[发明专利]一种低温制备微米级针状羟基钙磷灰石的方法

说明书

本发明公开了一种低温制备微米级针状羟基钙磷灰石的方法，包括如下步骤：(1)将钙盐溶解于多羟基链状高分子化合物的溶液中，配置成钙离子浓度为0.4～0.9mol/L的溶液，再加入氢氧根离子浓度为0.5～1.5mol/L的碱性溶液，得溶液A；(2)将磷酸盐溶解于水中，配置成磷酸根离子浓度为2～4mol/L的溶液B；按钙磷比为1.0∶1～2.0∶1量取溶液A和溶液B并混合均匀，得到混合溶液C；(3)将步骤(2)的混合溶液C置于60～90℃水浴锅中反应48～72小时；(4)将得到的产物经离心、洗涤、干燥后，得到微米级针状羟基钙磷灰石。本发明具有制备工艺简单、成本低、制备条件易于控制；制产物长径比较大，可适用于医用材料、载体材料和吸附分离材料等领域，更能达到或满足临床要求。

技术领域

本发明属于无机纳米材料制备技术领域，具体涉及一种低温制备微米级针状羟基钙磷灰石的方法。

背景技术

羟基钙磷灰石(Hydroxyapatite，以下简称CaHA)具有优异的生物活性和生物相容性，良好的离子交换、吸附性能以及环境友好的特性，而越来越受到人们的关注并成为研究的热点。

天然羟基钙磷灰石在自然界中并不存在。目前，制备CaHA的方法主要有水热法、溶胶凝胶法、熔盐法、均相沉淀法等。水热法是目前制备羟基钙磷灰石晶须最常见，也是最成熟的一种方法，张继中(公开号CN101297978A)发明了一种羟基磷灰石纳米杆的制备方法，该法是在油酸-乙醇-水相转移体系下进行，制备出的羟基磷灰石粉体尺寸均匀，形貌可控，但所需药品种类繁多，且文中并未描述水热反应时反应釜的填充度和反应体系压力的最佳参数。孙康宁等人(公开号CN102431986A)发明了一种羟基磷灰石纳米纤维的制备方法，该方法是利用均相沉淀法制备出羟基磷灰石纤维，其直径约为20～30nm，长度约为200～900nm，长径比基本可控，且无其他杂质相，但产物结晶度及形貌均一性不高，可重复性较差，且长径比较小。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决上述技术问题。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种低温制备微米级针状羟基钙磷灰石的方法，该方法制备条件简单，易实施，制备所得微米级针状羟基钙磷灰石长径比大，产率高。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明使用多羟基链状高分子化合物作为模板，因其表面有大量羟基，Ca2+附着在其表面，进一步滴加OH-和PO43-增加离子浓度，当达到羟基钙磷灰石的溶度积时开始形成沉淀，且羟基钙磷灰石在该模板上成核、生长直至达到溶解与沉降平衡，此外，通过反应液pH值调控可以有效改善产物与模板间的附着力。

为了实现上述目的，在第二方面，本发明在制备过程中引入膨胀气体，使反应物之间的接触面增大，反应更充分。此外，膨胀气体在液面附近时pH值存在梯度，进一步诱导产物沉降。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种低温制备微米级针状羟基钙磷灰石的方法，包括以下步骤：

(1)将钙盐溶解于多羟基链状高分子化合物的溶液中，配置成钙离子浓度为0.4～0.9mol/L的溶液，再加入氢氧根离子浓度为0.5～1.5mol/L的碱性溶液，得混合溶液A；(2)将磷酸盐溶解于水中，配置成磷酸根离子浓度为2～4mol/L的溶液B；按钙与磷的摩尔比为1.0～2.0∶1，量取溶液A和溶液B进行混合，得到溶液C；

(3)将步骤(2)的溶液C置于60～90℃水浴锅中反应48～72小时，得到产物；

(4)将步骤(3)得到的产物经离心、洗涤、干燥后，得到微米级针状羟基钙磷灰石。

进一步的，步骤(1)中所述的钙盐为碳酸钙、硝酸钙、氯化钙、氧化钙、碳酸氢钙、磷酸氢钙中的一种。