專利名稱：Ha/殼聚糖/pvp半互穿聚合物網絡支架的制備方法
技術領域：
本發明涉及人工骨修復材料技術領域，具體是指一種HA (納米羥基磷灰 石)/殼聚糖/PVP (聚乙烯吡咯垸酮)半互穿聚合物網絡支架的制備方法。
背景技術：
隨著國內外臨床醫學中骨缺損修復需求的日益增長，由于傳統骨修復材 料存在著一些問題，組織工程迅速發展起來，其基本原理是將體外培養擴增
的正常組織細胞吸附于一種生物相容性良好、可被機體吸收的生物載體上， 形成復合物，將細胞載體復合物植入機體組織、器官病損部位，細胞在載體 被機體降解吸收的過程中形成具有形態和功能的相應組織和器官，達到修復
創傷和重建功能的目的。
殼聚糖(簡稱cs)是一種天然的生物可降解多糖，其降解產物為氨基葡
萄糖，對人體及組織無毒、無害，具有天然的藥物活性、抗腫瘤活性、消炎 作用，能加快創傷愈合，因而廣泛用于骨組織工程支架材料。但是，殼聚糖 缺乏骨鍵合生物活性，單獨使用時的力學性能不夠理想，如脆性大、韌性差， 且降解慢，親水性也不如膠原好。因此，為了改進殼聚糖的性能，很多研究 者通過采用殼聚糖與羥基磷灰石粉體復合的方法，如孫凱瑩，孫衛斌，儲成 林，等.納米羥基磷灰石-殼聚糖復合材料對細胞粘附的影響.臨床口腔醫學
雜志，2007， 23 (3) : 150-153，該文以溶膠-凝膠法制備納米羥基磷灰石， 然后將羥基磷灰石粉體充分混合于2%殼聚糖乙酸溶液中，冷凍干燥法制備納 米羥基磷灰石-殼聚糖復合材料，結果表明溶膠-凝膠法制備的HA和nHA的晶 體結構符合標準羥基磷灰石的空間6方晶體結構，且細胞以多個突起粘附于復 合材料表面，并具有良好的伸展狀態。這些方法雖然一定程度上改善了單純 殼聚糖的骨鍵合生物活性及力學性能，但是由于羥基磷灰石是以粉末形式與 殼聚糖等基體復合的，因而羥基磷灰石很容易團聚，實際上很難均勻分散并 且和殼聚糖基體之間無法形成有效鍵合，羥基磷灰石顆粒只能松散的分布于殼聚糖框架內，并不能有效地實現納米羥基磷灰石與殼聚糖的有效復合，也 難以真正解決殼聚糖材料存在的主要問題，從而限制其功能及在生物醫學領 域的應用。
研究發現，聚乙烯吡咯垸酮是一種水溶性高分子聚合物，具有表面活性、 絡合性、化學穩定性以及優異的生理相容性，它是一種較成熟的多用途的醫 藥輔料以及用于殺菌消毒劑。近幾年來聚乙烯吡咯烷酮與殼聚糖的復合材料
有一些報道。Sionkowska. A， Wisniewski. M， Skopinska. J，等.紫外照射對 殼聚糖/PVP共混物機械性能的影響.聚合物的降解與穩定性(The influence of UV irradiation on the mechanical properties of chitosan/poly(vinyl pyrrolidone) blends， Polymer Degradation and Stability) ， 2005， 88 (2) : 261-267，該文將殼聚糖、PVP和殼聚糖/PVP共混物在紫外照射前后 的機械和表面性質的變化進行了研究，結果顯示共混物的機械性質(如斷裂 強度、斷裂伸長率和楊氏模量)明顯地受紫外照射的影響，但是共混物的這 些性質的變化程度小于純殼聚糖的變化程度，且由照射時間和樣品成分決定。 Mallika.P. Himabindu.A， Shailaja.D.改性生物材料殼聚糖及其物理化學 性質的改善.聚合物應用禾斗學學f艮(Modification of chitosan towards a biomaterial with improved physico-chemical properties ， Applied Polymer Science) ， 2006， 101 (1) : 63-69，該文采用三種方法用PVP對 CS進行改性，也就是通過改變殼聚糖和PVP的比例混合，接枝共聚和自由基 誘導交聯。研究結表明，共混改性增強了干膜的強度、韌性、玻璃化轉變溫 度和熱穩定性。上述的殼聚糖/ PVP共混材料在機械性質和穩定性方面都比 殼聚糖有所改進，但是有關殼聚糖/ PVP共混材料在骨組織工程支架材料方 面的實際應用尚無任何報道。
此外，半互穿聚合物網絡材料由于具有獨特的性能而開始應用于生物材 料領域，半互穿聚合物網絡是指在構成互穿網絡的兩種聚合物中，僅有一種 聚合物是交聯的，另一種聚合物是線型非交聯的，在網絡與鏈段之間存在物 理貫穿,而幾乎無化學結合。它可以同時具有一般物理共混、接枝、嵌段聚合 物的優異性能。然而這一技術并未用于殼聚糖/ PVP半互穿聚合物網絡骨組 織工程支架的制備。如果將羥基磷灰石均勻分散在殼聚糖/PVP的半互穿聚合 物網絡基體中，并在此基體中呈現羥基磷灰石顆粒的定向排列以及與基體形成有效鍵合，則可望在解決現有殼聚糖/羥基磷灰石支架現有問題的基礎上實 現支架材料的穩定性、親水性等性能的改善。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，通過研發一種結晶程度可 控、分散性好，能與高分子材料具有穩定鍵合的顆粒定向排列的納米羥基磷
灰石溶膠，將上述溶膠均勻分散于殼聚糖/PVP的半互穿聚合物網絡基體中并 與基體形成有效鍵合，從而提供一種HA (納米羥基磷灰石)/殼聚糖/PVP (聚 乙烯吡咯垸酮)半互穿聚合物網絡支架的制備方法。 實現本發明目的是通過如下措施來實現的。
一種HA (納米羥基磷灰石)/殼聚糖/PVP (聚乙烯吡咯垸酮)半互穿聚 合物網絡支架的制備方法包括以下步驟及其工藝條件 步驟一HA即納米羥基磷灰石溶膠的制備
(1) 以PVP即聚乙烯吡咯烷酮同時為模板劑、分散劑和改性劑；
