负载有机硒的掺Se/HA支架材料及其制备方法

本发明属于生物材料，涉及负载有机硒的掺se/ha支架材料及其制备方法。

背景技术：

1、羟基磷灰石是人体骨和牙齿中的主要成分。人工合成的羟基磷灰石具有良好的生物活性、生物相容性和骨诱导性，已被作为生物材料广泛应用于骨组织修复工程。但合成的纯羟基磷灰石存在脆性大、在酸性条件下易分解和不耐高温等问题。为此，人们开始通过离子掺杂来对羟基磷灰石进行改性。

2、硒是一种人体必须的微量元素，主要参与人体的抗氧化过程，它和维生素e共同维持着人体中自由基的平衡，还能清除体内自由基，排除体内毒素、抗氧化等。将硒掺杂入羟基磷灰石，制备具有良好骨诱导性，抗肿瘤，抗菌等多功能新型骨修复材料具有显著意义。因此，进一步拓展掺硒的羟基磷灰石研究，在目前骨组织修复工程领域研究已经成为重要研究课题。

3、专利申请号cn201610350164.6公开了一种硒掺杂纳米羟基磷灰石的制备方法，在聚乙二醇、乙醇、油酸的混合体系中，加入可溶性钙盐、可溶性磷酸盐和亚硒酸盐，通过一步水热反应得到分散性良好的硒掺杂纳米羟基磷灰石。专利申请号cn201711249751.7公开了一种硒掺杂羟基磷灰石及其制备方法，首先在碱性条件下，将磷盐和亚硒酸盐溶液递交到钙盐和分散剂的混合溶液中使之进行反应，得到无定形态前驱体溶液，再于190-210℃反应12-24h，得到棒状结构的硒掺杂的羟基磷灰石。

4、上述方法制备的硒掺杂的羟基磷灰石中硒均为无机硒，具有较大的毒性，且不易控制用量，不适合人和动物使用。

技术实现思路

1、本发明目的旨在针对现有技术中存在的不足，提供一种负载有机硒的掺se/ha支架材料及其制备方法，所制备的支架材料毒性更小、有更长的半衰期。

2、为达到上述目的，本发明采取以下技术方案来实现。

3、本发明提供了一种负载有机硒的掺se/ha支架材料，其包括掺硒羟基磷灰石，以及经生物粘结剂负载于掺硒羟基磷灰石上的有机硒；所述有机硒为依布硒、l-硒甲基硒代半胱氨酸和l-硒代蛋氨酸中的至少一种。

4、上述负载有机硒的掺se/ha支架材料，所述生物胶粘剂为多巴胺、明胶或壳聚糖中的至少一种。

5、本发明提供的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，包括以下步骤：

6、(1)制备掺硒羟基磷灰石支架；

7、(2)制备负载有机硒的掺硒羟基磷灰石支架，包括以下分步骤：

8、(21)将掺硒羟基磷灰石支架浸泡于生物胶粘溶液中，之后经干燥得到负载生物胶粘剂的掺硒羟基磷灰石支架；所述生物胶粘溶液由生物胶粘剂溶于碱性缓冲液中配制而成；

9、(22)将负载生物胶粘剂的掺硒羟基磷灰石支架浸泡于有机硒溶液中，之后经干燥得到负载有机硒的掺硒羟基磷灰石支架；所述有机硒溶液为包含有机硒的水溶液；所述有机硒为依布硒、l-硒甲基硒代半胱氨酸和l-硒代蛋氨酸中的至少一种。

10、上述步骤(1)中，掺硒羟基磷灰石支架制备步骤如下：

11、(11)制备羟基磷灰石支架；

12、(12)将羟基磷灰石支架浸泡于无机硒溶液中，之后经冷冻干燥得到掺硒羟基磷灰石。

13、上述步骤(11)中，首先制备多孔plga支架；再将多孔plga支架浸泡于磷酸氢二铵水溶液中，再向磷酸氢二铵水溶液中滴加硝酸钙水溶液，并用氨水调节值ph值至9-12，经陈化、洗涤、烘干后，于400-800℃煅烧去除plga，得到多孔连通的羟基磷灰石支架。

14、进一步的，将25-200μm的plga微球于50-70℃放置10-30min使之粘结，得到多孔plga支架。

15、进一步的，所述磷酸氢二铵水溶液中磷酸氢二铵浓度为0.08-0.16mol/l，多孔plga支架与磷酸氢二铵水溶液的质量体积比为1g：50-100ml。硝酸钙水溶液中硝酸钙浓度为0.08-0.36mol/l，磷酸氢二铵水溶液与硝酸钙水溶液体积比为1:2-2:1。

