[发明专利]一种高成骨活性仿生羟基磷灰石纳米粒子的制备方法

说明书

本发明公开了一种高成骨活性仿生羟基磷灰石纳米粒子的制备方法，所述方法包括将磷源与钙源混合搅拌，调节pH至8‑13反应生成羟基磷灰石沉淀，然后洗涤、冷冻干燥羟基磷灰石沉淀得到所述羟基磷灰石的步骤。本发明的方法无需煅烧，且避免了传统化学沉淀法中的粒径大、不均匀和团聚的问题，还可通过控制反应条件间接控制棒状纳米粒子的长径比；通过对产物的形貌结构和生物活性等指标的表征，发现本发明合成的羟基磷灰石纳米粒子具有高生物活性，具备良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及羟基磷灰石纳米材料技术领域，特别涉及一种高生物活性促成骨分化拟生物态羟基磷灰石纳米棒及其制备方法。

背景技术

天然骨的纳米复合结构(纤维状胶原和嵌入的矿物质)对维持骨细胞活性和新的细胞外基质(ECM)合成具有非常重要的作用。骨组织的矿物质有纳米级的羟基磷灰石(HAp)，其骨仿生性使其被广泛应用于生物医学领域，可用作骨内金属植入物的涂层材料，药物输送载体，牙齿修复材料，骨缺损复合支架等。近年来，国内外研究人员针对纳米HAp进行了大量的研究，但研究主要集中在羟基磷灰石的合成，结构和性质等方面。众所周知，除了生物因子(如生长因子，激素)会影响细胞行为和组织功能外，材料的成分、结构和力学性能等性质也会产生一定的生物学效应。

制备纳米羟基磷灰石的方法主要分为干法(固相反应法)和湿法(溶液反应法)。干法制备出的羟基磷灰石粉体粒径较大，并且长时间混磨原料导致原料容易被污染；而湿法设备需求简单，并且得到的粉体粒径小且均匀，故通常采用湿法。湿法有：水热法、化学沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法等。工业化生产纳米羟基磷灰石需要操作简单、成本可控，故化学沉淀法在实际生产中得到了广泛运用。

化学沉淀法是制备纳米HAp粉体的常见方法，有着较少受到实验条件限制、反应的过程易控制、成本低等优点。该方法是将磷源与钙源相混合搅拌，然后用氨水调节pH，进而生成HAp沉淀，然后经过静置、洗涤、干燥等步骤后，将粉体煅烧，从而得到HAp晶体，但是化学沉淀法制备出的纳米羟基磷灰石粉体团聚情况比较严重，均匀性差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种制备棒状纳米羟基磷灰石粉体的方法，该方法无需煅烧，并解决了传统化学沉淀法制备羟基磷灰石粉体粒径大、粒径分布不均匀且制备过程容易出现团聚的问题，还能够通过控制反应条件间接控制棒状纳米粒子的长径比。

本发明的第一方面，提供一种羟基磷灰石的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

i)配制磷源水溶液和钙源水溶液；

ii)用pH调节试剂将磷源水溶液的pH调节至8～13；

iii)在搅拌下将钙源水溶液倒入磷源水溶液，加入pH调节试剂将混合物溶液 pH调整至8～13后进行化学沉淀反应，其中钙离子与磷离子的物质的量之比为1.67，化学沉淀温度为0～100℃，反应时间为0.5～32h；

iv)收集步骤iii)形成的沉淀，洗涤后冷冻干燥，即可得到所需羟基磷灰石。

在另一优选例中，所述磷源选自磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸钠或磷酸二氢钾。

在另一优选例中，所述钙源为氯化钙、硝酸钙、四水合硝酸钙或磷酸二氢钙。

在另一优选例中，所述钙源水溶液中溶质的浓度为0.01～0.6mol/L。

在另一优选例中，所述磷源水溶液中溶质的浓度为0.01～0.6mol/L。

在另一优选例中，所述化学沉淀温度为20～80℃。

在另一优选例中，所述反应时间为1～24h。

在另一优选例中，所述步骤ii)中，所述pH调节试剂选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水。