[发明专利]一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1. 一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料，其特征在于：所述复合凝胶材料中有机材料的组成为合成高分子或天然高分子，无机材料的组成为SiO₂、CaO、P₂O₅，其中无机材料三者的摩尔分数分别为：50-80%、10-40%、1-10%；有机材料与无机材料的质量比为：0.1~1：1。

2. 根据权利要求1所述的一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料，其特征在于：所述有机材料中的合成高分子可为聚丙交酯、聚谷氨酸、聚乙二醇、聚己丙酰胺中的任意一种或几种；所述的天然高分子可为壳聚糖、胶原蛋白、丝素蛋白、海藻酸钠中的任意一种或几种。

3. 根据权利要求1所述的一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料，其特征在于：所述复合凝胶材料的孔隙率为50-95%，具有孔径为1-500 nm的连通孔结构。

4. 根据权利要求1所述的一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料，其特征在于：所述复合凝胶材料的弹性模量为100-2000 MPa。

5. 一种如权利要求1所述的用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法采用溶胶凝胶工艺一步法制备复合材料，使有机高分子链穿插于无机SiO₂网络结构中，使有机无机组分实现了分子水平的均一共混，其中制备过程中温度不超过100 ℃。

6. 根据权利要求5所述的一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤为：

1）将SiO₂的前驱体正硅酸乙酯、CaO的前驱体氯化钙以及P₂O₅的前驱体磷酸三乙酯按所述摩尔分数50-80%、10-40%、1-10%混合，其中正硅酸乙酯的溶剂为水，助溶剂为乙醇，水解催化剂为质量浓度为5-10%的强酸溶液，其催化剂的添加量为调节溶液的pH至1-3，搅拌均匀；

2）在水解过程中加入质量浓度为1~20 %的有机高分子水溶液，使有机组分与无机组分的质量比为0.1~1：1，并加入0.15-0.25mL催化剂，促进SiO₂网络结构的形成，从而形成有机-无机复合体系；

3）将步骤2）加入催化剂后的有机-无机复合体系反应5-6min后,倒入聚苯乙烯模具中，室温下实现凝胶、陈化过程，并在低于100℃下进行干燥，形成所述的多孔的复合凝胶材料。

7. 根据权利要求6所述的一种用于骨修复的有机-无机复合凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）的催化剂为氢氟酸。