(2) 配制0. 01 3mol/L的鈣鹽和0. 006 1. 8mol/L的磷酸鹽溶液或配 制0. 01 3mol/L的轉鹽溶液和0. 006 1. 8mol/L的磷酸；
(3) 采用高速分散機，在堿液控制體系中，將上述(1) 、 (2)的物料 充分進行混合，形成HA溶膠；該HA溶膠體系中鈣磷摩爾比達1.6 1.7:1， 按質量百分比計PVP含量為0.01 50%;
步驟二 HA溶膠的陳化
上述溶膠在20 100'C的溫度下陳化至少24小時，然后用去離子水充分 洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠；
步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型
(1) 用醋酸溶液配制質量百分比為1% 4%的殼聚糖溶液；
(2) 按PVP:殼聚糖溶質的質量比為0. 1 2.5:1的比例將PVP加入到上 述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；
(3) 將步驟二的HA與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采用高 速分散機分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中上述(2)的殼聚糖/PVP 共混液的溶質:HA溶膠的質量比為0. 1 9:1;
(4) 在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入殼聚糖交聯劑在常溫下攪拌交聯至少12h，按質量百分比計殼聚糖交聯劑含量為混合液的
0,01 1%;
(5)將上述(4)的交聯后的混合液減壓除去氣泡后注入模型，并置于 超低溫冰箱中冷凍至少24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷凍干燥至少24小 時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架；
步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理
(1) 首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用堿液或者緩沖溶液 浸泡1 3小時，然后再用去離子水浸泡至少6小時，至少每半小時換一次水；
(2) 將清洗后的支架材料放回模型，再次放入超低溫冰箱中冷凍至少 24小時，并轉入冷凍干燥機中冷凍干燥至少24小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP 半互穿聚合物網絡支架。
為了更好地實現本發明，步驟一 (3)所述的物料混合，PVP的加入有以 下兩種方式，擇一使用
(1)將PVP加入到鈣鹽或磷酸鹽溶液或磷酸中，或加入到鈣鹽和磷酸鹽 或磷酸的混合溶液中；
、 (2)先配制PVP水溶液，再用聚乙烯吡咯烷酮水溶液配制鈣鹽和磷酸鹽 或磷酸溶液。
所述鈣鹽為硝酸鈣或氫氧化鈣；磷酸鹽采用磷酸氫二銨、磷酸氫二鈉或 磷酸氫二鉀。
步驟二所述陳化有以下兩種方式，擇一使用
(1) 將納米羥基磷灰石溶膠自然放置陳化；
(2) 將納米羥基磷灰石溶膠移入加熱蒸發回流裝置陳化。 所述堿液控制體系pH值大于10.5;所述堿液為氨水、氫氧化鈉或氫氧
化鉀溶液。
所述緩沖溶液為磷酸氫二鈉或碳酸氫鈉溶液。 所述高速分散機的速度范圍為100 8000轉/分。 所述所采用聚乙烯吡咯烷酮的類型為K15、 K30、 K60或K90。 所述超低溫冰箱中冷凍的溫度范圍為-5°C -80°C。 所述殼聚糖交聯劑為戊二醛、乙二醛、聚乙二醇雙縮水甘油醚或聚丙三 醇三縮水甘油醚。
7本發明與現有技術相比較有如下突出的優點
1、 本發明首次將半互穿聚合物網絡支架的制備技術成功應用到HA/殼聚 糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備中，通過PVP的橋梁作用，使得羥基磷 灰石顆粒在殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡基體中分散良好，并與基體之間形 成了有效、穩定的鍵合，且羥基磷灰石在殼聚糖基體中顆粒呈現定向排列， 從而在結構和功能上實現納米羥基磷灰石與殼聚糖/PVP基體的有效復合。
2、 本發明采用以羥基磷灰石溶膠的形式與殼聚糖基體復合，克服了現有 技術中以羥基磷灰石粉末形式，采用普通機械攪拌混合制備的納米羥基磷灰 石/殼聚糖支架中存在著羥基磷灰石與殼聚糖基體之間無法形成有效鍵合，以 及羥基磷灰石顆粒只能松散的分布于殼聚糖框架內，并不能實現納米羥基磷 灰石與殼聚糖的有效復合的問題；同時有效地解決了殼聚糖缺乏骨鍵合生物 活性的問題。
3、 由于半互穿聚合物網絡可以同時具有一般物理共混、接枝、嵌段聚合 物的優異性能，因而本發明制備的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡骨組織 工程支架，解決了殼聚糖單獨使用時的力學性能不夠理想的問題，改善了殼 聚糖的親水性，增強了殼聚糖的穩定性，也在一定程度上解決了殼聚糖降解 慢的問題。
4、 本發明采用具有優良的分散穩定性，良好的生物相容性和生理安全性 的聚乙烯吡咯垸酮作為模板劑、分散劑和改性劑，同時與殼聚糖形成半互穿 聚合物網絡作為基體，在改善材料性能的同時不至于引起的生理毒性的問題。
