一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮人造骨的制备方法技术

技术编号:27563943 阅读:65 留言:0更新日期:2021-03-09 22:07
本发明专利技术公开了一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮(PEKK/HA)人造骨的制备方法。本发明专利技术的方法包括:(a)利用偶联剂对纳米羟基磷灰石表面进行化学改性;(b)在聚醚酮酮合成的过程中添加一定比例的改性纳米羟基磷灰石使其与聚醚酮酮进行化学键链接;(c)将反应得到的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮树脂打碎并反复用乙醇和去离子水清洗;(d)将清洗干净的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮树脂粉体置于烘箱中烘至恒重,得到纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体;(e)将得到的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体进行成型加工可得仿生人造骨。本发明专利技术技术方案是通过一步聚合法化学合成而非物理共混制备纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮材料,能够得到分散均匀的粉体,两者所形成的复合物为分子、原子水平的结合,具有优良的力学性能和生物相容性,是最理想的人造骨。是最理想的人造骨。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮人造骨的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮(PEKK/HA)人造骨的制备方法,具体属于医疗器械领域。

技术介绍

[0002]随着人口老龄化的到来,骨损伤的发病率越发提高,这就迫切需要一种人造骨去代替人骨进行康复治疗。目前市场上常见的人造骨主要有陶瓷骨和金属骨两种,但是陶瓷骨脆性比较大,金属骨会有金属离子电离对人体健康有影响,均不是人造骨的最理想选择。人体的骨骼是一种天然的无机/有机纳米复合材料,其无机物是纳米羟基磷灰石。人工合成的羟基磷灰石虽然具有优异的生物相容性和生物活性,与天然骨形成化学链接,但羟基磷灰石陶瓷材料脆性大,很难直接替代天然骨,为了提高其韧性,羟基磷灰石复合材料被广泛的研究。
[0003]聚醚酮酮是一种新型特种工程塑料,具有优异的力学性能、耐溶剂、抗化学腐蚀性、良好的阻燃性和抗辐射性等,同时作为一种热塑性材料,便于加工成型,可塑性强。经大量的实验数据表明,聚醚酮酮具有优异的生物相容性,并且其模量、硬度与人骨十分接近,完全可以满足人造骨的要求。
[0004]因此,本专利技术将羟基磷灰石与聚醚酮酮通过一步聚合法合成出一种模量、硬度生物学性能都十分接近真实人骨的复合材料,羟基磷灰石中的Ca
2+
与PO
43-离子可以和人骨牢固结合,可以完美的替代目前市场上现存的人造骨,在医疗器械领域有着十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮人造骨的制备方法,具有力学性能优异、生物相容性好等特点。
[0006]一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮人造骨的制备方法,包括:第一步:利用偶联剂对纳米羟基磷灰石表面进行化学改性;第二步:在聚醚酮酮合成的过程中添加一定比例的改性纳米羟基磷灰石使其与聚醚酮酮进行化学键链接;第三步:将反应得到的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮树脂打碎并反复用乙醇和去离子水清洗;第四步:将清洗干净的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮树脂粉体置于烘箱中烘至恒重,得到纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体;第五步:将得到的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体进行成型加工可得仿生人造骨。
[0007]上述技术方案可以看出,本专利技术技术方案是通过一步聚合法化学合成而非物理共混制备纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮材料,能够得到分散均匀的粉体,两者所形成的复合物为分子、原子水平的结合,具有优良的力学性能和生物相容性,是最理想的人造骨。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0009]图1是纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮人造脊椎融合器;图1中所示为本专利技术专利方法合成出的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体经模压、精密机加工所得人造脊椎融合器。
[0010]图2是细胞毒性实验中的细胞形态;从图2中可以看出经过3天的细胞培养,前两组无明显变化,纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮(PEKK/HA)组细胞有明显增殖,这说明PEKK本身有很好的生物相容性,无细胞毒性,而PEKK/HA对细胞增殖有很好的促进作用,很适合作为人造骨。
