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1、(10)授权公告号 CN 1950113 B (45)授权公告日 2013.07.03 CN 1950113 B *CN1950113B* (21)申请号 200580010769.0 (22)申请日 2005.03.23 100765/2004 2004.03.30 JP A61L 27/00(2006.01) (73)专利权人 HOYA 株式会社 地址 日本东京都新宿区中落合二丁目7番5 号 专利权人 独立行政法人物质材料研究机构 (72)发明人 庄司大助 河村克己 中岛武彦 田中顺三 菊池正纪 生驹俊之 望月直美 (74)专利代理机构 北京戈程知识产权代理有限 公司 11314 代理人 。
2、程伟 WO 97/14376 A1,1997.04.24, 说明书第 1-15 页 , 权利要求 1-18. JP 平 2-265935 A,1990.10.30, 说明书第 1-2 页 . WO 03/092759 A1,2003.11.13, 说明书第 11 页 , 权利要求 1-10. kikuchi,m. et al.porous body preparationofhydroxyapatite/ collagennanocomposites for bonetissueregeneration.Key Engineering Materials.2003,562. (54) 发明名称。
3、 含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体平均孔 径的控制方法 (57) 摘要 本发明涉及含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多 孔材料的制造方法， 该方法包括将含有磷灰石 / 胶原复合纤维、 胶原和水的分散体凝胶化， 将得到 的凝胶体冻结并干燥为多孔质体， 再使此多孔质 体中的胶原交联， 条件是通过在冻结操作的过程 中凝胶体冻结时间来控制多孔体的平均孔径。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2006.09.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2005/005271 2005.03.23 (87)PCT申请的公布数据 WO2005/097217 JA 2005.10.20。
4、 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 赵莉 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书8页 附图8页 (10)授权公告号 CN 1950113 B CN 1950113 B *CN1950113B* 1/1 页 2 1. 一种控制多孔体的平均孔径的方法， 在通过使含有磷灰石 / 胶原复合纤维、 胶原和 水的分散体凝胶化之后， 使得到的凝胶体冻结和干燥得到多孔质体， 使上述多孔质体中的 胶原交联来制造含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体的过程中， 其特征在于， 通过下述步 骤来控制所述多孔体的平均。
5、孔径 ： 在不同的冻结环境温度下冻结多个凝胶体和测定各凝胶体的凝固时间以制成表示冻 结环境温度与凝固时间之间关系的图， 测量在不同凝固时间得到的多孔体的平均孔径以制成表示凝固时间和平均孔径之间 关系的图， 由凝固时间和平均孔径的图来测定用于提供所述多孔体所需平均孔径的凝固时间， 由冻结环境温度和凝固时间的图来测定用于获得测定的凝固时间的冻结环境温度。 2. 根据权利要求 1 所述的控制多孔体的平均孔径的方法， 其特征在于， 使上述凝胶体 冻结所保持的温度取 -100 0。 权 利 要 求 书 CN 1950113 B 2 1/8 页 3 含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体平均孔径的控制方法 。