5、 本發明制備工藝簡單，操作簡捷，易于推廣應用。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明作進一步地詳細說明，但實施方式并不僅限 于此。
實施例1
一種HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法包括以下步驟及 其工藝條件-
步驟一HA溶膠的制備 (1)以聚乙烯吡咯垸酮(PVP K15)同時為模板劑、分散劑、改性劑；(2) 使用去離子水配制含硝酸鈣0.01mol/L,磷酸氫二銨0.006mol/L 的溶液，然后將O. lg PVP K15加入到上述硝酸鈣溶液中充分溶解；
(3) 采用100轉/分的高速分散機，在氨水控制體系pH值為10. 6條件 下，將上述(1) 、 (2)的物料充分進行混合，形成納米羥基磷灰石溶膠， 使該納米羥基磷灰石溶膠體系中鈣磷摩爾比達1.6:1，按質量百分比計聚乙 烯吡咯垸酮含量為0.01%;
步驟二 HA溶膠的陳化
上述HA溶膠在常溫(20°C)下，自然放置陳化24小時，然后用去離子 水充分洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠；
步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型
(1) 用質量百分比濃度為2%醋酸溶液配制質量百分比為1%的殼聚糖溶
液；
(2) 按PVP:殼聚糖溶質的質量比為0. 1:1的比例將PVP K15加入到上 述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；
(3) 將步驟二的HA溶膠與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采 用高速分散機以100轉/分的速度分分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中 上述(2)的殼聚糖/PVP共混液的溶質:HA溶膠的質量比為0.1:1;
(4) 在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入戊二醛溶液在常溫 下攪拌交聯12h，按質量百分比計戊二醛交聯劑含量為混合液的0. 01%;
(5) 將上述(4)的交聯后HA/殼聚糖/PVP的混合液減壓除去氣泡后注 入模型后置于-5'C的超低溫冰箱中冷凍24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷凍 干燥24小時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架；
步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理
(1) 首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用質量百分比濃度為 0.5%的氨水浸泡1小時，然后再用去離子水浸泡6小時，每半小時換一次水；
(2) 將清洗后的支架材料放回模型，再次放入-5"C的超低溫冰箱中冷凍 24小時后，轉入冷凍干燥機中冷凍干燥24小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP 半互穿聚合物網絡支架。
實施例2
一種HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法包括以下步驟及
9其工藝條件-
步驟一HA溶膠的制備
(1) 以PVP K30同時為模板劑、分散劑、改性劑；
(2) 使用質量百分比0.5X的PVP K30水溶液配制含硝酸鈣0. lmol/L， 磷酸氫二鈉0. 06mol/L的溶液；
(3) 采用1000轉/分的高速分散機，在氫氧化鈉控制體系pH值為11的 條件下，將上述(1) 、 (2)的物料充分進行混合，形成HA溶膠，使該HA 溶膠體系中鈣磷摩爾比達1. 65:1 ，按質量百分比計PVP含量為0.5%;
步驟二 HA溶膠的陳化
將上述HA溶膠移入加熱蒸發回流裝置，在5(TC蒸發回流36小時陳化， 然后用去離子水充分洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠； 步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型
(1) 用質量百分比濃度為2%醋酸溶液配制質量百分比為1.5%的殼聚糖
溶液；
(2) 按PVP:殼聚糖溶質的質量比為0. 25:1的比例將PVP K30加入到上 述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；
(3) 將步驟二的HA溶膠與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采 用高速分散機以1000轉/分的速度分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中 上述(2)的殼聚糖/PVP共混液的溶質:HA溶膠的質量比為0.25:1;
(4) 在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入乙二醛溶液在常溫 下攪拌交聯12h，按質量百分比計乙二醛交聯劑含量為混合液的0. 05%;
