CN101401960B - 明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法 - Google Patents

明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101401960B
CN101401960B CN2008102350663A CN200810235066A CN101401960B CN 101401960 B CN101401960 B CN 101401960B CN 2008102350663 A CN2008102350663 A CN 2008102350663A CN 200810235066 A CN200810235066 A CN 200810235066A CN 101401960 B CN101401960 B CN 101401960B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydroxyapatite
glutin
spheroidal particle
gelatin
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008102350663A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101401960A (zh
Inventor
董寅生
张艳
盛晓波
储成林
郭超
林萍华
浦跃朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haian Shen county gelatin Co., Ltd.
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN2008102350663A priority Critical patent/CN101401960B/zh
Publication of CN101401960A publication Critical patent/CN101401960A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101401960B publication Critical patent/CN101401960B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有均一分布颗粒直径的明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒及其制备方法和装置。本发明制备的得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒：在颗粒本体内部含有大量的互通微孔，这种颗粒具有较高的比表面积，有利于细胞的粘附的组织液的流动；明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒具有均一的粒径分布，不需要筛分处理即可得到具有相同粒径的颗粒材料；相同粒径的球形颗粒材料，充填后能得到最大的颗粒间孔隙率。明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒材料由明胶和纳米羟基磷灰石组成，既具备了良好的降解能力，又具备了生物活性。