6、技术领域 0001 本发明涉及含有适合于作为人工骨材料、 细胞骨架材料的磷灰石 / 胶原复合纤维 的多孔体 ( 下面简称为 “磷灰石 / 胶原多孔体” )， 特别涉及磷灰石 / 胶原多孔体平均孔径 的控制方法。 背景技术 0002 由于由磷灰石构成的人工骨与自身的骨骼具有亲和性， 能够直接与自身的骨骼相 结合， 所以其可用性受到了评价， 可临床应用于整形外科、 脑神经外科、 成形外科和口腔外 科等当中。 但是如磷灰石之类的陶瓷系人工骨的机械特性和生理性质还与自身的骨骼并不 完全相同。比如， 只由磷灰石构成的所谓陶瓷系人工骨， 比自身的骨骼更硬而且更脆。与自 身骨骼能够重复间隙吸收和再生的所谓代。
7、谢不同， 由磷灰石构成的人工骨在生体内几乎不 溶解， 所以是半永久性地残留在身体中。因此残留的人工骨在人工骨和自身骨骼的界面上 会破坏自身骨骼， 担心会成为骨折的原因。 0003 近年来， 对与磷灰石人工骨相比， 其组成更接近于自身骨骼， 在生体内能够分解的 人工骨进行了研究。比如特表平 11-513590( 专利文献 1) 就公开了在羟基磷灰石中含有胶 原并根据需要结合其它胶粘剂网络的多孔体。由于这样的多孔体具有生体内的分解性， 在 多孔体内形成自身骨骼的同时， 多孔体本身也被体内吸收。 因此， 这样的多孔体可用来进行 脊椎固定、 填补骨缺损、 修复骨折和移植周边缺损。 0004 由磷灰石和。
8、胶原构成的多孔体， 其机械强度与生体亲和性大致成反比的关系， 具 有机械强度越大生体亲和性越小的倾向。因此， 希望根据不同的用途设计平衡地具有这些 特性的多孔体。 由磷灰石和胶原构成的多孔体， 其特性与孔隙率有一定程度的依存关系， 多 孔体的孔隙率可由原料中的液体 ( 水、 磷酸水溶液等 ) 的比例等进行控制。但是人工骨的 用途是多种多样的， 根据用途不同所需的特性也有很大的差别， 所以只是控制孔隙率可以 说是不够的。 0005 已知由磷灰石和胶原构成的多孔体， 其机械强度和生体亲和性不仅和孔隙率有 关， 而且也对平均孔径具有依存性。 比如多孔体的平均孔径越大， 在埋入生体中时， 体液、 组 。
9、织等容易进入孔隙内， 所以可以说此多孔体具有比较大的生体亲和性。平均孔径是对由磷 灰石和胶原构成的多孔体的性能有很大影响的因素， 希望多孔体具有所需大小平均孔径的 需求， 近年来日益高涨。但是， 其平均孔径得到控制的由磷灰石和胶原构成的多孔体， 其制 造方法还是未知的。 0006 【专利文献 1】 特表平 11-513590 号公报 发明内容 0007 因此， 本发明的目的在于提供一种在制造磷灰石 / 胶原多孔体的工序中， 控制磷 灰石 / 胶原多孔体平均孔径的方法。 0008 对上述目的进行深入研究的结果， 本发明人发现， 对含有磷灰石 / 胶原复合纤维 说 明 书 CN 1950113 B。
10、 3 2/8 页 4 和胶原的凝胶体进行冷冻和干燥， 将得到的多孔体交联而形成的磷灰石 / 胶原多孔体， 其 平均孔径依存于凝胶体冻结所需的时间， 由此就得至本发明。 0009 即， 本发明的多孔体的平均孔径控制方法， 在将含有磷灰石 / 胶原复合纤维、 胶原 和水的分散体凝胶化以后， 通过冻结和干燥得到的凝胶体使其成为多孔质体， 再通过使上 述多孔质体中的胶原交联来制造磷灰石 / 胶原多孔体的过程中， 其特征在于， 通过在上述 冻结工序中的上述凝胶体的凝固时间来控制上述多孔体的平均孔径。 0010 将上述凝胶体保持在上述冻结的温度来控制上述凝胶体的凝固时间是优选 的。保持上述凝胶体的温度优选。
