙的水化速度比硅酸二钙的水化速度快很多，但是这两种材料的凝固时间过长，且前期的力学强度很低，很大程度上限制了其应用，需要对其进行改进。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种新的甘油磷酸盐与硅酸钙盐类的有机-无机自凝固复合材料的制备方法和用途。

本发明甘油磷酸盐与硅酸钙盐类的有机-无机自凝固复合材料，其由粉体和调和液制备而成，其中，调和液为去水、氯化钠溶液、葡萄糖溶体、碳酸氢钠溶液、磷酸溶液、磷酸二氢盐溶液以及磷酸氢盐溶液中的任意一种或者多种；所述粉体为硅酸钙盐和甘油磷酸盐的混合物，各组分的质量百分比为：硅酸钙盐20-95％、甘油磷酸盐5-80％。

其中，所述调和液为水或者水与磷酸溶液的组合；优选为水与磷酸溶液的组合。

优选地，所述磷酸溶液的浓度为10％；所述水与磷酸溶液的组合中，二者的体积比为1.5:1。

优选地，所述硅酸钙盐为硅酸钙、硅酸三钙、硅酸二钙、硅酸镁钙和硅铝酸钙等任意一种或者任意多种的混合物；所述甘油磷酸盐为甘油磷酸钠、甘油磷酸钙、甘油磷酸镁、甘油磷酸铁、甘油磷酸锌、甘油磷酸铜、甘油磷酸锰、甘油磷酸锶和甘油磷酸钇等任意一种或者任意多种的混合物。进一步优选地，所述硅酸钙盐为硅酸三钙和硅酸二钙的混合物；所述甘油磷酸盐为甘油磷酸镁和甘油磷酸钙的混合物。再进一步优选地，所述硅酸三钙和硅酸二钙的比例为4:3；所述甘油磷酸镁和甘油磷酸钙的比例为3:2。