(5) 將上述(4)的交聯后HA/殼聚糖/PVP的混合液減壓除去氣泡后注 入模型后置于-l(TC的超低溫冰箱中冷凍24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷 凍干燥36小時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架；
步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理
(1) 首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用質量百分比濃度為 0.005mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡2小時，然后再用去離子水浸泡6小時，至 少每半小時換一次水；
(2) 將清洗后的支架材料放回模型，再次放入-l(TC的超低溫冰箱中冷 凍24小時后，轉入冷凍干燥機中冷凍干燥36小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架。
實施例3
一種HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法包括以下步驟及 其工藝條件
步驟一HA溶膠的制備
(1) 以PVP K60同時為模板劑、分散劑、改性劑；
(2) 使用質量百分比5Q/^的PVPK60水溶液配制含硝酸鈣0.5mol/L，磷 酸氫二鉀0. 3mol/L的溶液；
(3) 采用2000轉/分的高速分散機，在氫氧化鉀控制體系pH值為11. 5 條件下，將上述(1) 、 (2)的物料充分進行混合，形成HA溶膠，使該HA 溶膠體系中鈣磷摩爾比達1. 67:1，按質量百分比計PVP含量為5%;
步驟二 HA溶膠的陳化
將上述羥基磷灰石溶膠移入加熱蒸發回流裝置，在7(TC蒸發回流48小 時陳化，然后用去離子水充分洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠； 步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型
(1) 用質量百分比濃度為2%醋酸溶液配制質量百分比為2%的殼聚糖溶
液；
(2) 按PVP:殼聚糖溶質的質量比為0. 65:1的比例將PVP (K60)加入到 上述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；
(3) 將步驟二的HA溶膠與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采 用高速分散機以2000轉/分的速度分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中 上述(2)的殼聚糖/PVP共混液的溶質:HA溶膠的質量比為1:1;
(4) 在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入聚乙二醇雙縮水甘 油醚溶液在常溫下攪拌交聯24h，按質量百分比計聚乙二醇雙縮水甘油醚交 聯劑含量為混合液的O. 1%;
(5) 將上述(4)的交聯后HA/殼聚糖/PVP的混合液減壓除去氣泡后注 入模型后置于-2CTC的超低溫冰箱中冷凍24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷 凍干燥48小時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架；
步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理 (1)首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用0. 5mol/L的氫氧化鉀溶液浸泡3小時，然后再用去離子水浸泡6小時，至少每半小時換一次 水；
(2)將清洗后的支架材料放回模型，再次放入-2(TC的超低溫冰箱中冷 凍24小時后，轉入冷凍干燥機中冷凍干燥48小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP 半互穿聚合物網絡支架。 實施例4
一種HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法包括以下步驟及
其工藝條件
步驟一HA溶膠的制備
(1) 以PVP K90同時為模板劑、分散劑、改性劑；
(2) 使用去離子水配制含氫氧化鈣lmol/L，磷酸0.6mol/L的溶液，然 后分別將5g PVP K90加入到上述硝酸鈣和磷酸中充分溶解；
(3) 采用5000轉/分的高速分散機，在氫氧化鉀控制體系pH值為12的 條件下，將上述(1) 、 (2)的物料充分進行混合，形成HA溶膠，使該HA 溶膠體系中鈣磷摩爾比達1.67:1,按質量百分比計PVP含量為10%;
步驟二 HA溶膠的陳化
將上述羥基磷灰石溶膠移入加熱蒸發回流裝置，在9(TC蒸發回流60小 時陳化，然后用去離子水充分洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠； 步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型
(1) 用質量百分比濃度為2%醋酸溶液配制質量百分比為3%的殼聚糖溶
液；