11、为 -100 0， 更优选为 -90 0， 特别优选取大约 在 -80 -20之间的一定温度。 0011 本发明的方法， 是由含有磷灰石 / 胶原复合纤维、 胶原和水的分散体凝固为凝胶 体的时间来控制得到的磷灰石 / 胶原多孔体的平均孔径的方法。由于凝固时间依存于使 凝胶体保持冻结所需的环境温度， 即依存于冻结的环境温度， 所以如果预先求出凝固时间 和冻结环境温度之间的关系， 在制备磷灰石 / 胶原多孔体时， 在所定的温度下， 使凝胶体凝 固， 从而得到了具有所需的平均孔径的多孔体。如此只由冻结环境温度来控制生成物平均 孔径的方法， 可以说是非常简便的。 0012 磷灰石 / 胶原多孔体的平均。
12、孔径会影响到此多孔体的机械强度和生体亲和性。从 而能够制造具有所需平均孔径的磷灰石 / 胶原多孔体的本发明方法， 在制造人工骨材料、 细胞骨架材料等方面是有用的。 附图说明 0013 图 1 是表示插入了温度传感器的凝胶体的断面图。 0014 图 2 是大致表示在冻结工序中多孔体温度变化的曲线图。 0015 图 3 是表示本发明的磷灰石 / 胶原多孔体平均孔径控制方法的流程图。 0016 图 4 是表示与含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (a-1)、 (b-1) 和 (c-1) 的凝胶 体凝固时间与冻结环境温度之间关系的曲线图。 0017 图 5 是含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (。
13、a-1)、 (b-1) 和 (c-1) 的扫描电子显 微镜 (SEM) 照片。 0018 图 6 是表示与含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (a-2)、 (b-2) 和 (c-2) 的凝胶 体凝固时间与冻结环境温度之间关系的曲线图。 0019 图 7 是含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (a-2)、 (b-2) 和 (c-2) 的扫描电子显 微镜 (SEM) 照片。 0020 图 8 是表示平均孔径与凝固时间之间关系的曲线图。 具体实施方式 0021 本发明对磷灰石 / 胶原多孔体的平均孔径进行控制的方法， 是在将含有磷灰石 / 胶原复合纤维、 作为胶粘剂的胶原的分散体凝胶化以后得到的。
14、凝胶体冻结， 将胶原交联来 制造含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体的工序中， 通过控制凝胶体的冻结时间来制造具 有所需平均孔径的多孔体的方法。在此首先说明磷灰石 / 胶原多孔体的制造方法， 然后说 明在凝胶体冻结工序中对平均孔径的控制方法。 说 明 书 CN 1950113 B 4 3/8 页 5 0022 含有磷灰石 / 胶原的复合纤维多孔体的制造方法 0023 (1) 磷灰石 / 胶原复合纤维 0024 (a) 原料 0025 磷灰石 / 胶原复合纤维以胶原、 磷酸或其盐、 钙盐为原料。作为胶原没有特别的限 定， 可以使用从动物抽提出来的。对来源的动物的种类、 组织部位和年龄都没有特别的。
15、限 定。一般说来可使用由哺乳动物 ( 比如牛、 猪、 马、 兔、 鼠 ) 或鸟类 ( 比如鸡 ) 的皮肤、 骨骼、 软骨、 肌腱、 脏器等得到的胶原， 也可以使用由鱼类 ( 比如鳕鱼、 比目鱼、 鲽鱼、 鲑鱼、 鳟鱼、 鲔鱼、 鲭鱼、 鲷鱼、 沙丁鱼、 鲨鱼 ) 的皮、 骨、 软骨、 鳍、 鳞、 脏器等得到的胶原样蛋白。对胶原 的抽提方法没有特别的限定， 可使用一般的抽提方法。 并不限定于从动物组织抽提的胶原， 也可以通过基因重组的技术得到的胶原。 0026 作为磷酸或其盐 ( 下面简称为 “磷酸 ( 盐 )” )， 可以举出磷酸、 磷酸氢二钠、 磷酸二 氢钠、 磷酸氢二钾、 磷酸二氢钾。作为。
