阅读说明：本技术 一种组合物的制备方法 (Preparation method of composition ) 是由 张秀成 李颖 王思雨 鱼展瑜 于 2019-03-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种组合物的制备方法,该组合物包含壳聚糖、纳米羟基磷灰石、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸。以棒状不溶性钙盐为模板,使其与壳聚糖溶液进行交联。碱性条件下加入磷酸盐溶液,在钙离子/壳聚糖成核位点处生成交叉的纳米线状羟基磷灰石与壳聚糖复合物。利用PVP的网状结构,PLA作为支撑体构建网状框架,使复合物均匀地置于其中。由于其特有的在位点处形成的纳米线状复合物,又在网状框架下形成相互嵌合的网状结构,大大增加了其表面积,增强了其力学性能,成为了一种具有优良吸附性且力学性能良好的壳聚糖(CS)-纳米羟基磷灰石(nHA)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-聚乳酸(PLA)组合物。可以吸附金属离子,因此在水污染处理方面有广阔的应用前景。(The invention relates to a preparation method of a composition, which comprises chitosan, nano-hydroxyapatite, polyvinylpyrrolidone and polylactic acid. Using rod-shaped insoluble calcium salt as a template, and crosslinking the rod-shaped insoluble calcium salt with the chitosan solution. Adding phosphate solution under alkaline condition to generate crossed nano linear hydroxyapatite and chitosan compound at the calcium ion/chitosan nucleation site. With the network structure of PVP, PLA is used as a support to construct a network framework into which the composite is uniformly placed. The specific nano linear compound formed at the site forms a mutually embedded reticular structure under the reticular framework, so that the surface area of the composition is greatly increased, the mechanical property of the composition is enhanced, and the composition becomes a Chitosan (CS) -nano hydroxyapatite (nHA) -polyvinylpyrrolidone (PVP) -polylactic acid (PLA) composition with excellent adsorbability and good mechanical property. Can adsorb metal ions, thereby having wide application prospect in the aspect of water pollution treatment.)

一种组合物的制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域、无机陶瓷领域、纳米复合材料领域，具体为一种壳聚糖(CS)-纳米羟基磷灰石(nHA)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-聚乳酸(PLA)组合物的制备方法。

背景技术

羟基磷灰石是骨骼中的主要无机成分，具有良好的生物活性，生物相容性及骨传导性能，因此，羟基磷灰石被广泛应用于生物医学领域，如药物传输和骨组织修复，但由于其性脆，缺乏可塑性，力学强度低的缺点，在应用过程中受到限制。

壳聚糖是一种天然高分子，具有良好的生物相容性，生物降解性和吸附能力，同时也是一种良好的骨修复材料。壳聚糖可以与多种物质形成复合材料，提高其生物相容性等性能，因此在生物医学领域应用十分广泛。羟基磷灰石生物复合材料是由羟基磷灰石和天然高分子化合物复合而成，壳聚糖与羟基磷灰石形成的复合材料大大提高了其力学性能。由于其特有的在位点处形成的纳米线状复合物，具有较大的比表面积，可以吸附金属离子，因此在污水处理方面有广阔的应用前景。

聚乙烯吡咯烷酮是一种非离子型高分子化合物，具有优异的溶解性和化学稳定性，可以与多种物质进行络合。聚乳酸是一种可再生的生物基高分子，具有良好的生物相容性和可降解性，但其亲水性差，力学强度较低。利用PVP的网络结构，与PLA进行交联，可提高复合物的力学性能。

发明内容

本发明旨在提出一种CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备方法。

本发明创新之处在于壳聚糖含量较小时复合物结构为在钙离子/壳聚糖位点处生成交叉线状的纳米羟基磷灰石-壳聚糖复合物。线状羟基磷灰石大小约为几十到几百纳米，复合物大小约为几微米。

本发明创新之处在于壳聚糖含量较大时复合物结构为在钙离子/壳聚糖位点处生成被壳聚糖包覆的线状纳米羟基磷灰石。被包覆的线状羟基磷灰石大小约为几十到几百纳米，复合物大小约为几微米。

本发明创新之处在于利用PVP的网状结构，以PLA作为支撑体构建网络框架，使CS-nHA复合物均匀地嵌合于网络框架中，形成CS-nHA-PVP-PLA网状组合物。

本发明的技术方案在于：

一种CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)以棒状不溶性钙盐为模板制备镶嵌型羟基磷灰石-壳聚糖交叉纳米线状复合物的方法

