[发明专利]一种掺锶镁纳米羟基磷灰石及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米羟基磷灰石，具体涉及一种采用磷酸盐和硝酸盐反应生成的含锶镁的纳米羟基磷灰石及其制备方法。

背景技术

20世纪，生物材料学领域取得了飞速发展，无机生物医用材料的研究及其应用十分活跃，其中备受关注的是羟基磷灰石（hydroxyapatite，简称HA或HAP）活性陶瓷材料的研究和临床应用。人工合成的羟基磷灰石与生物体硬组织有相似的化学成分和结构，无毒、安全，具有良好的生物相容性和生物活性，植入人体后对组织无刺激和排斥作用，并能和周围的骨组织活性结合，且能传导骨生长，是理想的硬组织替代材料。羟基磷灰石已在临床上广泛用于相容性骨缺损的修复和填充整形的骨材料。虽然羟基磷灰石生物材料的生物活性好，但与天然的骨相比，其在组成与物理性能上有较大的差异。如何能获得与骨组织在组成与物理性能上更接近的生物材料，成为了材料学家们研究的方向。

首先，自然骨中HA还含有其它的一些阳离子（如Mg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Na⁺、Sr²⁺、K⁺）和阴离子（如HPO₂^4-、CO₂^3-、Cl^-、F^-），是一种典型的缺钙羟基磷灰石，其准确的表述式应为(Ca,M)₁₀(PO₄,Y)₆(OH,X)₂，其中M为取代的阳离子，而X为取代的阴离子。这些取代的离子可以引起结晶度、溶解度的变化，并最终引起生物学性能的变化。其次，人工合成的HA的结晶性高于自然骨，这使羟基磷灰石的溶解性较差，在应用过程中钙磷离子的释放速度缓慢，不利于新骨的生成，因此在缩短骨缺损周期上受到了限制。

锶是人体骨骼及牙齿的正常组成部分，人体99%的锶蓄积于骨骼，在骨中的含量约占骨重量的0.01%。锶在骨骼和牙齿的沉积过程可分为快速沉积和缓慢渗入两种形式。前者是血液中的锶通过离子交换、表面吸收与血浆蛋白结合而沉积于骨质；后者是成骨过程中，血液中的锶缓慢进入骨晶格中而沉积。对于锶的生理功能的研究，过去报道最多的主要集中于锶在防止龋齿方面的作用。而最近几年以来，由于关于锶具有促进成骨细胞生长和抑制破骨细胞形成的作用，可以促进骨骼的生长，锶在治疗骨质疏松症方面的研究越来越多。著名骨科杂志Bone自1996年以来，每年均有关于锶治疗骨质疏松症的药剂方面的文章发表。Cnaalis等人对口服锶盐S12911的研究发现，该含锶盐细胞培养24小时后，DNA合成量是空白组的3～4倍，成骨细胞增殖是空白组的3～5倍（Canalis E,Hott M,Deloffre P,Tsouderos Y,Marie PJ.The divalent strontium salt S12911enhances bone cell repliaction and bone formation in vitro.Bone 1996;18:517-523.）。Grynpas等人发现，少量的锶能促进兔缺损脊椎骨的恢复，并且不会导致骨矿化缺陷（Grynpas MD,Hamilto E,Cheung R,Tsouderos Y,Deloffre P,Hott M,Marie PJ.Strontium increases vertebral bone volume in rats at a low dose that does not induce detectable mineralization defect.Bone1996;18:253-259.）。Buehler等人对猴子进行口服S12911的研究发现，适量的S12911能抑制猴子牙槽骨的骨吸收，同时增进其骨形成（Buehler J,Chappuis P,Saffar JL,et al.Strontium ranelate inhibits bone resorption while maintaining bone formation in alveolar bone in monkeys.Bone;2001,29(2):176-179.）。Marie等人发现在饮食中适量摄入锶可以促进骨形成和抑制骨吸收（Marie PJ.Effect of low doses of stable strontium on bone metabolism in rats.Miner Electrol Metab,1984,(11):5-13.）。