16、进一步的，陈化条件为：陈化温度65-90℃，陈化时间4-6天。

17、上述步骤(12)中，所述无机硒溶液是将亚硒酸钠溶于水中制备得到，亚硒酸钠浓度为50-150μg/ml。

18、进一步的，将羟基磷灰石支架浸泡于无机硒溶液中，置于真空干燥器中保持30-90min，然后冷冻干燥得到掺硒羟基磷灰石，于4℃密封保存备用。

19、上述步骤(2)中，首先配制生物胶粘溶液，通过浸泡，将生物胶粘剂负载于掺硒羟基磷灰石上，干燥后再浸泡于有机硒溶液中，通过生物胶粘剂将有机硒负载于掺硒羟基磷灰石上。

20、上述步骤(21)中，所述掺硒羟基磷灰石支架在生物胶粘溶液中浸泡时间为8-24h。进一步的，所述生物胶粘剂为多巴胺、明胶或壳聚糖中的至少一种。所述碱性缓冲液由三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶于水并用盐酸调节ph值于8-9配制而成；所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐浓度为10mmol/l。所述生物胶粘溶液中生物胶粘剂的浓度为1-4mg/ml。

21、上述步骤(22)中，所述负载生物胶粘剂的掺硒羟基磷灰石支架在有机硒溶液中浸泡时间为至少8h。进一步的，所述有机硒溶液中有机硒的浓度为0.01-2mg/ml。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、(1)本发明首先在羟基磷灰石中负载无机硒得到掺硒羟基磷灰石，再在掺硒羟基磷灰石上经生物胶粘剂负载有机硒，从而得到负载有机硒的掺se/ha支架材料；

24、(2)本发明明显降低了无机硒的使用量，从而时材料具有更低的毒性；

25、(3)本发明通过掺杂有机硒，可以增加电子转移路径，以减少了无机硒中的电子和空穴对复合的速率；这使得有机硒在无机硒中的掺杂可以降低无机硒的缺陷密度，延长载流子寿命，因此可以延长其半衰期，从而使材料具有更长半衰期，能够延长骨修复作用时间；

26、(4)本发明中的有机硒有着较高的吸光系数，可以更有效地吸收入射光；同时具有较低的带隙，意味着具有较小的能量差距，能够高效吸收光能并将其转化为热能，因此具有良好的光热性能。

技术特征：

1.一种负载有机硒的掺se/ha支架材料，其特征在于，包括掺硒羟基磷灰石，以及经生物粘结剂负载于掺硒羟基磷灰石上的有机硒；所述有机硒为依布硒、l-硒甲基硒代半胱氨酸和l-硒代蛋氨酸中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料，其特征在于，所述生物胶粘剂为多巴胺、明胶或壳聚糖中的至少一种。

3.一种权利要求1或2所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，掺硒羟基磷灰石支架制备步骤如下：

5.根据权利要求4所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，步骤(12)中，所述无机硒溶液是将亚硒酸钠溶于水中制备得到，亚硒酸钠浓度为50-150μg/ml。

6.根据权利要求3所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，步骤(21)中，所述掺硒羟基磷灰石支架在生物胶粘溶液中浸泡时间为8-24h。

7.根据权利要求6所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，所述碱性缓冲液由三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶于水并用盐酸调节ph值于8-9配制而成。

8.根据权利要求7所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，所述生物胶粘溶液中生物胶粘剂的浓度为1-4mg/ml。

9.根据权利要求3所述的负载有机硒的掺se/ha支架材料的制备方法，其特征在于，步骤(22)中，所述负载生物胶粘剂的掺硒羟基磷灰石支架在有机硒溶液中浸泡时间为至少8h；所述有机硒溶液中有机硒的浓度为0.01-2mg/ml。

技术总结本发明属于生物材料技术领域，公开了一种负载有机硒的掺Se/HA支架材料及其制备方法，该负载有机硒的掺Se/HA支架材料包括掺硒羟基磷灰石，以及经生物粘结剂负载于掺硒羟基磷灰石上的有机硒。本发明明显降低了无机硒的使用量，从而时材料具有更低的毒性，且具有更长半衰期，能够延长骨修复作用时间。技术研发人员：杨为中,任慧琳,何苗苗,尹光福受保护的技术使用者：四川大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4