Description

明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法
一、技术领域
本发明属于一种应用于生物医学领域的球状颗粒材料的制备技术，具体涉及一种明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法。 
二、背景技术
明胶是一种将胶原三螺旋结构转化为无规则链而获得的蛋白质，是一种热水可溶的多肽混合物，因而具有生物可降解性及良好的生物相容性。由于具有良好的成膜性，明胶在口服药品的胶囊中得到广泛应用；同时，明胶还具有活化巨噬细胞和止血作用，可用于制造伤口包扎、止血材料和人造皮肤，以及硬组织修复用填充材料。单一的明胶，从强度和降解速度上都难以满足组织工程细胞培养的需要，将明胶和陶瓷材料复合，是改善其性能的途径之一。 
羟基磷灰石(Hydroxyapatite，简称HA)是脊椎动物骨骼及牙齿中的主要无机成分，在骨质中，羟基磷灰石大约占60％。人工合成的羟基磷灰石具有与人体骨组织相似的无机成分，含有人体组织所必需的钙和磷元素，植入体内后，在体液的作用下，钙和磷会游离出材料表面，被机体组织所吸收，并能与人体骨骼组织形成化学键结合，生长出新的组织。因此，羟基磷灰石陶瓷是目前公认的具有良好的生物相容性，并具有骨诱引导性，即生物活性。但人工合成的羟基磷灰石通常以粉末状存在，在应用中由于其缺乏粘连性，操作不便，成型不佳，材料植入后常发生移位和漏出，使其应用受到一定限制。若将明胶与羟基磷灰石复合制备复合材料，既有天然高分子材料的良好生物相容性和生物可降解性，又有良好的力学性能，材料的性能将得到很大的改善。明胶-羟基磷灰石复合材料除用来制备块体多孔支架外，也可用于制备颗粒形态的填充材料。 
微球材料具有很多不规则颗粒所没有的优异性能，如高的流动性、高的堆积密度、不易团聚、填充后不易引起应力集中等。目前，在牙根管和拔牙窝的充填、牙周病所致牙槽骨吸收的修复、牙槽嵴增高、颌骨骨囊腔填塞、萎缩性鼻炎充填、乳突腔充填、整形(如鞍鼻美容)及以人体骨骼其它部位的骨缺损充填中，微球颗粒填充材料得到广泛应用。聚合物基微球颗粒有多种制备方法，常用的有乳化-化学交联法、乳化-溶剂蒸发法及喷雾干燥法。应用这些方法制备的微 球直径分布范围较大，填充密度大，应用于组织填充时，颗粒间的孔隙过少，不利于新生组织的长入。 
三、发明内容
技术问题：本发明针对上述技术缺陷，提供了一种具有均一分布颗粒直径的明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒材料及其制备方法和装置。 
技术方案：一种明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒，所述复合颗粒由明胶-羟基磷灰石悬浮液经液滴-冷凝工艺制备，球形颗粒的粒径为φ0.8～4mm，颗粒本体内部为孔径小于150μm的微孔，微孔之间互通，明胶-羟基灰石复合球形颗粒的孔隙率为75～92％，羟基磷灰石与明胶的质量比为(6～1):(1～5)。 
一种制备明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的方法，制备步骤为：将明胶溶于55～75℃的蒸馏水中得质量百分数为5～25％的明胶溶液，再向明胶溶液中加入纳米羟基磷灰石，充分搅拌得到明胶-羟基磷灰石悬浮液，所述纳米羟基磷灰石：明胶的质量比为(6～1):(1～5)；将上步制备好的明胶-羟基磷灰石悬浮液从管径为φ0.5～3mm的管子，以10～60滴/min的速度均匀流出，滴入温度为-(10～20)℃的冷凝液中冷凝，形成球形颗粒；将上步冷凝后的球形颗粒分离、冷冻干燥；将冷冻干燥后的球形颗粒放入质量浓度为0.25～2.5％的交联剂溶液交联处理3～24h，然后用无水乙醇清洗，得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒。 
所述的冷凝液为二甲基硅油或植物油。 
所述的交联剂为甲醛、戊二醛或乙二醛中的任意一种。 
一种制备明胶-羟基磷灰石复合球形多孔颗粒材料的装置，所述的装置由储料罐和保温容器组成，在储料罐顶部设有加料口，在储料罐上还设有压力表，压力表与压力控制阀连接，在储料罐的底部设有导液管，在导液管上设有流量控制阀，保温容器设在导液管下方。 
有益效果：本发明制备的得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒： 
(1)在颗粒本体内部含有大量的互通微孔，这种颗粒具有较高的比表面积，有利于细胞的粘附的组织液的流动； 
(2)明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒具有均一的粒径分布，不需要筛分处理即可得到具有相同粒径的颗粒材料；根据表面张力公式： 
mg＝2πrσ 
式中：m为液滴质量；r为毛细管外半径；σ为表面张力；g为重力加速度。当明胶溶液的密度和粘度一定时，在无外界干扰的条件下，该法可以制备出 球形度好、粒径均一的球形颗粒。 
(3)相同粒径的球形颗粒材料，充填后能得到最大的颗粒间孔隙率。 
(4)颗粒材料由明胶和纳米羟基磷灰石组成，既具备了良好的降解能力，又具备了生物活性。 
四、附图说明
图1为装置的原理示意图。图中装置主要由(1)加料口、(2)压力表、(3)压力控制阀、(4)储料罐、(5)流量控制阀、(6)导液管、(7)冷凝液和(8)保温容器组成。 
图2为明胶-羟基磷灰石复合球形多孔颗粒； 
图3为明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒内部孔隙照片。 
五、具体实施方式
实施例1： 
(1)将明胶溶于55～75℃的蒸馏水中得质量百分数为5％的明胶溶液，再向明胶溶液中加入纳米羟基磷灰石，充分搅拌得到明胶-羟基磷灰石悬浮液，所述纳米羟基磷灰石：明胶的质量比为2:1； 
(2)制备好的悬浮液从加料口1加入储料罐4，通过控制储料罐4中的压力为0.08～0.5MPa，以保证明胶-羟基磷灰石悬浮液从管径为φ0.5～3mm的导液管6中以10～60滴/min的速度均匀流出，滴入保温容器8内的二甲基硅油冷凝液7中冷凝，冷凝液的温度为-(10～20)℃，形成球形颗粒； 
(3)冷凝后的微球分离，并在-(5～10)℃的温度冷冻干燥处理8～24h，冷冻干燥后的球形颗粒先放入质量浓度为0.25～2.5％的甲醛溶液交联处理3～24h，再用无水乙醇清洗，得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒，粒径为φ0.8～4mm，颗粒本体内部为孔径小于150μm的微孔，微孔之间互通，孔隙率为75～92％。 
实施例2： 
(1)将明胶溶于55～75℃的蒸馏水中得质量百分数为15％的明胶溶液，再向明胶溶液中加入纳米羟基磷灰石，充分搅拌得到明胶-羟基磷灰石悬浮液，所述纳米羟基磷灰石：明胶的质量比为6:1； 
(2)制备好的悬浮液从加料口1加入储料罐4，通过控制储料罐4中的压力为0.08～0.5MPa，以保证明胶-羟基磷灰石悬浮液从管径为φ0.5～3mm的导液管6中以10～60滴/min的速度均匀流出，滴入保温容器8内的植物油冷凝液7中冷凝，冷凝液的温度为-(10～20)℃，形成球形颗粒；
(3)冷凝后的微球分离，并在-(5～10)℃的温度冷冻干燥处理8～24h，冷冻干燥后的球形颗粒先放入质量浓度为0.25～2.5％的戊二醛溶液交联处理3～24h，再用无水乙醇清洗，得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒，粒径为φ0.8～4mm，颗粒本体内部为孔径小于150μm的微孔，微孔之间互通，孔隙率为75～92％。 
实施例3： 
(1)将明胶溶于55～75℃的蒸馏水中得质量百分数为25％的明胶溶液，再向明胶溶液中加入纳米羟基磷灰石，充分搅拌得到明胶-羟基磷灰石悬浮液，所述纳米羟基磷灰石：明胶的质量比为2:5； 
(2)制备好的悬浮液从加料口1加入储料罐4，通过控制储料罐4中的压力为0.08～0.5MPa，以保证明胶-羟基磷灰石悬浮液从管径为φ0.5～3mm的导液管6中以10～60滴/min的速度均匀流出，滴入保温容器8内的二甲基硅油冷凝液7中冷凝，冷凝液的温度为-(10～20)℃，形成球形颗粒；； 
(3)冷凝后的微球分离，并在-(5～10)℃的温度冷冻干燥处理8～24h，冷冻干燥后的球形颗粒先放入质量浓度为0.25～2.5％的乙二醛溶液交联处理3～24h，再用无水乙醇清洗，得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒，粒径为φ0.8～4mm，颗粒本体内部为孔径小于150μm的微孔，微孔之间互通，孔隙率为75～92％。 
实施例4 
一种制备明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒材料的装置，所述的装置由储料罐4和保温容器8组成，在储料罐4顶部设有加料口1，在储料罐4上还设有压力表2，压力表2与压力控制阀3连接，在储料罐4的底部设有导液管6，在导液管6上设有流量控制阀5，保温容器8设在导液管6下方。

