[发明专利]医用级α-半水硫酸钙制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用植入材料技术领域，尤其涉及一种医用级α-半水硫酸钙制备方法。

背景技术

骨折、骨缺损以及骨肿瘤是临床最常见的疾病之一，且随着交通事故、老龄人口骨退行性疾病以及整形外科手术等的增加呈现不断上升的趋势。传统方法采用自体骨或者异体骨进行移植修复，但限于来源有限，难以满足使用需要，由此也促使磷酸钙类、硫酸钙类及丙烯酸类等人工骨修复材料得到了广泛的研究和应用。

硫酸钙（Calcium Sulfate）应用于临床骨填充修复领域已有一百多年的历史。大量的基础研究和临床应用证实硫酸钙具有良好的生物相容性和优良的骨引导性，使得其降解在体内降解过程中伴随着成骨细胞在硫酸钙内部的爬行长入，达到骨修复的目的，是一种拥有巨大临床应用潜力的骨移植替代物。目前市场已有近20~30种关于硫酸钙类的医用骨修复植入产品，还有大量公开的技术论文、专利申请文件等技术文献，其中大部分是以纯的α半水硫酸钙为主要成分或者掺入羟基磷灰石、β-磷酸钙、生物玻璃、增韧纤维等成分。制备具有较高的抗压强度、适宜的固化时间、匹配的降解速率和良好的生物相容性、骨传导和骨诱导性能的α半水硫酸钙是制备硫酸钙类医用骨修复植入材料的基础和关键。

目前，制备α半水硫酸钙粉体的常用方法主要有三种：蒸压法、加压水热法和常压盐溶液法。中国发明专利申请第200610029067.3号公开了以化学纯二水硫酸钙为原料，采用蒸压法制备α半水硫酸钙粉体，但是，这种方法所需的设备较为复杂，生产成本较高。中国发明专利申请第201110123932.1号公开以无定形硫酸钙为原料，采用高压水热反应法，反应温度110~140℃，反应时间6-18h，过滤后在105~125℃鼓风干燥6~8h，制成α-半水硫酸钙，然而，此方法反应耗费时间过长，得到的α-半水硫酸钙晶体长径比较大，不适合医用骨修复植入材料。常压盐溶液法是目前比较新颖的制备α-半水硫酸钙方法，中国发明专利申请第03142607.7号公开了一种常压盐溶液法制取α-半水脱硫石膏的工艺，但是，目前还未见有采用常压盐溶液法制备医用级α-半水硫酸钙的报导。以上几种方法还均存在反应设备较复杂、需要以二水硫酸钙为原料、得到的α-半水硫酸钙的纯度和晶型大小等方面不适合用作医用植入骨修复材料等不足。

官宝红等研究采用微乳法制备医用级α-半水硫酸钙，其以硫酸和氯化钙为原料合成α-半水硫酸钙，但是，该方法操作流程较为繁琐（Colloids and Surfaces A(2012) 88–93）。向兰等研究以硫酸钠和氯化钙为原料，采用加压水热法制备α-半水硫酸钙晶须，此方法简单实用，成本较低，但得到的α-半水硫酸钙长径比过大，且纯度不高，与医用植入骨修复材料所需的要求还存在差距（Particuology 8(2010) 240–244）。因此，如何制备理化性能和生物性能都满足医用植入骨修复材料所必备的要求的α-半水硫酸钙是目前该领域研究及开发的热点和难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种医用级α-半水硫酸钙制备方法，以简单实用的工艺制备出符合医用植入骨修复材料所需要求的医用级α-半水硫酸钙。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种医用级α-半水硫酸钙制备方法，包括如下步骤：

配制混合溶液步骤，首先分别配制钙盐溶液和硫酸盐溶液，并按钙盐和硫酸盐的摩尔质量比为1~5:1的比例依次倒入密闭水热反应容器中搅拌均匀，再加入由柠檬酸钠、硫酸铝和琥珀酸配制而成的复合转晶剂获得混合溶液；

水热反应步骤，调节混合溶液的pH至3~7，再在90~120℃范围内恒温加热，并同时搅拌进行充分完全的水热反应生成α-半水硫酸钙；

洗涤抽滤步骤，水热反应结束后，用热水洗涤α-半水硫酸钙2~3次，再用无水乙醇终止α-半水硫酸钙水化过程，浸没1~10 min，然后迅速抽滤；

干燥步骤，干燥处理抽滤好的α-半水硫酸钙；

级配优化步骤，充分研磨干燥后的α-半水硫酸钙，再分别筛分成至少三种不同粒径范围的粉体，然后将筛分所得的不同粒径范围的粉体充分混合均匀，密封装袋。

进一步地，溶液配制步骤中，所述钙盐是氯化钙、硝酸钙、葡萄糖酸钙、磷酸氢钙和乳酸钙中的至少一种；所述硫酸盐是硫酸钾、硫酸镁、硫酸锶和硫酸钠中的至少一种。

进一步地，所述钙盐溶液和硫酸盐溶液均采用优级纯溶液。

进一步地，溶液配制步骤中，所述混合溶液中，钙盐和硫酸盐的总浓度为1~4 mol/L，其中，钙盐和硫酸盐的摩尔质量比为1~5:1。