[发明专利]以蛋壳为原料制备羟基磷灰石与水滑石复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种复合材料的制备方法。具体地说是一种以蛋壳为原料的羟基磷灰石与水滑石复合材料的制备方法。

背景技术

水滑石和羟基磷灰石作为两种常见的无机非金属材料，在药物缓释、水处理和防腐领域都有着广泛的应用前景。

尤其是在药物缓释领域，羟基磷灰石作为一种常见的药物缓释载体，有着良好生物相容性，但由于其对药物的负载是通过羟基与待负载药物分子的氢键作用使得其在以下两方面受到限制：1、药物负载量；2、多药物同时负载。

另外，由于其在制备过程中要精确的控制Ca/P的比例，而使得在工业生产中又受到了一定限制。这是因为当Ca/P比小于1.67时，会有其他的物质(如：磷酸钙等)生成；而当Ca/P比大于1.67时，由于Ca离子过量在碱性条件下会有Ca(OH)₂生成从而导致所获得的产物是HA/Ca(OH)₂复合物，Ca(OH)₂作为一种强碱，不适于作为药物载体。

同样，水滑石作为阴离子型层状材料也有着广泛的应用前景。如今，利用水滑石层间离子交换能力负载缓释药物的研究被人们广泛关注。在研究中发现很多药物都可以利用不同的方法插入到水滑石层间，而有些则很难获得插层产物。而在这些研究中，尚没有将两种或以上药物同时插入到水滑石层间的报道。但是，与羟基磷灰石的合成需要精确控制Ca/P比不同，水滑石需要控制的是二价和三价金属离子的摩尔比，而根据研究报道这个比例在一定范围内(2∶1-4∶1)都会获得纯净的水滑石。

在制备方法上，羟基磷灰石和水滑石有着相似之处，都是以两种或多种盐为原料，配置成溶液，之后加入氢氧化钠、氨水等pH调节剂提供碱性条件使所需离子沉淀，继续反应、陈化、过滤干燥，即获得所需产物。(A.V.Radha，P.Vishnu Kamath，C.Shivakumara，SolidState Sciences.1180，7(2005)，J.Olanrewaju，B.L.Newalkar，C.Mancino，S.Komarneni，Materials Letters.307，(45)2000，Haobo Pan，Brian W.Darvell，CrystalGrowth & Design.845，(10)2010，Katsuya Teshima，SunHyung Lee，Mitsuo Sakurai，Crystal Growth & Design.2937，(9)2009)。

这种相似的制备方法使得两者复合成为可能，而若将两者复合，所获得的复合材料可以增加羟基磷灰石载药量。而利用两者不同的负载机理和负载能力，使同时负载缓释两种药物成为可能。

但是现在关于水滑石和羟基磷灰石复合材料的报道少之甚少，只有Yujiro Watanabe等人，以钙铝水滑石为前驱体，通过加入适量磷酸盐溶液的方法在水滑石表面生长出羟基磷灰石，进而获得了羟基磷灰石/水滑石复合材料(Yujiro Watanabe，Toshiyuki Ikoma，HirohisaYamada，Geffrey W.Stevens，J Yusuke Moriyoshi，Junzo Tanaka，and Yu KomatsuzFormation of Hydroxyapatite Nanocrystals on the Surface of Ca Al-Layered DoubleHydroxide J.Am.Ceram.Soc.，16(2010))。而这种方法有一个无法弥补的缺陷，这个缺陷是在生长羟基磷灰石的过程中，水滑石层板上的三价金属离子铝也参与了羟基磷灰石的形成，且不可能去除。而铝作为人体的一种非必需微量元素，对人体是百害而无一利的，这使得利用该方法所获得的复合材料在药物缓释领域受到了极大的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、成本低、利于实际生产的以蛋壳为原料制备羟基磷灰石与水滑石复合材料的方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)将表面清洗干净的蛋壳在313-393K温度下干燥1-12h后，再在573-1273K温度下焙烧1-12h，即得焙烧产物；

(2)在0.56-5.6g焙烧产物中加入50mL蒸馏水，搅拌均匀，加入50mL NaH₂PO₄溶液混合，即得反应液I(其中NaH₂PO₄溶液的摩尔浓度由Ca与P的摩尔比确定，该比例应控制在1.7-3)。