[发明专利]一种将非极性羟基磷灰石转移至极性有机溶液相的方法

说明书

本发明公开了一种将非极性羟基磷灰石转移至极性有机溶液相的方法。该方法为：将水热法制备得到的HAP重新分散于环己烷中，加入与环己烷等体积的DMF，在搅拌条件下加入四氟硼酸亚硝鎓，剧烈搅拌后HAP自发从环己烷相转移至DMF相。在配体交换过程中，四氟硼酸亚硝鎓中NOsupgt;+/supgt;不稳定易转化为NOsubgt;2/subgt;supgt;+/supgt;、亚硝酸、四氟硼酸。NOsupgt;+/supgt;短时间内的大量转变会在体系中留下大量BFsubgt;4/subgt;supgt;‑/supgt;以及质子，这些酸性质子与油酸的COOsupgt;‑/supgt;结合，降低油酸与HAP粒子表面Ca元素的强配位作用，进而促使BFsubgt;4/subgt;supgt;‑/supgt;与HAP带正电荷表面的配位。本发明利用四氟硼酸亚硝鎓将HAP纳米粒子表面的油酸剥离，BFsubgt;4/subgt;supgt;‑/supgt;的静电排斥效应保证了HAP纳米粒子在DMF中的均匀分散。本方法操作简单，转移效率高，进一步扩大了HAP纳米粒子的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种将非极性羟基磷灰石转移至极性有机溶液相的方法。

背景技术

羟基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂,HAP)是热力学最稳定的磷酸钙形式，具有优异的生物相容性和突出的成骨能力。近年来，HAP在骨修复、金属植入物涂层、牙齿修复以及药物递送等生物医用领域都有着广泛应用；在污水处理和土壤污染治理领域也有不俗的表现。为了满足科学研究和应用对HAP的大量需求，研究人员开发了多种制备HAP的方法，这些方法可分为两大类：基于生物来源的提取法和人工合成法。在包括水热法、化学沉淀法、水解法、固相合成法、溶胶-凝胶法在内的众多人工合成方法中，水热法因其良好的结晶度和形状控制能力而被广泛应用。

水热合成作为一种由热能诱导的液相合成过程，是一种成熟的生物陶瓷合成方法。在油酸/乙醇/水体系中，油酸和乙醇充当液相来控制表面发生的化学过程。在高热和压力环境下，油酸钙前体将Ca²⁺缓慢释放到水性反应液中，与PO₄^3-反应成核，缓慢生长。在此过程中，油酸充当HAP沿c轴生长的结构导向剂，油酸一端的-COOH与HAP表面Ca元素强配位，另一侧则为疏水长链。正是由于这一层疏水性油酸的存在，HAP可以均匀分散在环己烷、甲苯等非极性溶剂中，但无法以纳米粒子的形式均匀分散在极性有机溶剂中，限制了HAP的实际应用。

因此，开发一种简单高效的方法将水热法制备的非极性HAP转移至极性有机溶液相具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，开发一种将非极性羟基磷灰石转移至极性有机溶液相的方法。本发明利用四氟硼酸亚硝鎓将油酸电离的羧酸根质子化，进而降低其与Ca²⁺的配位能力，体系中大量的BF₄^-保证了HAP纳米粒子的分散性，并将其转移至DMF相。本方法操作简单，快捷高效，保证了HAP在相转移过程中的均匀分散。

本发明利用四氟硼酸亚硝鎓将非极性羟基磷灰石转移至极性有机溶液相。油酸/乙醇/水体系水热制备的HAP外层包裹了一层疏水油酸分子，无法分散在极性溶剂中，但在非极性溶剂如环己烷、甲苯中均匀分散。在四氟硼酸亚硝鎓处理后，HAP表面的油酸配体被剥离，取而代之的BF₄^-在保证HAP纳米粒子均匀分散的同时将其转移至DMF极性溶液中，扩大了HAP的应用前景。

其制备方法是：将水热法制备得到的HAP重新分散于环己烷中，向体系中引入等量的DMF，搅拌5-10min后加入适量四氟硼酸亚硝鎓，剧烈搅拌30-60min，静置后分液，此时的HAP已经从环己烷相转移至DMF相。

具体的：