将0.04mol棒状不溶性钙盐置于含有壳聚糖质量为0.21g-4.00g溶液中，在80℃的条件下进行交联，得到在固体钙盐上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取0.024mol磷酸盐配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。

(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物制备

将0.04g-0.8g PVP溶解于水中，0.04g-0.8g PLA溶解于二氯甲烷中，使二者在室温下进行交联，得到凝胶。将CS-nHA加入凝胶中，室温下反应得到嵌和的CS-nHA-PVP-PL组合物。

所述的壳聚糖溶液为2％的醋酸溶液中溶解一定量的壳聚糖，质量分数为2％。

所述的交联时间为2小时，交联温度为80℃。

所述的CS-nHA制备时间为8小时，制备温度为80℃。

所述的制备羟基磷灰石原料比例为：钙比磷为1.67：1。

所述的制备的CS-nHA中壳聚糖与羟基磷灰石的质量比为0.5:9.5-5:5。

所述的制备CS-nHA的陈化时间为24小时，陈化温度为室温。

所述的制备CS-nHA的干燥时间为24小时，干燥温度为105℃。

所述的制备组合物中PVP：PLA：CS的比例为1：1：5。

所述的制备组合物中PVP与PLA形成凝胶的温度为25-35℃，反应时间为1-5小时。

所述的制备组合物中凝胶与CS-nHA交联温度为25-35℃，交联时间为2-8小时。

所述的制备组合物的干燥时间为24-72小时。

具体实施方式

一种CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备方法，包括如下步骤：

实施例一(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备

将4.00g棒状碳酸钙置于含有壳聚糖质量为0.21g溶液中，在80℃的水浴条件下进行交联，得到在棒状碳酸钙上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取3.17g磷酸氢二铵配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。称取0.04g PVP溶于水中,0.04g PLA溶于二氯甲烷中，使二者在室温下形成凝胶。将制备得到的CS-nHA置于凝胶中，室温下交联2-8小时得到组合物。

实施例二(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备

将4.00g棒状碳酸钙置于含有壳聚糖质量0.45g溶液中，在80℃的水浴条件下进行交联，得到在棒状碳酸钙上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取3.17g磷酸氢二铵配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。称取0.09g PVP溶于水中,0.09g PLA溶于二氯甲烷中，使二者在室温下形成凝胶。将制备得到的CS-nHA置于凝胶中，室温下交联2-8小时得到组合物。

实施例三(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备

将4.00g棒状碳酸钙置于含有壳聚糖质量为1.00g溶液中，在80℃的水浴条件下进行交联，得到在棒状碳酸钙上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取3.17g磷酸氢二铵配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。称取0.20g PVP溶于水中,0.20g PLA溶于二氯甲烷中，使二者在室温下形成凝胶。将制备得到的CS-nHA置于凝胶中，室温下交联2-8小时得到组合物。

实施例四(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备

将4.00g棒状碳酸钙置于含有壳聚糖质量1.71g溶液中，在80℃的水浴条件下进行交联，得到在棒状碳酸钙上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取3.17g磷酸氢二铵配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。称取0.34g PVP溶于水中,0.34g PLA溶于二氯甲烷中，使二者在室温下形成凝胶。将制备得到的CS-nHA置于凝胶中，室温下交联2-8小时得到组合物。

实施例五(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备

将4.00g棒状碳酸钙置于含有壳聚糖质量为2.67g溶液中，在80℃的水浴条件下进行交联，得到在棒状碳酸钙上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取3.17g磷酸氢二铵配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。称取0.53g PVP溶于水中,0.53g PLA溶于二氯甲烷中，使二者在室温下形成凝胶。将制备得到的CS-nHA置于凝胶中，室温下交联2-8小时得到组合物。

实施例六(2)CS-nHA-PVP-PLA组合物的制备

将4.00g棒状碳酸钙置于含有壳聚糖质量为4.00g溶液中，在80℃的水浴条件下进行交联，得到在棒状碳酸钙上具有钙离子/壳聚糖位点的混合浆料，将其用氨水调节至PH为12左右。取3.17g磷酸氢二铵配制成溶液，用氨水调节PH为10左右，加入混合浆料中，反应过程中使总PH保持在10以上。在80℃下反应8小时，室温下陈化24小时，用去离子水洗至中性并干燥，得到具有交叉结构的羟基磷灰石-壳聚糖复合物。称取0.80g PVP溶于水中,0.80g PLA溶于二氯甲烷中，使二者在室温下形成凝胶。将制备得到的CS-nHA置于凝胶中，室温下交联2-8小时得到组合物。