[发明专利]一种氟化钙微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体涉及一种氟化钙微球的制备方法。

背景技术

科学研究证实，目前人们常用的含氟的牙膏或者漱口水能够给唾液提供低浓度的氟元素，使用含氟牙膏或者含氟漱口水能在一定程度上的预防龋齿。但是由于含氟牙膏或漱口水在口腔内存在的时间很短，导致口腔内含有有效氟元素的时间也很短。最好的方法是在口腔内有氟元素来源在持续释放小剂量的氟元素，形成一个低浓度的氟离子的环境，这样既能预防龋齿等牙科疾病，又不至于氟离子浓度过高危害人体健康。

氟化钙(CaF₂)或者类似氟化钙的含氟材料晶体结构不稳定，易于分解，导致容易产生游离的氟元素。在龋齿等牙科疾病的防护领域，氟化钙及其类氟化钙物质常作为氟元素的来源，因而具有重要的意义。而由于唾液中的钙离子含量非常低，使用含氟牙膏或者漱口水后只能在牙齿表面形成非常少量的氟化钙(CaF₂)，这些氟化钙(CaF₂)在刷牙或漱口后只能在短时间内提供氟元素，对龋齿预防的延缓作用有限。

氟化钙是一种用途非常广泛的化合物，目前主要应用在玻璃制造、激光研究、污水处理以及制备氢氟酸等方面。目前纳米氟化钙的制备方法主要有直接沉淀法、微乳液法和水热法这些方法虽然能合成纳米氟化钙微球，但反应条件较为苛刻，生产成本较高。例如CZhang等(Chemistry-AEuropeanJournal,2010,Vol.16:5672-5680)介绍了一种采用水热法制备氟化钙微球，并对其载药性进行了研究。申请号为201010255827.9发明名称为氟化钙中空纳米微球的制备方法的中国发明专利采用两种萃取液分别萃取Ca²⁺和F^-，将两种萃取液混合反应，经过一系列工艺得到氟化钙纳米微球。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氟化钙微球的制备方法，该方法步骤简单，条件温和，易于工业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氟化钙(CaF₂)微球的制备方法，步骤如下：

(1)调节并保持难溶解钙的磷酸盐的水溶液为酸性，pH值为5.0-6.0(优选：5.2)，(优点：如果pH值过高，难溶钙的磷酸盐溶解速度慢，将影响生产效率，如果pH值过低则接近CaF₂溶解pH值，即不能生成CaF₂沉淀，所以综合考虑，溶液pH值控制在5.0-6.0为最佳。)搅拌形成悬浊液，所述的难溶解钙的磷酸盐为α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、羟基磷灰石中的一种。

(2)保持pH值为5.0-6.0，将步骤(1)得到的悬浊液中加入可溶性氟盐溶液，搅拌得到沉淀物(所述沉淀物为白色)；

(3)将步骤(2)中得到的沉淀物清洗、除杂、干燥得到氟化钙(CaF₂)微球。

优选：所述步骤(1)中调节pH用0.01mol/L的NaOH或KOH溶液和0.01mol/L的磷酸(H₃PO₄)。(优点：此处选择0.01mol/L的浓度既能方便配制又能快速调节溶液的pH值。)

优选：所述步骤(2)中加入可溶性氟盐溶液后搅拌24小时以上。优点：使难溶解钙的磷酸盐充分溶解，产生的钙离子与溶液中的氟离子充分反应。

优选：所述步骤(3)中清洗为用蒸馏水进行抽滤，所述除杂为无水乙醇抽滤，所述烘干为40℃下进行。

步骤(1)中所用的钙磷盐纯度越高制备的CaF₂晶体纯度越高。

步骤(1)中所用的钙磷盐颗粒越小越好，能够保证在pH值为5.0-6.0的酸性条件下充分溶解，在一定时间内能够均匀并且大量的提供钙离子。

步骤(1)中采用酸碱滴定保持溶液pH值的稳定，如果pH值过高则会导致钙磷盐不能完全释放出钙离子，得到的沉淀中有杂质。

步骤(2)中应加入足够多的NaF或者NH₄F等可溶氟盐溶液，并搅拌足够长的时间，大于24小时，确保反应充分，钙磷盐最终完全溶解，并形成氟化钙(CaF₂)微球。

上述方法制备的氟化钙(CaF₂)微球，所述微球的直径为200-800nm，所述微球在制备牙膏或漱口水中的应用，或作为药物载体使用。