[发明专利]一种以碳点为模板制备小尺寸纳米羟基磷灰石的方法

说明书

本发明属于纳米生物材料领域，公开了一种以碳点为模板制备小尺寸纳米羟基磷灰石的方法。称取H₂N(CH₂)₁₀COOH和NaOH固体溶于去离子水中，再加入柠檬酸溶液搅拌反应，收集白色沉淀干燥，研磨，然后于300℃温度下热氧化反应，得到CDs；用碱溶液调节Ca(NO₃)₂溶液pH至10.5，然后滴加CDs进行络合沉淀反应，再滴加Na₃PO₄溶液，140～180℃温度下水热反应，产物经洗涤、干燥，得到小尺寸纳米羟基磷灰石。本发明制备的羟基磷灰石纳米颗粒呈短棒状，尺寸比无碳点存在的颗粒尺寸小，并且碳点含量的增加可有效减小颗粒的尺寸，在纳米医药领域具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米生物材料领域，具体涉及一种以碳点为模板制备小尺寸纳米羟基磷灰石的方法。

背景技术

羟基磷灰石是一类生物活性材料，其具有与人体骨骼相似的矿物成分，拥有良好的生物相容性。此外，羟基磷灰石还具有较好的骨传导性，使其在生物医学领域中被广泛应用于人体硬组织损伤和缺陷的修复、替换等方面。

近年来，羟基磷灰石颗粒在药物、蛋白、核酸等的传输方面也得到了广泛应用。然而，一些研究发现，纳米级羟基磷灰石具有尺寸小、比表面积大等优点，其本身可作为抑制癌细胞增殖、促进癌细胞凋亡的纳米药物。现有文献和资料报道了不同尺寸的纳米羟基磷灰石的抗癌效应有所差异，但对照组只着眼于尺寸的差异，未能保持颗粒形状这一变量的一致性。

目前通过模板法制备的羟基磷灰石颗粒一般呈球形，并且尺寸多在200nm以上，不太适用于分析纳米颗粒的尺寸效应对癌细胞的影响。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种以碳点为模板制备小尺寸纳米羟基磷灰石的方法。功能化的碳点(CDs)为粒径小于10nm的类球形颗粒，并且表面含有大量的-COO^-基团，可有效与Ca²⁺配位键合，可作为合成小尺寸羟基磷灰石纳米颗粒的理想模板剂。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的纳米羟基磷灰石。该方法制备的纳米羟基磷灰石呈短棒状，并且粒径分布较为均一。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种以碳点为模板制备小尺寸纳米羟基磷灰石的方法，包括如下制备步骤：

(1)碳点(CDs)的制备：

称取H₂N(CH₂)₁₀COOH和NaOH固体，溶于去离子水中，离心去除杂质，随后再加入柠檬酸溶液，搅拌反应，收集白色沉淀干燥，研磨，然后于300℃温度下热氧化反应，得到碳点产物(CDs)；

(2)小尺寸纳米羟基磷灰石的制备：

用碱溶液调节Ca(NO₃)₂溶液pH至10.5，然后滴加步骤(1)的CDs进行络合沉淀反应，再滴加Na₃PO₄溶液，140～180℃温度下水热反应，产物经洗涤、干燥，得到小尺寸纳米羟基磷灰石。

优选地，步骤(1)中所述H₂N(CH₂)₁₀COOH和NaOH固体的摩尔比为1:1。

优选地，步骤(1)中所述柠檬酸的加入量与H₂N(CH₂)₁₀COOH的摩尔比为1:1。

优选地，步骤(1)中所述搅拌反应的时间为30～45min。