[发明专利]一步法制备核壳结构羟基磷灰石微球的方法及其应用

说明书

本发明属于无机生物医用材料领域，为了解决现有技术制备核壳结构羟基磷灰石步骤繁琐，而现有一步法制备核壳结构羟基磷灰石大多为纳米级，无法进行药物的有效传输，因此本发明提出一种制备核壳结构羟基磷灰石微球的方法及其应用。通过本发明所述方法制备得到的核壳结构羟基磷灰石为微米结构，内核尺寸为微米级，外壳厚度为多孔结构，纳米级，内核和外壳之间有孔隙，该结构可以使得羟基磷灰石在血液或体液中流动性较好，不易团聚，即使发生团聚，由于外壳具有多孔结构，内核和外壳之间有空隙，血液或体液可以浸润羟基磷灰石聚集体内部，药物也可以从堆叠的羟基磷灰石之间进行释放或传输。

技术领域

本发明属于无机生物医用材料领域，具体涉及一步法制备核壳结构羟基磷灰石微球的方法及其应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

羟基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂；HA)是天然骨骼和牙齿的主要无机成分，由于其良好的生物相容性和生物活性，是生物材料领域研究最广泛的磷酸钙之一。形貌、组成和结构对羟基磷灰石的性质和应用有着重要的影响，因此，制备具有不同形貌和微观结构的羟基磷灰石一直是研究的热点。目前所合成的羟基磷灰石的形态有棒状、片状以及哑铃形等等，而三维结构的羟基磷灰石微球具有比表面积高，流动性好，表面特征易于修饰等优点，能更好的应用在药物载体、细胞培养载体、分离纯化介质、骨缺损填充、骨修复等领域,具有广阔的应用前景。

水热均相沉淀法制备羟基磷灰石微球，结合了水热法和沉淀法的优点，在水热反应体系之中加入能够缓慢分解产生OH^-的化合物，利用其水解缓慢提高体系的pH，新的晶核不断形成，可以使OH^-的释放和HA晶核的生成同步，从而克服了pH快速改变会使晶体形貌不均匀的缺点，可以得到结晶度相对较高且形貌均一的HA微球。

但是发明人研究发现，现有技术中，要获得具有核壳结构的羟基磷灰石微球通常需要在羟基磷灰石微球基础上再包覆一层聚电解质、壳聚糖等其它有机或无机分子，或者是在碳酸钙、二氧化硅或者其它球形物体上沉积或包覆一层羟基磷灰石，这些处理方法都需要两步以上，具有能耗高，工艺复杂等缺点，制备过程中影响因素多，产品最终形貌、成分等不易控制，且最终产品并非纯羟基磷灰石，影响羟基磷灰石生物活性及应用性能。此外，虽然一些技术公开一步制备核壳状羟基磷灰石的方法，但是产物尺寸为纳米级，容易发生团聚，而且在团聚的区域内无法进行药物的传递或释放，影响使用效果。

发明内容

为了解决现有技术制备核壳结构羟基磷灰石步骤繁琐，以及一步法制备核壳结构羟基磷灰石大多为纳米级，容易团聚，无法有效传输药物的问题，本发明提出一种制备核壳结构羟基磷灰石微球的方法及其应用。通过本发明所述方法制备得到的核壳结构羟基磷灰石为微米结构，内核尺寸为微米级，外壳厚度为纳米级，多孔结构，内核和外壳之间有孔隙，该结构可以使得羟基磷灰石在血液或体液中具有较好的流动性，不易团聚。即使发生团聚，由于外壳具有多孔结构，内核和外壳之间有空隙，血液或体液可以浸润羟基磷灰石聚集体内部，药物也可以从堆叠的羟基磷灰石之间进行释放或传输。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种一步法制备核壳结构羟基磷灰石微球的方法，包括：将钙源、磷源与尿素混合，调节pH至酸性，加入谷氨酸搅拌，水热反应后得到沉淀，即得。

本发明第二方面，提供一种一步法制备核壳结构羟基磷灰石微球的方法制备得到的核壳结构羟基磷灰石微球，所述核壳结构羟基磷灰石微球为微米级，包括内核和外壳，外壳为多孔结构，内核和外壳之间存在空隙。

本发明第三方面，提供一种核壳结构羟基磷灰石微球在制备药物缓释载体、细胞培养载体、分离提纯载体、基因转染载体、骨缺损填充和骨修复材料中的应用。