[发明专利]一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法

权利要求书

1.一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，包括：

（1）电纺溶液的配制：采用合适的溶剂或溶剂组合溶解聚合物，配制浓度为6％-15％的 电纺溶液；

（2）静电纺丝制备超细纤维：将配制的电纺溶液装入静电纺丝装置中，电纺制备聚合物 超细纤维，控制电纺参数；用不锈钢电极或铂电极收集超细纤维，电极的极片和支撑部分 可拆卸，电极片经抛光和清洗后使用；

（3）电沉积溶液的配制：将Ca(NO₃)₂和NH₄H₂PO₄两种物质分别加入到去离子水中混合 均匀，以氨水和盐酸调节溶液的pH值，得到浓度为0.01～0.2mol/L的Ca(NO₃)₂溶液、浓 度为0.01～0.05mol/L的NH₄H₂PO₄溶液，溶液的pH值为3.1～5.2；

（4）电纺纤维的电化学沉积：以覆盖超细纤维膜的不锈钢电极为阴极、铂电极为阳极、 加入电沉积溶液，恒温水浴控制电沉积温度为30～70℃，恒电压-1.5～-3.0V、恒电流0.1～10 mA/cm²沉积，电极距离为1.5～3cm，沉积时间为15～120min，制备的矿化超细纤维从电极 上取下冲洗干净，经0.1～1.0mol/LNaOH溶液浸泡1～24h，使磷酸钙盐部分转化为羟基磷 灰石（HA），清洗后于空气中晾干；

（5）多孔骨材料的加工成型：将经过步骤（4）处理后的矿化超细纤维50-100层叠加起来， 再将粒径在100～500μm摩尔比为1：0.5-1的NH₄HCO₃和NaCl两种盐的混合物均匀撒布 于各层纤维之间，随后置于不锈钢模具中，在室温、10～40MPa压铸成块状，将材料置于 60～90℃的热水中浸泡5～30min，NH₄HCO₃受热分解释放出氨气和二氧化碳从材料中逸出， 在材料上形成微米级的孔径，再将块状材料置于50～70℃水浴中浸泡10～30min，最后骨材 料于-5～-20℃下冻干；

（6）消毒与包装：上述制备的骨材料用双层聚乙烯薄膜封装，环氧乙烷消毒2～4小时后 保存备用。

2.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤（1）电纺溶液中的电纺材料选自各种天然聚合物、合成聚合物中的一种或两种 的复合物。

3.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述的天然聚合物为天然蛋白、壳聚糖或其复合材料，天然蛋白选自胶原蛋白、弹性蛋白、 明胶、丝素蛋白、纤维蛋白原、植物蛋白中的一种或几种；合成聚合物选自聚乙交酯、聚 丙交酯、聚己内酯、聚原酸酯、聚酸酐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤（1）溶剂选自四氢呋喃、无水乙醇、乙酸、六氟异丙醇、丙酮、三氟乙醇、二 氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种的混合溶剂。

5.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2）电纺方法为采用单喷头静电纺丝、同轴共纺和混合电纺技术，制备单组分、 皮-芯型、复合型超细纤维。

6.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤（5）多孔骨材料的孔隙率控制在50～90%，孔径范围控制为50～500μm。

7.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述的钙磷矿化层超细纤维骨材料内部可添加生物活性成分，包括各种治疗性药物、抗生 素、生长因子、寡核苷酸、多核苷酸。

8.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 所述的钙磷矿化层的主要成分为透钙磷石和羟基磷灰石。

9.根据权利要求1所述的一种电沉积钙磷矿化层超细纤维骨材料的制备方法，其特征在于： 上述制备的钙磷矿化层超细纤维骨材料采用盐粒沥滤/气体发泡技术加工成多孔骨支架材 料，用于临床上骨缺损修复。