[发明专利]一种不同形貌鲍鱼壳羟基磷灰石的制备方法

说明书

本发明公开了一种不同形貌鲍鱼壳羟基磷灰石的制备方法，利用天然仿生调控的原理，以鲍鱼壳粉为主要原料，提供钙源并引入生物活性分子。添加磷酸钙盐为辅料，提供磷源并调控钙磷比。将磷酸钙盐和鲍鱼壳粉按Ca/P摩尔比为1.67取量，加超纯水混合溶解，用NH₃·H₂O溶液调体系pH值，将搅拌均匀的混合液在50℃~180℃的水热温度下合成不同形貌的鲍鱼壳羟基磷灰石。本发明方法简单，条件温和，操作便捷，无毒无害，原料易得，成本较低，易于广泛推广。

技术领域

本发明属于生物材料制备技术和纳米制造领域，具体涉及一种不同形貌鲍鱼壳羟基磷灰石的制备方法。

背景技术

羟基磷灰石属稳定六方晶系，与哺乳动物的硬组织具有相似的化学和晶体学结构，是人体骨骼组织和牙齿的主要无机组分，占人骨无机成分的77%，在齿骨中则高达97%。由于其良好的生物相容性和生物可降解性，羟基磷灰石在药物载体与基因遗传、骨齿修复及组织工程方面都应用广泛。在肿瘤和癌症疾病泛滥的当今社会，为减轻病人手术的痛苦和达到预期的治愈效果，寻找合适的载药控释系统迫在眉睫。理想的药物载体应具有以下特点：良好的生物相容性和生物可降解性、无毒性、不引起机体不良反应、合适的粒径和载药孔径等。众所周知，羟基磷灰石，无毒无害且具有优异的生物活性，是一种理想的药物载体。

为了达到预期的载药量和药物释放效果，羟基磷灰石的形貌和粒径也成为衡量载药效果的一关键指标。有关研究表明，微粒的形态和结构能影响颗粒在人体内的作用效果和活性。因此，对于载药颗粒多形态的研究也将成为炙手可热的焦点。药物载体的形貌直接影响载体的比表面积和孔隙形状及大小，比表面积越大，与药物的结合表面积就越大，载药量就越高。当然，对于不同的药物，对于载体孔隙的形状和大小也有一定的要求。因此，羟基磷灰石的形貌调节也成为当下研究的重大课题。

人体骨和牙齿主要无机成分均是羟基磷灰石，其可应用在骨组织修复材料、药物释放载体等医疗研究领域。作为骨齿修复材料，羟基磷灰石具有高度取向性排列赋予骨替代物独特的机械性能，植入体内后，钙和磷会游离出材料表面被身体组织吸收，促进新组织的生长；作为药物释放载体，则要求其具有合适的孔隙及适宜的比表面积。不同的工艺条件，制备方法，反应温度对羟基磷灰石的形貌均有很大影响。

在过去几年中，多种不同的方法用于合成具有各种形态的纳米羟基磷灰石，包括干法(机械化学方法和固态法)和湿法(溶胶凝胶法、化学沉淀法和水热法)。湿化学反应具有有效控制纳米颗粒形态的优点。因此，湿式法通常用于具有规则形态的纳米羟基磷灰石的制备，并且在湿式法中水热法可以有效地实现从一个矿物相到另一个矿物相的转化，且易于控制反应条件。因此，水热法已经成为制备纳米羟基磷灰石的有利方法。

本研究以鲍鱼壳粉为主要原料，为系统提供钙源，并引入调控羟基磷灰石生长的活性因子，添加磷酸钙盐为辅料，引入磷源并调配钙磷比，从天然仿生角度制备具有生物活性的鲍鱼壳羟基磷灰石。鲍鱼壳是一种天然原料，其珍珠质层是由有机质和无机质组成的微结构复合材料，具有与人体骨齿相似的特殊纳米尺度规律性。珍珠质层无机质由CaCO₃组成，可为实验体系提供丰富的钙源。珍珠质层有机质中含有丰富的生物活性物质，如骨标记蛋白，骨桥蛋白，骨钙素，骨粘连蛋白等，可调控无机质的结晶生长和排列。本实验系统在鲍鱼壳粉的存在下，不需要添加其他有机模板剂，无其它有机成分的残余，合成的羟基磷灰石纯度高，结晶性好，晶型稳定。本研究利用高压水热法，仅通过改变反应温度来调控羟基磷灰石的形貌，条件温和，操作简单。本系统制备出了叶片状、花簇状、鱼鳞状和短棒状的纳米羟基磷灰石，以便今后应用在不同的骨齿修复及载药等医疗应用场合。