Claims (1)

1.一种制备明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的方法，其特征在于所述复合颗粒由明胶-羟基磷灰石悬浮液经液滴-冷凝工艺制备，球形颗粒的粒径为φ0.8～4mm，颗粒本体内部为孔径小于150μm的微孔，微孔之间互通，明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的孔隙率为75～92％，所用制备装置由储料罐(4)和保温容器(8)组成，在储料罐(4)顶部设有加料口(1)，在储料罐(4)上还设有压力表(2)，压力表(2)与压力控制阀(3)连接，在储料罐(4)的底部设有导液管(6)，在导液管(6)上设有流量控制阀(5)，保温容器(8)设在导液管(6)下方，制备步骤为：
a.将明胶溶于55～75℃的蒸馏水中得质量百分数为5～25％的明胶溶液，再向明胶溶液中加入纳米羟基磷灰石，充分搅拌得到明胶-羟基磷灰石悬浮液，所述纳米羟基磷灰石∶明胶的质量比为(6～1)∶(1～5)；
b.将上步制备好的明胶-羟基磷灰石悬浮液从管径为φ0.5～3mm的管子，以10～60滴/min的速度均匀流出，滴入温度为-(10～20)℃的冷凝液中冷凝，形成球形颗粒；所述的冷凝液为二甲基硅油或植物油；
c.将上步冷凝后的球形颗粒分离、冷冻干燥；将冷冻干燥后的球形颗粒放入质量浓度为0.25～2.5％的交联剂溶液交联处理3～24h，然后用无水乙醇清洗，得到明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒，所述的交联剂为甲醛、戊二醛或乙二醛中的任意一种。
CN2008102350663A 2008-11-07 2008-11-07 明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法 Expired - Fee Related CN101401960B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102350663A CN101401960B (zh) 2008-11-07 2008-11-07 明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102350663A CN101401960B (zh) 2008-11-07 2008-11-07 明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101401960A CN101401960A (zh) 2009-04-08
CN101401960B true CN101401960B (zh) 2013-04-03

