[发明专利]一种在水溶液中制备高分散性纳米羟基磷灰石溶胶的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及纳米羟基磷灰石生物材料领域，特别是一种利用柠檬酸钠和六偏磷酸钠作为分散剂，采用两步法在水溶液中制备高分散性纳米羟基磷灰石溶胶的方法。

【背景技术】

羟基磷灰石以其优良的生物相容性和离子吸附性能，一直受到人们的重视，其应用方面的研究一直是一个科学热点，特别是纳米羟基磷灰石在生物材料、癌症抑制、药物载体等领域具有相当诱人的潜力。但是由于纳米颗粒本身超高的比表面积使得它非常容易团聚，从而极大抑制了其在相关领域应用和开发。虽然已经有人利用有机表面活性剂或一些无机分散剂在制备羟基磷灰石水系分散体系上已经有一定的进展。但是都会出现两个问题：一个就是不能在较高的反应温度上合成羟基磷灰石纳米颗粒溶胶，这样就算是制备出了羟基磷灰石溶胶，其颗粒的结晶度、颗粒形貌都不是很好；另一个就是可能利用的表面活性剂或者稳定剂有很大的毒性，即使制备成溶胶也无法在生物及相关领域应用。

本发明的溶胶体系不仅有可能对现有的羟基磷灰石生物材料性能进行一次大改善，而且在癌症抑制、药物载体、靶向用药、药物缓释等医学领域也有极其重要的意义，同时其潜在和未被发现的性能和特性都是我们渴望去探索的。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种在水溶液中制备高分散性纳米羟基磷灰石溶胶的方法，该方法利用柠檬酸钠和六偏磷酸钠为分散剂，采用两步法为工序，不仅可以在很大温度范围内能制备高分散性的羟基磷灰石溶胶，而且使用的稳定剂基本无毒，对环境完全无害。

本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种在水溶液中制备高分散性纳米羟基磷灰石溶胶的方法。其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)将浓度0.5-1.0M的可溶性钙盐溶液加入到浓度为0.01-0.03g/ml柠檬酸钠溶液中，强烈搅拌并升温至80-100℃；

(2)20-40min后，以不大于50ml/h的速度向上述混合溶液中滴加浓度为钙盐溶液浓度2/3，体积与之相等的可溶性磷酸盐溶液；

(3)将上述混合溶液缓慢升温至70-95℃，恒温保持2h，并持续搅拌，反应结束后，自然冷却；待反应体系降至室温，把与反应体系相同体积的无水乙醇加入到反应体系中后静置，30分钟后使用离心机离心10分钟(4000r/m)，将沉淀物用去离子水洗净；

(4)将洗净的新鲜沉淀物用离子水搅拌分散的同时，加入六偏磷酸钠溶液，直至体系颜色从纯白变为微白透亮。

(5)再将此体系中加入同体积的无水乙醇后静置，30分钟后使用离心机离心10分钟(4000r/m)，将沉淀物用去离子水洗净，然后在去离子水中搅拌分散10分钟，得到纳米羟基磷灰石为直径10-20nm长100-300nm棒状颗粒，高分散性的溶胶。

所述步骤(1)中的可溶性钙盐溶液可以取硝酸钙或醋酸钙溶液中的一种。

所述步骤(2)中的可溶性磷酸盐溶液可以取磷酸铵或磷酸氢二钠溶液中的一种。

本发明的优越性在于：工艺简单，实验条件要求不高，无需昂贵设备，同时也不引入有机表面活性剂，所使用的稳定剂对环境和生物体基本无害。而且本方法利用了二步法添加分散剂，将羟基磷灰石形成和完全分散这两个步骤分开，成功地解决了：反应温度高带来的颗粒生长尺寸过大和极易出现硬团聚，与稳定溶胶制备需要尽量小的颗粒尺寸和避开高温时颗粒过强的碰撞出现的硬团聚这个矛盾。所以本发明制备的羟基磷灰石结晶度较高而且分散性很好。此外，利用羟基磷灰石粒子的高度分散性解决纳米羟基磷灰石高分子复合生物材料中无机粒子的团聚问题，大大提高材料的机械性能，及其力学性能的各向异性，使之更加接近人骨的特性，造福于广大骨缺损患者，也是羟基磷灰石液晶在医学临床上的应用方向。

制备出高分散羟基磷灰石溶胶，从根本上解决纳米羟基磷灰石颗粒的团聚问题，不但可以使羟基磷灰石纳米颗粒在药物载体，抗癌性能，废水净化的应用方面提供强有力的保障，而且还能为羟基磷灰石在生物活性材料中的均匀分布问题提供了解决办法，具有很高的应用价值。

【附图说明】

图1为本发明中羟基磷灰石棒状颗粒稳定机理示意图。

【具体实施方式】

本发明的在水溶液中制备高分散的纳米羟基磷灰石溶胶的方法制得的羟基磷灰石向列液晶，其羟基磷灰石为直径15-20nm长200-300nm棒状颗粒，并呈取向排列。

本发明可以有以下的具体实施方式。

实施例1：