16、钙盐， 可以举出碳酸钙、 醋酸钙、 氢氧化钙。磷酸盐和 钙盐分别优选以均匀的水溶液或悬浮液的状态添加。 0027 由使用的磷灰石原料 ( 磷酸 ( 盐 ) 和钙盐 ) 和胶原的质量比来控制生成物中磷灰 石/胶原的质量比。 为此， 使用的磷灰石原料和胶原的质量比由作为目的的磷灰石/胶原复 合纤维的组成比适当地决定。磷灰石 / 胶原复合纤维中磷灰石 / 胶原的比值优选取 9/1 6/4， 比如取 8/2。 0028 (b) 溶液的配制 0029 配制磷酸(盐)水溶液和钙盐水溶液。 磷酸(盐)水溶液和钙盐水溶液的浓度， 并 不限定在使磷酸 ( 盐 ) 和钙盐达到所需配合比的浓度， 但为了与下面所述的。
17、滴加操作相配 合， 磷酸 ( 盐 ) 水溶液的浓度优选取 50 250mM 的程度， 钙盐水溶液的浓度优选取 200 600mM 的程度。胶原一般以磷酸水溶液的状态添加到上述磷酸 ( 盐 ) 水溶液中。作为胶原 的磷酸水溶液， 胶原的浓度使用大约 0.5 1wt， 磷酸浓度大约为 10 30mM 的程度。在 实用上胶原的浓度为 0.8 0.9wt ( 比如 0.85wt )， 磷酸的浓度为大约 15 25mM( 比 如 20mM)。 0030 (c) 制造磷灰石 / 胶原复合纤维 0031 在反应容器中预先加入与应该添加的钙盐水溶液大致相同量的水， 加热到 40左 右。在其中滴加含有胶原的磷酸。
18、 ( 盐 ) 水溶液和钙盐水溶液。通过控制滴加的条件能够控 制合成的磷灰石 / 胶原复合纤维的长度。同时滴加含有胶原的磷酸 ( 盐 ) 水溶液和钙盐水 溶液， 滴加的速度优选为 10 50mL/min 的程度。优选以 50 300rpm 的速度搅拌反应溶 液。在滴加的过程中， 反应溶液中的钙离子浓度优选维持在 3.75mM 以下， 而且磷酸离子的 浓度要维持在 2.25mM 以下。通过将钙离子和 / 或磷酸离子的浓度维持在此范围内， 保持反 应溶液的 pH 值为 8.9 9.1。当钙离子和 / 或磷酸离子的浓度超过上述范围时， 会妨碍复 合体的自我组织化。在本说明书中所谓 “自我组织化” ， 。
19、意味着羟基磷灰石 ( 具有磷灰石结 构的磷酸钙 ) 沿着胶原纤维采取生体骨骼特有的取向， 即羟基磷灰石的 C 轴沿着胶原纤维 取向。通过上述的滴加条件使磷灰石 / 胶原复合纤维的长度达到适合于作为多孔体原料的 1mm 以下。如此磷灰石 / 胶原复合纤维就成为自我组织化的。 0032 滴加结束之后， 将成为浆液状的水和磷灰石 / 胶原复合纤维混合物冷冻干燥。冷 冻干燥可在 -10以下的冻结状态下， 通过抽真空快速干燥来进行。 说 明 书 CN 1950113 B 5 4/8 页 6 0033 (2) 配制含有磷灰石 / 胶原复合纤维的分散体 0034 在磷灰石 / 胶原复合纤维中进入水、 磷酸水。
20、溶液等液体进行搅拌， 配制浆液状的 分散体。决定的液体添加量优选使在含有磷灰石 / 胶原复合纤维的分散体中液体的比例为 80 99vol， 更优选为 90 97vol。制成的多孔体中的孔隙率 P 依存于分散体中磷灰 石 / 胶原复合纤维与液体的体积比， 可由如下公式 (1) 表示 ： 0035 P X/(X+Y).(1) 0036 ( 在此 X 表示分散体中磷灰石 / 胶原复合纤维的体积， Y 表示分散体中液体的体 积 )。因此由加入液体的量就能够决定多孔体的孔隙率 P。在添加液体之后， 优选搅拌得到 的分散体。通过充分搅拌分散体来切断磷灰石 / 胶原复合纤维， 加大纤维长度的分布宽度， 能够。
