[发明专利]一种纳米羟基磷灰石及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机纳米材料及其制备方法，具体涉及一种纳米羟基磷灰石及其制备方法。

背景技术

羟基磷灰石是构成人体硬组织的重要无机成分，具有良好的生物相容性、骨传导性能，化学稳定性高，降解后不产生有害物质，植入体内可促进新骨的生长，是一种理想的植入型载体材料。羟基磷灰石的制备方式可分为干法制备和湿法制备。湿法制备主要采用化学沉淀法、水热合成法和溶胶-凝胶法等。

随着纳米材料制备技术的发展，纳米羟基磷灰石的制备迎来了新的发展机遇，利用仿生矿化和模板诱导等技术，可以在常温、常压、水溶液体系中获得纳米级羟基磷灰石产品，从而有效提高产品质量，降低能耗。

现有技术公开了多种制备羟基磷灰石的方法，如中国专利申请CN102491298A公开了一种利用丝素蛋白纳米纤维与钙源和磷酸根源混合，反应得到纳米羟基磷灰石的方法；中国专利申请CN102491299A公开了一种利用丝素蛋白纳米球凝胶为模板制备纳米羟基磷灰石的方法，该方法需要丝素蛋白水溶液在静电场下处理，首先得到丝素蛋白纳米球凝胶，然后再与钙源和磷酸根源混合，反应得到纳米羟基磷灰石；中国专利CN101880034B公开了一种多孔羟基磷灰石的制备，该方法利用有机小分子酸的调控下，通过自组装形成多孔结构，制备的羟基磷灰石纳米片的宽度为50-200 nm，材料的孔径为0.5-5μm；中国专利申请CN102070131A公开了一种以蛋壳为原料，利用水热合成工艺制备羟基磷灰石的方法，合成的羟基磷灰石粉体具有与天然骨骼HA相似的结构特征；中国专利申请CN102167300A公开了一种六角柱状微粉羟基磷灰石材料的制备方法，该方法以碳酸钙和磷酸氢钙为初始反应物，采用湿式粉碎法和水热合成法，依据生物矿化原理合成粒径为1-3μm的六角柱状微粉羟基磷灰石粉体；此外，Neyvis Almora-Barrios等人采用胶原作为模板，碱性条件下混合钙源和磷酸根源，制备羟基磷灰石(参见：Neyvis Almora-Barrios, Nora H. De Leeuw. Cryst. Molecular Dynamics Simulation of the Early Stages of Nucleation of Hydroxyapatite at a Collagen Template  Growth Des. 12(2012) 756-763)。以上方式可以获得羟基磷灰石纳米材料，但制备过程繁琐、所需原料价格贵，不适于规模化生产。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米羟基磷灰石的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纳米羟基磷灰石的制备方法，包括如下步骤： 

(a) 丝素蛋白膜的制备：蚕丝经脱胶、干燥得到丝素蛋白纤维，丝素蛋白纤维经溶解得到丝素蛋白溶液，再经过干燥、水洗、再干燥，制备成再生丝素蛋白膜； 

(b) 羟基磷灰石的制备：将磷酸盐配制成浓度为0.05mol/L～饱和的磷酸盐水溶液，并调节磷酸盐水溶液pH值为4～11，然后将步骤(a)制备的丝素蛋白膜放入磷酸盐水溶液中，经过静置陈化、过滤、水洗、醇洗、干燥，获得纳米羟基磷灰石。

上述技术方案中，所述步骤(a)中丝素蛋白纤维的溶解方式为用甲酸/钙盐混合溶液或六氟异丙醇/钙盐混合溶液溶解丝素蛋白纤维；丝素蛋白纤维和钙盐的质量比为99:1～10:90；其中钙盐选自CaCl₂、Ca(OH)₂、Ca(NO₃)₂、Ca(OC₂H₅)₂中的一种或多种。

上述技术方案中，所述步骤(a)中丝素蛋白溶液的质量浓度为0.1%～60%。

上述技术方案中，所述步骤(b)中磷酸盐选自(NH₄)₂HPO₄、H₃PO₄、Na₃PO₄、K₂HPO₄中的一种或多种；调节磷酸盐溶液pH值的试剂为氨水或盐酸；静置陈化反应时间为0.5～30天，干燥温度为20～120℃，干燥时间为1～72h。

上述技术方案中，所述步骤(b)中制备的羟基磷灰石的粒径为10～500nm。

本发明同时请求保护由上述方法制备得到的纳米羟基磷灰石。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点 ：