(2) 按PVP:殼聚糖溶質的質量比為1:1的比例將PVP (K90)加入到上 述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；
(3將步驟二的HA溶膠與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采用 高速分散機以5000轉/分的速度分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中上 述(2)的殼聚糖/PVP共混液的溶質:HA溶膠的質量比為4:l;
(4) 在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入聚丙三醇三縮水甘 油醚溶液在常溫下攪拌交聯24h，按質量百分比計聚丙三醇三縮水甘油醚交 聯劑含量為混合液的0.5%;
(5) 將上述(4)的交聯后HA/殼聚糖/PVP的混合液減壓除去氣泡后注入模型后置于-65。C的超低溫冰箱中冷凍24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷 凍干燥48小時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架； 步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理
(1) 首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用lmol/L的碳酸氫 鈉溶液浸泡3小時，然后再用去離子水浸泡6小時，至少每半小時換一次水；
(2) 將清洗后的支架材料放回模型，再次放入-65'C的超低溫冰箱中冷 凍24小時后，轉入冷凍干燥機中冷凍干燥48小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP 半互穿聚合物網絡支架。
實施例5
一種HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法包括以下步驟及 其工藝條件
步驟一HA溶膠的制備
(1) 以PVP K90同時為模板劑、分散劑、改性劑；
(2) 使用去離子水配制含氫氧化鈣3mol/L，磷酸氫二鉀1. 8mol/L的溶 液，然后將50g PVP K90加入到上述磷酸氫二鉀中充分溶解；
(3) 采用8000轉/分的高速分散機，在氨水控制體系pH值為12條件下， 將上述(1) 、 (2)的物料充分進行混合，形成HA溶膠，使該HA溶膠體系 中鈣磷摩爾比達1.7:1，按質量百分比計PVP含量為50%;
步驟二 HA溶膠的陳化
上述溶膠在10(TC的溫度下放置，陳化48小時，然后用去離子水充分洗 滌溶膠，然后用去離子水充分洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠； 步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型
(1) 用質量百分比濃度為2%醋酸溶液配制質量百分比為4%的殼聚糖溶
液；
(2) 按PVP:殼聚糖溶質的質量比為2. 5:1的比例將PVP K90加入到上 述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；
(3) 將步驟二的HA溶膠與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采 用高速分散機以8000轉/分的速度分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中 上述(2)的殼聚糖/PVP共混液的溶質:HA溶膠的質量比為9:l;
(4) 在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入戊二醛溶液在常溫下攪拌交聯12h，按質量百分比計戊二醛交聯劑含量為混合液的1%;
(5)將上述(4)的交聯后HA/殼聚糖/PVP的混合液減壓除去氣泡后注 入模型后置于-8(TC的超低溫冰箱中冷凍24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷 凍干燥48小時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架； 步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理
(1) 首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用0. 05mol/L的磷酸 氫二鈉溶液浸泡3小時，然后再用去離子水浸泡6小時，至少每半小時換一 次水；
(2) 將清洗后的支架材料放回模型，再次放入-8(TC的超低溫冰箱中冷 凍24小時后，轉入冷凍干燥機中冷凍干燥48小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP 半互穿聚合物網絡支架。
權利要求