21、增大制成的多孔体的强度。 0037 在复合体的分散体中加入作为胶粘剂的胶原， 再进行搅拌。相对于 100wt的磷 灰石 / 胶原复合纤维的胶原添加量， 优选为 1 10wt， 更优选为 3 6wt。与在复合 体的情况下同样， 优选以磷酸水溶液的状态进入胶原。胶原磷酸水溶液的浓度等没有特别 的限定， 但在实用上胶原的浓度为 0.8 0.9wt ( 比如 0.85wt )， 磷酸的浓度为 15 25mM( 比如 20mM)。 0038 (3) 使分散体凝胶化 0039 由于添加了胶原的磷酸 ( 盐 ) 水溶液而使分散体呈酸性， 要在其中加入氢氧化钠 水溶液使其 pH 值达到 7 左右。优选使分散体。
22、的 pH 值为 6.8 7.6， 更优选使其为 7.0 7.4。通过使分散体的 pH 值为 6.8 7.6 能够促进作为胶粘剂加入的胶原纤维化。 0040 在分散体中加入 2.5 10 倍左右的磷酸缓冲液 (PBS) 浓缩液并搅拌， 将离子强度 调节到 0.2 0.8。更优选的离子强度是与 PBS 相同程度的离子强度 (0.2 0.8 左右 )。 通过增大分散体的离子强度， 促进了作为胶粘剂而添加的胶原纤维化。 0041 在将分散体放入成形模具之后， 通过在3543下保持使分散体凝胶化。 通过将 分散体的温度保持在 35 43， 使作为胶粘剂加入的胶原纤维化， 使分散体成为凝胶状。 保持温度优。
23、选取 35 40。为了使分散体充分凝胶化， 保持的时间优选取 0.5 3.5h， 更 优选取 1 3h。由于通过使分散体凝胶化能够防止磷灰石 / 胶原复合纤维在分散体中沉 降， 就能够制造出均匀的多孔体， 实施了凝胶化处理的分散体成为凝胶状。 0042 (4) 凝胶体冻结和干燥 0043 在冻结器中将含有磷灰石 / 胶原复合纤维的凝胶体冻结。磷灰石 / 胶原多孔体 的平均孔径， 作为目标依存于冻结凝胶体所需的时间。有关平均孔径的控制方法， 在后 面要详细说明。冻结器内的温度优选为 -100 0， 更优选为 -100 -10， 特别优选 为 -80 -20。当低于 -100时， 得到的磷灰石 /。
24、 胶原多孔体的平均孔径过小。而当超 过 0时， 从没有冻结到冻结的时间过长， 多孔体的平均孔径过大。 0044 将凝固的凝胶体冻结干燥就成为多孔质体。冻结干燥与在磷灰石 / 胶原复合纤维 的情况下相同， 通过在 -10以下冻结的状态下抽真空， 并快速干燥来进行。冻结干燥只要 进行到使分散体充分干燥， 对其时间没有特别的限制， 但一般为大约 24 72h。 0045 (5) 胶原的交联 0046 胶原的交联可以使用 射线、 紫外线、 加热脱水、 电子射线等物理交联、 使用交联 剂或缩合剂的化学交联中任何一种方法。在化学交联的情况下， 通过将经过冻结干燥的多 说 明 书 CN 1950113 B 。
25、6 5/8 页 7 孔质体浸入交联剂的溶液中， 使多孔质体中的胶原交联。作为交联剂， 可以举出比如戊二 醛、 甲醛等醛类交联剂、 六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯类交联剂、 1- 乙基 -3-(3- 二甲基 氨基丙基 ) 碳化二亚胺盐酸盐等碳化二亚胺类交联剂、 乙二醇二甲醚等多环氧类交联剂、 转谷氨酰胺酶。在这些交联剂中， 在交联度容易控制或得到的多孔体的生体适应性的层面 上看， 特别优选戊二醛。 0047 在由戊二醛进行交联的情况下， 配制的戊二醛溶液的浓度优选为 0.005 0.015wt， 更优选为 0.005 0.01wt。将多孔体脱水是有必要的， 但当使用乙醇等醇类 作为戊二醛溶液的溶剂。
26、时， 多孔体的脱水可以和胶原交联同时进行。通过同时进行脱水和 交联， 使磷灰石 / 胶原复合纤维在收缩的状态下发生交联反应， 可提高生成的多孔体的弹 性。 0048 在交联处理之后， 为了除去未反应的戊二醛要在 2wt左右的甘氨酸水溶液中浸 渍多孔体， 然后进行水洗。再通过乙醇浸渍将多孔体脱水之后， 在室温下干燥。 0049 在加热脱水交联的情况下， 将冻结干燥的多孔质体在 100 160和 0 100hPa 的真空烘箱中保持 10 12h 即可。 0050 含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体平均孔径的控制方法 0051 磷灰石 / 胶原多孔体的平均孔径， 依存于含有磷灰石 / 胶原复合纤维。
