[发明专利]含多种活性离子的多孔复合生物材料及制备方法

权利要求书

1. 一种含多种活性离子的多孔复合生物材料，其特征在于：所述多孔复合生物材料为含多种活性离子及钙的磷酸盐-硅酸盐-碳酸钙三系复合物，所述含多种活性离子及钙的磷酸盐-硅酸盐-碳酸钙三系复合物由含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙的多孔陶瓷结构主体和磷酸盐-硅酸盐水泥覆层组成，所述磷酸盐-硅酸盐水泥覆层中的磷酸盐和硅酸盐均含有活性离子B及钙，磷酸盐-硅酸水泥覆层包覆多孔陶瓷结构主体，磷酸盐-硅酸盐水泥覆层占微孔结构主体的质量百分比为5%-60%。

2.根据权利要求1所述的含多种活性离子的多孔复合生物材料，其特征在于：磷酸盐-硅酸盐水泥覆层的厚度为6-96微米。

3.根据权利要求1或2所述的含多种活性离子的多孔复合生物材料，其特征在于：所述多孔陶瓷结构主体中：含活性离子A及钙的磷酸盐与碳酸钙的质量比为20-99:1-80，两者之和为100%。

4.根据权利要求3所述的含多种活性离子的多孔复合生物材料，其特征在于：所述活性离子A与多孔陶瓷结构主体中钙的摩尔比为0.01-0.2:1；活性离子A为镁、锶、锌、锰离子中的一种或多种，或活性离子A为氟离子。

5.根据权利要求1或2所述的含多种活性离子的多孔复合生物材料，其特征在于：所述磷酸盐-硅酸盐水泥覆层中，Si与P的摩尔比为1:0.2-5。

6.根据权利要求5所述的含多种活性离子的多孔复合生物材料，其特征在于：所述活性离子B与磷酸盐-硅酸盐水泥覆层中钙的摩尔比为0.01-0.2:1；

所述活性离子B选自镁、锶、锌、锰、钡、铁、铜、银、锆、硒、钇、铈、镱、铕离子，其中磷酸盐含有的活性离子B为镁、锶、锌、锰、钡、铁、铜、银、锆、硒、钇、铈、镱、铕离子中的至少两种，硅酸盐含有的活性离子B为镁、锶、锌、锰、钡、铁、铜、银、锆、硒、钇、铈、镱、铕离子中一种或几种。

7.一种含多种活性离子的多孔复合生物材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法步骤如下：

一、含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙的多孔陶瓷结构主体的制备：

（1）墨鱼骨去外壳后取内芯，去除内芯的有机质得墨鱼骨多孔骨矿支架，备用；

（2）按照活性离子A与墨鱼骨多孔骨矿支架中钙含量的摩尔比为0.01-0.2:1的比例，称量活性离子A提供源，加水配置浓度为0.1-3mol/L的活性离子A溶液，备用；

（3）步骤（1）得到的墨鱼骨多孔骨矿支架经步骤（2）得到的活性离子A溶液浸渍后，在25-60℃下恒温干燥2-72小时；

（4）按照(活性离子A+Ca)/P摩尔比为1：0.2～2.5的量，称量磷源，用去离子水配制成P浓度为0.01-2.5mol/L的磷源溶液，并加碱调节磷源溶液的pH值在2-7.5之间；

（5）将步骤（3）处理得到的墨鱼骨多孔骨矿支架浸没在步骤（4）处理得到的磷源溶液中，在频率2.45GHz、微波输出功率110-700w条件下反应15-180分钟，漂洗块状产物，60-260℃干燥6-72小时后得到含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙的多孔陶瓷结构主体；

二、磷酸盐-硅酸盐水泥覆层的制备：

（6）配制浓度为0.3-3mol/L的第一固化反应原料液，所述第一固化反应原料液为硅酸钠溶液、硅酸钾溶液或偏硅酸钠溶液，第一固化反应原料液的用量以每10克步骤（1）得到的墨鱼骨多孔骨矿支架使用4-18ml计；将活性离子B的硅酸盐或活性离子B的硅酸盐及硅酸钙与活性离子B的磷酸盐及钙离子的磷酸盐混合研磨后，加第一固化反应原料液，搅拌均匀得喷涂浆料，喷涂浆料中的Si与P的摩尔比为1:0.2-5；所述活性离子B的磷酸盐为活性离子B的磷酸正盐、活性离子B的酸式磷酸盐、活性离子B的焦磷酸盐、活性离子B的磷酸复盐和活性离子B的聚磷酸盐复盐中的一种或几种；所述钙离子的磷酸盐为钙离子的正磷酸盐、钙离子的酸式磷酸盐中的一种或几种；

（7）将步骤（6）得到的喷涂浆料对步骤（5）得到含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙的多孔陶瓷结构主体喷涂；

（8）将步骤（7）处理过的含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙的多孔陶瓷结构主体放入第二固化反应原料液中浸浴固化10-60min后在含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙的多孔陶瓷结构主体的表面形成磷酸盐-硅酸盐水泥覆层，所述磷酸盐-硅酸盐水泥覆层中的磷酸盐和硅酸盐均含有活性离子B及钙，所述第二固化反应原料液为浓度0.2-1.8mol/L的氯化钙溶液；

（9）将步骤（8）处理过的含活性离子A及钙的磷酸盐-碳酸钙多孔陶瓷结构主体在40-168℃下干燥4-24小时得含多种活性离子及钙的磷酸盐-硅酸盐-碳酸钙三系复合物。