1、HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法，其特征在于包括以下步驟及其工藝條件步驟一HA即納米羥基磷灰石溶膠的制備(1)以PVP即聚乙烯吡咯烷酮同時為模板劑、分散劑和改性劑；(2)配制0.01～3mol/L的鈣鹽和0.006～1.8mol/L的磷酸鹽溶液或配制0.01～3mol/L的鈣鹽溶液和0.006～1.8mol/L的磷酸；(3)采用高速分散機，在堿液控制體系中，將上述(1)、(2)的物料充分進行混合，形成HA溶膠；該HA溶膠體系中鈣磷摩爾比達1.6～1.7∶1，按質量百分比計PVP含量為0.01～50％；步驟二HA溶膠的陳化上述溶膠在20～100℃的溫度下陳化至少24小時，然后用去離子水充分洗滌溶膠得到顆粒定向排列的HA溶膠；步驟三HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的成型(1)用醋酸溶液配制質量百分比為1％～4％的殼聚糖溶液；(2)按PVP∶殼聚糖溶質的質量比為0.1～2.5∶1的比例將PVP加入到上述(1)的殼聚糖溶液中充分混合后得到殼聚糖/PVP的共混液；(3)將步驟二的HA溶膠與上述(2)的殼聚糖/PVP的共混液混合并采用高速分散機分散得到HA/殼聚糖/PVP的混合液，其中上述(2)的殼聚糖/PVP共混液的溶質∶HA溶膠的質量比為0.1～9∶1；(4)在上述(3)的HA/殼聚糖/PVP的混合液中加入殼聚糖交聯劑在常溫下攪拌交聯至少12h，按質量百分比計殼聚糖交聯劑含量為混合液的0.01～1％；(5)將上述(4)的交聯后的混合液減壓除去氣泡后注入模型，并置于超低溫冰箱中冷凍至少24小時，接著轉入冷凍干燥機中冷凍干燥至少24小時，即得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架；步驟四HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的后處理(1)首先將HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架用堿液或緩沖溶液浸泡1～3小時，然后再用去離子水浸泡至少6小時，至少每半小時換一次水；(2)將清洗后的支架材料放回模型，再次放入超低溫冰箱中冷凍至少24小時，并轉入冷凍干燥機中冷凍干燥至少24小時，最后得到HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架。
2、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于步驟一 (3)所述的物料混合，聚乙烯吡咯垸酮的加入有以下兩種方式，擇一使用-(1) 將PVP加入到鈣鹽或磷酸鹽溶液或磷酸中，或加入到鈣鹽和磷酸鹽或磷酸的混合溶液中；(2) 先配制PVP水溶液，再用PVP水溶液配制鈣鹽和磷酸鹽或磷酸溶液。
3、 根據權利要求1或2所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的 制備方法，其特征在于所述鈣鹽為硝酸鈣或氫氧化鈣；磷酸鹽采用磷酸氫二 銨、磷酸氫二鈉或磷酸氫二鉀。
4、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于步驟二所述陳化有以下兩種方式，擇一使用(1) 將納米羥基磷灰石溶膠自然放置陳化；(2) 將納米羥基磷灰石溶膠移入加熱蒸發回流裝置陳化。
5、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于所述堿液控制體系pH值大于10. 5;所述堿液為氨水、氫 氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
6、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于所述緩沖溶液為磷酸氫二鈉或碳酸氫鈉溶液。
7、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于所述高速分散機的速度范圍為100 8000轉/分。
8、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于所述所采用聚乙烯吡咯烷酮的類型為K15、 K30、 K60或K90。
9、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備 方法，其特征在于所述超低溫冰箱中冷凍的溫度范圍為-5 °C -80°C 。
10、 根據權利要求1所述的HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制 備方法，其特征在于所述殼聚糖交聯劑為戊二醛、乙二醛、聚乙二醇雙縮水 甘油醚或聚丙三醇三縮水甘油醚。
全文摘要
本發明公開了一種HA/殼聚糖/PVP半互穿聚合物網絡支架的制備方法。該法首先在堿液控制體系中充分混合，形成PVP含量為0.01～50％(質量)的溶膠體系；經陳化洗滌得HA溶膠，再與PVP∶殼聚糖溶質的質量比為0.1～2.5∶1的共混液混合，所得共混液的溶質∶HA溶膠質量比為0.1～9∶1的混合液投入高速分散機混合交聯；注入模具經后處理得到支架。本法制備的HA在殼聚糖/PVP的半互穿聚合物網絡基體中均勻分散并與基體形成有效鍵合且呈現定向排列，從而在結構和功能上實現納米羥基磷灰石與基體的有效復合，也有效地克服了殼聚糖材料的缺陷，提高了支架的使用性能。本法工藝簡單，操作簡捷，易于推廣應用。
文檔編號A61L27/12GK101584887SQ200910141569
公開日2009年11月25日 申請日期2009年5月31日 優先權日2008年7月31日
發明者寧成云, 尹兆益, 王迎軍, 強 馬 申請人:華南理工大學;廣州南楓生物科技有限公司