27、的凝胶体冻 结的时间。为此， 为了控制平均孔径， 首先有必要研究使凝胶体冻结的条件 ( 冻结环境温度 和凝固时间 ) 与生成的磷灰石 / 胶原多孔体平均孔径之间的关系。 0052 (1) 冻结环境温度 T0和凝固时间 Sb 0053 如在图 1 中所示， 在加入到圆柱形成形模具 1 中的凝胶体 2 的中心部位插入温度 传感器 3。将此成形模具 1 放入冻结器中， 保持凝胶体 2 直至其凝固。图 2 是大致表示放入 冻结器中的凝胶体温度与时间变化的图。冻结器的温度被设定为 T0。 0054 如在图 2 中所示， 当放入冻结器时凝胶体的温度从室温迅速下降 (Sa)， 当达到一 定的温度时， 此后成。
28、为一定或缓慢地下降 (Sb)。在凝胶体的温度如此显示出一定或缓慢地 下降的期间， 凝胶体就凝固。在本说明书中， 凝胶体处于凝固中， 温度变化表现为一定或缓 慢下降的时间 (Sb) 就叫做凝固时间 (Sb) 此期间的温度 (t ) 就叫做凝固温度。为了使其 冻结所要保持凝胶体的环境温度 ( 比如冻结器的温度 ) 就叫做冻结环境温度 T0。在完全凝 固以后， 凝胶体的温度就降低到冻结环境温度 T0(Sc) 0055 凝固时间 Sb 可通过冻结环境温度 T0加以控制。比如在直径是 1 2cm， 高度是 3 5cm 的圆柱状凝胶体的情况下， 当冻结环境温度 T0取 -80时， 凝固时间 Sb 为 30。
29、0 500sec， 而当冻结环境温度 T0是 -20时， 凝固时间是 3000 3500sec。冻结环境温度 T0 也可以不是一定的， 但当保持温度的变化在 5以内时， 凝固时间 Sb 容易控制所以是优 选的。 0056 如在图 3 中所示， 对多个凝胶体 2 在不同的冻结环境温度 T0下冻结 ( 工序 A1)， 测 定各凝胶体 2 的凝固时间 ( 工序 A2)。由此可制成表示凝固时间 Sb 与冻结环境温度 T0之 间关系的图 (A3)。凝固时间 Sb 与冻结环境温度 T0大致是成比例的。在图 3 中所示的例子 中， 凝固时间 Sb 相对于冻结环境温度 T0的图是直线状的， 但由于凝胶体 2 。
30、的形状或组成不 同， 也可以是曲线的。 为了可靠性要在三个以上冻结环境温度T0的点进行凝固时间Sb的测 定， 优选将其绘制成图。在此图是曲线的情况下， 优选测定四个以上的冻结环境温度 T0的 说 明 书 CN 1950113 B 7 6/8 页 8 点。 0057 (2) 凝固时间 Sb 和平均孔径 0058 在将由冻结干燥 ( 工序 B) 得到的多孔质体 20 进行胶原交联 ( 工序 C) 之后， 对得 到的多孔体 200 测量其平均孔径 ( 工序 D1)。优选在与温度传感器 3 相距 0 10mm 的地方 存在的孔隙当中， 测量三个以上的直径， 求出其平均值。通过测量在不同凝固时间 Sb 。
31、得到 的磷灰石 / 胶原多孔体 200 的平均孔径， 可制成平均孔径相对于凝固时间 Sb 的图 (D2)。可 通过直线截距法求出多孔体的平均孔径。具体说来， 首先对多孔体 200 的研磨面拍摄显微 镜照片， 在照片上随机画出直线。然后测量全部切过直线的孔隙的直径， 求出其平均值。平 均孔径和凝固时间 Sb 大致成比例， 凝固时间 Sb 越短， 平均孔径就越小， 凝固时间 Sb 越长， 平均孔径就越大。如在图 3 中所示的平均孔径相对于凝固时间 Sb 的图是直线状的， 但也可 以是曲线。 0059 (3) 平均孔径的控制方法 0060 使用凝固时间 Sb 和平均孔径的图 (D2) 和冻结环境温度。
