[发明专利]中性条件下放射状多级结构纳米羟基磷灰石的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，涉及到在中性条件下，一种放射状多级结构纳米羟基磷灰石的制备方法，具体地说，涉及到一种用单十二烷基磷酸酯和可溶性柠檬酸盐为添加剂，结合水热反应的促进和加速作用制备放射状多级结构纳米羟基磷灰石的方法。

背景技术

羟基磷灰石因其具有良好的生物相容性、成骨活性以及具有与骨组织中无机相的相似成份，被广泛用于生物医学领域，尤其是骨组织工程中。近年来，羟基磷灰石由于热稳定性好且晶化温度低，特别是具有特殊纳米形貌的羟基磷灰石，受到越来越多科研工作者的关注。

健康人体内环境的pH值介于7.35到7.45之间，呈弱碱性，自然骨中羟基磷灰石正是在这样一个温和、弱碱性环境中矿化生长。但是，常规合成纳米羟基磷灰石的方法中，需要调节反应液pH为碱性（pH≥9），这与天然骨矿化生长时所处的条件是迥异的。因此，常规合成纳米羟基磷灰石的方法，不能很好地模拟天然骨中羟基磷灰石的矿化过程，而合成过程中加入碱性化合物，也增加了工艺的复杂性，一定程度上引入了杂质离子。

常规合成纳米羟基磷灰石的方法，需严格控制模板剂的用量，过少会造成晶体团聚严重，甚至形成微米级的团聚晶粒；过多则会抑制羟基磷灰石结晶，从而在一定程度上降低结晶度。另外，还存在所用模板剂不易降解且有毒、模板剂去除不彻底等一些列问题，以上问题，限制了这类合成材料的产业化以及在生物体内的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在中性条件下，放射状多级结构纳米羟基磷灰石的制备方法，该方法工艺简单，成本低廉，合成的羟基磷灰石生物相容性好，具有特殊多级纳米结构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种放射状多级结构纳米羟基磷灰石是以可溶性磷酸盐溶液为磷源，以可溶性钙盐为钙源，分别以可溶性柠檬酸盐和烷基磷酸酯（盐）为添加剂，通过水热反应制备而成。

可溶性磷酸盐为磷酸氢二铵或磷酸氢二钠；可溶性钙盐为四水硝酸钙或氯化钙；可溶性柠檬酸盐为二水柠檬酸钠或其他可溶性柠檬酸盐；烷基磷酸酯（盐）为单十二烷基磷酸酯（盐）、十六烷基磷酸酯（盐）、十八烷基磷酸酯（盐）、八烷基磷酸酯（盐）中的一种。

可溶性柠檬酸盐的浓度为0.057-0.171mol/L，可溶性磷酸盐的浓度为0.034-0.102 mol/L，烷基磷酸酯（盐）的浓度为0.033-0.099mol/L，可溶性钙盐的浓度为0.057-0.171 mol/L。

将可溶性柠檬酸盐和可溶性钙盐溶于水，室温磁力搅拌反应5-12h，配成A溶液；将烷基磷酸酯（盐）和可溶性磷酸盐溶于乙醇和水中配成B溶液，将A溶液滴加到B溶液中，搅拌15-35min，再于80-140℃的聚四氟乙烯为内衬反应釜中水热反应3-48 h，最后80-120 ml蒸馏水洗涤和无水乙醇、6000-8000r/min离心10-20min，反复洗涤离心3-6次后，-60℃冻干24h，得到放射状多级结构纳米羟基磷灰石。

本发明的显著优点在于：本发明利用无毒，可降解的绿色表面活性剂烷基磷酸酯（盐）为模板剂，利用具有促进骨修复和骨重建作用的柠檬酸盐为螯合剂，在中性条件下，采用水热反应制备了放射状多级结构纳米羟基磷灰石。本发明制备工艺简单，原料成本低，来源广，易于推广。产物粒径均匀、形态均一，由于具有大的比表面积，在生物分离介质、催化剂载体、重金属吸附分离介质等领域的应用受到广泛关注，又由于羟基磷灰石与人或动物的骨骼、牙齿成份相同，且不为胃肠溶液所溶解，所以多级结构纳米羟基磷灰石可用于抗肿瘤药物的载体。

附图说明

图1是实施例1制备的放射状多级结构纳米羟基磷灰石的XRD图谱。

图2是实施例1制备的放射状多级结构纳米羟基磷灰石的傅立叶红外图谱。

图3是实施例5（a）和实施例1（b）制备的放射状多级结构纳米羟基磷灰石的透射电子显微镜图。

具体实施方式

实施例1

1）分别称取1.764g二水柠檬酸钠和1.41g四水硝酸钙，溶于45ml去离子水中，室温搅拌反应12h，配成A溶液；

2）分别称取1.0g单十二烷基磷酸酯和0.48g磷酸氢二铵溶于30ml去离子水，30ml无水乙醇中，搅拌15min，配成B溶液；

3）将A溶液滴加到B溶液中，搅拌20min；

4）将上述AB混合溶液，置于聚四氟乙烯内衬高压反应釜内，140℃水热反应24h；

5）洗涤离心干燥，得到由单个棒状晶粒组成的放射状多级结构纳米羟基磷灰石。