[0011]图3分别是纳米压痕法测试PEKK、猪骨、狗骨、纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮(PEKK/HA)的载荷、模量、硬度与压入深度的关系图;从图3中可以看出纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮(PEKK/HA)复合材料的载荷、模量、硬度与压入深度的关系同猪骨、狗骨很接近,这说明PEKK/HA复合材料的力学性能与天然骨很接近,很适合作为人造骨。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0013]实施例1改性羟基磷灰石:在装有磁力搅拌的500ml三口烧瓶中, 90ml乙醇溶液,10ml水溶液,1ml对苯二酚,5mlKH-570,滴加冰醋酸调节PH值3.5-4,搅拌水解0.5h,加入5g羟基磷灰石,升温至70℃水浴条件下搅拌偶联反应4h,使用乙醇和水洗至中性,在烘箱中60℃烘至恒重,得到羟基磷灰石。
[0014]实施例2在装有磁力搅拌、氮气导管的500ml三口瓶中分别加入4-5gAlCl3、30ml二氯乙烷、1.25mlN-甲基吡咯烷酮,低温降至-10到-15℃,一边搅拌一边加入2.03g对苯二甲酰氯和1.6ml二苯醚,在此温度下反应1-2小时,然后升温至室温反应10-20小时,加入50ml甲醇淬灭得到白色胶体。打碎后用甲醇,去离子水依次清洗,最后将产物置于烘箱中60℃烘至恒重,得到聚醚酮酮粉体。
[0015]实施例3在装有磁力搅拌、氮气导管的500ml三口瓶中分别加入0.1g宽为30nm长为100nm短棒状的改性羟基磷灰石、4-5gAlCl3、30ml二氯乙烷、1.25mlN-甲基吡咯烷酮,低温降至-10到-15℃,一边搅拌一边加入2.03g对苯二甲酰氯和1.6ml二苯醚,在此温度下反应1-2小时,然后升温至室温反应10-20小时,加入50ml甲醇淬灭得到白色胶体。打碎后用甲醇,去离子水依
次清洗,最后将产物置于烘箱中60℃烘至恒重,得到纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体。
[0016]实施例4在装有磁力搅拌、氮气导管的500ml三口瓶中分别加入0.5g宽为30nm长为100nm短棒状的改性羟基磷灰石、4-5gAlCl3、30ml二氯乙烷、1.25mlN-甲基吡咯烷酮,低温降至-10到-15℃,一边搅拌一边加入2.03g对苯二甲酰氯和1.6ml二苯醚,在此温度下反应1-2小时,然后升温至室温反应10-20小时,加入50ml甲醇淬灭得到白色胶体。打碎后用甲醇,去离子水依次清洗,最后将产物置于烘箱中60℃烘至恒重,得到纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体。
[0017]实施例5在装有磁力搅拌、氮气导管的500ml三口瓶中分别加入0.1g宽为20nm长为80nm短棒状的改性羟基磷灰石、4-5gAlCl3、30ml二氯乙烷、1.25mlN-甲基吡咯烷酮,低温降至-10到-15℃,一边搅拌一边加入2.03g对苯二甲酰氯和1.6ml二苯醚,在此温度下反应1-2小时,然后升温至室温反应10-20小时,加入50ml甲醇淬灭得到白色胶体。打碎后用甲醇,去离子水依次清洗,最后将产物置于烘箱中60℃烘至恒重,得到纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体。
[0018]实施例6在装有磁力搅拌、氮气导管的500ml三口瓶中分别加入0.1g宽为20nm长为150nm针状的改性羟基磷灰石、4-5gAlCl3、30ml二氯乙烷、1.25mlN-甲基吡咯烷酮,低温降至-10到-15℃,一边搅拌一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮人造骨的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步:利用偶联剂对纳米羟基磷灰石表面进行化学改性;第二步:在聚醚酮酮合成的过程中添加一定比例的改性纳米羟基磷灰石使其与聚醚酮酮进行化学键链接;第三步:将反应得到的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮树脂打碎并反复用乙醇和去离子水清洗;第四步:将清洗干净的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮树脂粉体置于烘箱中烘至恒重,得到纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体;第五步:将得到的纳米羟基磷灰石复合聚醚酮酮粉体进行成型加工可得仿生人造骨。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的偶联剂包括但不限于硅烷偶联剂(KH-550、KH-560、KH-570)、铬络合物偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂、镁类偶...

【专利技术属性】
技术研发人员:宣正伟杨雪勤马忠实
申请(专利权)人:张家港祥成医用材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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