32、 T0和凝固时间 Sb 的图 (A3)， 可以求出用来制造具有所需平均孔径的磷灰石 / 胶原多孔体所要求的冻结环境温度 T0。比如为了制造平均孔径 dm 的磷灰石 / 胶原多孔体， 从凝固时间 Sb 和平均孔径的图 求出与平均孔径 dm 相对应的凝固时间 Sb(d)( 工序 E1)， 从冻结环境温度 T0和凝固时间 Sb 的图求出使凝固时间为 Sb(d) 的冻结环境温度 T0( 工序 E2)。如此就能够决定为了制造 具有所需平均孔径的磷灰石 / 胶原多孔体所要求的凝胶体的冻结环境温度 T0( 工序 E)。 0061 在比如制造直径 1 2cm 的圆柱状多孔体的情况下， 由于制造平均孔径为 10。
33、0m 的凝固时间 Sb 需要 450 500sec， 所以将冻结环境温度 T0设定为 -85 -75。而为了使 平均孔径为350m， 有必要使凝固时间Sb为27003000sec， 只要使冻结环境温度T0设定 为 -40 -30即可。如此通过使冻结环境温度 T0为 -80 -10， 就能够使凝固时间 Sb 为 200 3500sec， 使多孔体的平均孔径为 50 500m。 0062 实施例 0063 通过以下的实施例详细说明本发明， 但本发明并不限定于此。 0064 实施例 1 0065 (1) 制造磷灰石 / 胶原复合纤维 0066 在 400mL 的 120mM 磷酸水溶液中加入 412。
34、g 胶原的磷酸水溶液 ( 浓度 0.97wt， 20mM 磷酸 ) 并搅拌， 得到溶液 I。另外配制 400mL 的 400mM 氢氧化钙溶液 ( 溶液 II)。在反 应容器中加入 200mL 纯水后， 同时滴加溶液 I 和溶液 II。在滴加的过程中， 控制溶液 I 和溶 液 II 的滴加速度， 保持反应溶液的 pH 值为 8.9 9.1。生成的磷灰石 / 胶原复合纤维的长 度大致为 1 2mm。将含有磷灰石 / 胶原复合纤维的浆液冻结和冻结干燥。在磷灰石 / 胶 原复合纤维中的磷灰石 / 胶原配合比， 以质量基准计是 8/2。 0067 (2) 制造含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (a。
35、-1) 0068 在 2g 干燥的磷灰石 / 胶原复合纤维中加入 4.84mL 纯水， 然后加入 0.06mL 的 1N 氢氧化钠水溶液并搅拌。在得到的磷灰石 / 胶原复合纤维浆液中加入 2g 胶原磷酸水溶液 ( 浓度 0.97wt， 20mM 磷酸 ) 并搅拌， 然后加入 1.61mL 浓缩 10 倍的 PBS 并搅拌， 得到分散 体。液体 ( 纯水、 磷酸水溶液、 NaOH、 PBS) 的添加量是含有磷灰石 / 胶原复合纤维的分散体 体积的 95。 说 明 书 CN 1950113 B 8 7/8 页 9 0069 将分散体加入成形模具(聚苯乙烯制， 圆柱状， 内径1.5cm高3.5cm)。
36、中， 在37 下保持 2h 得到凝胶状的成形体 (a)。在此成形体 (a) 的中心部位插入温度传感器， 放入设 定在 -80的冻结器内。成形体 (a) 的凝固温度为 -5 -1， 凝固时间是 350sec。使用真 空烘箱(0240， 7601Torr)将得到的凝固体干燥之后， 在减压(1.33hPa)和140下 进行加热脱水交联， 就得到含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (a-1)。 0070 (3) 制造含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体 (b-1) 和 (c-1) 0071 除了将与凝胶状成形体 (a) 同样形状和组成的成形体 (b) 和 (c) 分别放入设定 为 -50和 -20的。