Family

ID=40536208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102350663A Expired - Fee Related CN101401960B (zh) 2008-11-07 2008-11-07 明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101401960B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102885698B (zh) * 2012-04-20 2016-12-21 张晓金 一种具备核、壳结构的超微胶体粉末及其制备方法和用途
CN103071158B (zh) * 2013-01-10 2015-02-25 天津科技大学 一种具有补钙、强壮骨骼功能性的骨质胶囊壳及其制备方法
CN107233318A (zh) * 2017-06-02 2017-10-10 河南工程学院 具有多级缓控释效果的羟基磷灰石载药微球的制备方法
DE102017115672B4 (de) * 2017-07-12 2020-08-27 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Isotropes Hydroxylapatit/Gelatine-Kompositmaterial, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
CN116891852A (zh) * 2023-07-14 2023-10-17 四川大学 一种特异性核酸适配体及其修饰的靶向抗菌载药明胶微球和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5810988A (en) * 1994-09-19 1998-09-22 Board Of Regents, University Of Texas System Apparatus and method for generation of microspheres of metals and other materials
CN1272383A (zh) * 2000-05-19 2000-11-08 清华大学 纳米相钙磷盐/胶原/聚乳酸骨复合多孔材料的制备方法
CN1546181A (zh) * 2003-12-12 2004-11-17 清华大学 一种引导硬组织再生修复的可降解材料及其制备方法
CN1607033A (zh) * 2003-10-15 2005-04-20 中国科学院过程工程研究所 一种尺寸均一的壳聚糖微球和微囊及其制备方法
CN1931378A (zh) * 2006-09-29 2007-03-21 清华大学 用于骨组织工程的微支架及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5810988A (en) * 1994-09-19 1998-09-22 Board Of Regents, University Of Texas System Apparatus and method for generation of microspheres of metals and other materials
CN1272383A (zh) * 2000-05-19 2000-11-08 清华大学 纳米相钙磷盐/胶原/聚乳酸骨复合多孔材料的制备方法
CN1607033A (zh) * 2003-10-15 2005-04-20 中国科学院过程工程研究所 一种尺寸均一的壳聚糖微球和微囊及其制备方法
CN1546181A (zh) * 2003-12-12 2004-11-17 清华大学 一种引导硬组织再生修复的可降解材料及其制备方法
CN1931378A (zh) * 2006-09-29 2007-03-21 清华大学 用于骨组织工程的微支架及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卢勰炜等.新型壳聚糖-海藻酸钠胃漂浮小丸的制备.《中国现代应用医学杂志》.2004,第21卷(第6期), *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101401960A (zh) 2009-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101401956B (zh) 壳聚糖球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置
CN101478934B (zh) 生物工程化的椎间盘及其制备方法
CN101401960B (zh) 明胶-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法
Liu et al. PLGA hybrid porous microspheres as human periodontal ligament stem cell delivery carriers for periodontal regeneration
CN101401958B (zh) 壳聚糖-羟基磷灰石复合球形颗粒及其制备方法和装置
CN102188754A (zh) 纳米孔状羟基磷酸钙/水凝胶材料
CN110433336A (zh) 一种预矿化天然多糖基水凝胶及其制备方法与应用
CN104288831B (zh) 一种生物活性可降解杂化微球及其制备方法和应用
CN106110395A (zh) 一种具有自修复、抗菌功效的骨修复支架及其制作方法
CN110087699A (zh) 骨移植物替代物
CN101401970B (zh) 胶原-羟基磷灰石复合球形颗粒的制备方法
SE1251041A1 (sv) Scaffold med kortikal vägg
CN102056633B (zh) 骨修复材料及其制造方法
CN101401971B (zh) 胶原球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置
CN101401969B (zh) 胶原-壳聚糖-羟基磷灰石球形多孔颗粒材料的制备方法
CN106267363B (zh) 一种人造骨
CN101401954B (zh) 可降解合成聚合物球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置
CN101401967B (zh) 胶原-β-磷酸三钙复合球形颗粒的制备方法
CN101401963B (zh) 明胶-β-磷酸三钙复合球形颗粒及其制备方法和装置
CN101401961B (zh) 明胶-壳聚糖-羟基磷灰石球形多孔颗粒材料的制备方法
CN101439202B (zh) 明胶-壳聚糖球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置
CN101401959B (zh) 明胶-壳聚糖-β-磷酸三钙球形多孔颗粒材料的制备方法
CN101401962B (zh) 明胶球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置
CN101401957B (zh) 壳聚糖-β-磷酸三钙复合球形多孔颗粒材料及其制备方法和装置
RU2395476C1 (ru) Способ получения пористых гидроксиапатитовых гранул

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HAIAN SHENYU GELATIN CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SOWTHEAST UNIV.

Effective date: 20131018

Owner name: SOWTHEAST UNIV.

Effective date: 20131018

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 210096 NANJING, JIANGSU PROVINCE TO: 226600 NANTONG, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131018

Address after: 226600 No. 2 West Riverside Road, Haian Town, Haian County, Jiangsu

Patentee after: Haian Shen county gelatin Co., Ltd.

Patentee after: Southeast University

Address before: 210096 Jiangsu city Nanjing Province four pailou No. 2

Patentee before: Southeast University

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130403

Termination date: 20181107