37、冻结器内以外， 与实施例 1 的 (1) 和 (2) 同样得到含有磷灰石 / 胶原复 合纤维的多孔体 (b-1) 和 (c-1)。成形体 (b) 的凝固时间是 1609sec， 成形体 (c) 的凝固时 间是 3240sec。凝固温度都在 -5 -1。多孔体 (a-1)、 (b-1) 和 (c-1) 的孔隙率都为大 约 95。多孔体 (a-1)、 (b-1) 和 (c-1) 的冻结环境温度 T0( 冻结器内的温度 ) 和凝固时间 Sb 的关系如在图 4 中所示。凝固时间 Sb 和冻结环境温度 T0大致是成比例的。 0072 (4) 平均孔径的测定 0073 图 5 表示含有磷灰石 / 胶原复合。
38、纤维的多孔体 (a-1)、 (b-1) 和 (c-1) 的扫描电子 显微镜 (SEM) 照片。由直线截距法求出各多孔体的平均孔径， 如在表 1 中所示。对距离温 度传感器大约 7mm 处的孔隙测量其孔隙直径。凝固时间越短则平均孔径就越小， 凝固时间 越长则平均孔径就越大。 0074 表 1 0075 0076 实施例 2 0077 除了原料的配合量如在表 2 中所示以外， 与实施例 (1) (3) 同样得到含有磷灰 石/胶原复合纤维的多孔体(a-2)、 (b-2)和(c-2)。 这些多孔体的凝固温度都是-5-1。 0078 表 2 0079 0080 注 ： 液体添加量以相对于含有磷灰石 / 。
39、胶原复合纤维的分散体， 纯水、 磷酸水溶 液、 NaOH 水溶液和 PBS 的总体积之比。 0081 多孔体 (a-2)、 (b-2) 和 (c-2) 的冻结环境温度 T0( 冻结器内的温度 ) 和凝固时间 Sb 的关系如在图 6 中所示。与实施例 1 同样， 凝固时间 Sb 和冻结环境温度 T0大致是成比 例的。图 7 显示了多孔体 (a-2)、 (b-2) 和 (c-2) 断面的扫描电子显微镜 (SEM) 照片。从图 说 明 书 CN 1950113 B 9 8/8 页 10 7 可以看出， 孔隙率 90的多孔体 (a-2)、 (b-2) 和 (c-2) 与孔隙率 95的实施例 1 相比，。
40、 具有粗的部分。由直线截距法求出各多孔体的平均孔径， 如在下面的表 3 所示。 0082 表 3 0083 0084 在实施例 1 和实施例 2 中的多孔体， 在制造时的凝固时间 Sb 和平均孔径的关系如 在图 8 中所示。含有磷灰石 / 胶原复合纤维的多孔体， 其平均孔径与成形体的凝固时间大 致是成比例的。而平均孔径 / 凝固时间 Sb 图的斜率， 在孔隙率 90时 ( 实施例 2) 要大于 在孔隙率 95时 ( 实施例 1)。据认为， 这是由于如果凝固时间相同， 凝固的水量越少则冰 结晶的成长时间就越长， 容纳各冰晶的孔隙直径就越大。通过使用在图 4、 图 6 和图 8 中所 示的图， 就。
41、能够制造出具有所需平均孔径的多孔体。 说 明 书 CN 1950113 B 10 1/8 页 11 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 11 2/8 页 12 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 12 3/8 页 13 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 13 4/8 页 14 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 14 5/8 页 15 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 15 6/8 页 16 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 16 7/8 页 17 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 17 8/8 页 18 说 明 书 附 图 CN 1950113 B 18 。