[發明專利]一種非晶磷酸鈣的合成方法

有效

• 申請號: 201110263963.7
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102320586A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 呂宇鵬;何坤;焦燕;肖桂勇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術領域

本發明涉及一種非晶磷酸鈣(Amorphous?Calcium?Phosphate，簡稱ACP)的合成方法，尤其涉及一種用于生物醫學材料等領域的ACP的合成方法。

背景技術

ACP是羥基磷灰石的合成過程中生成的一種中間過度相，其生物降解速率高，無細胞毒性，具有良好的生物活性。因此在醫用植入材料、組織工程及藥物控釋等領域有著廣泛的用途和良好的發展前景。

由于ACP在水溶液中不穩定，易于轉變為晶相磷灰石，因此，在現有技術中，大多采用添加穩定劑的方法制備ACP。如中國發明專利(公開號為CN1935636，公開日為2007.03.28)“一種納米非晶磷酸鈣粉末的制備方法”，以磷源化合物和鈣源化合物為原料，以有機物為穩定劑在水溶液或有機溶劑中在-5至50℃下生成沉淀，沉淀為納米非晶磷酸鈣粉末。翁文劍等以含金屬離子化合物、含磷化合物和含鈣化合物為原料，以聚合物為穩定劑，在水溶液中0至20℃溫度下發生發應，生成了含金屬離子的無定形納米磷酸鈣，可用于醫用緩釋金屬離子(醫用緩釋金屬離子的無定形納米磷酸鈣粉末的制備方法，公開號為CN1785442公開日為2006.06.14)。

國內外對以ACP作為中間相或過渡產物制備磷灰石的研究較多，而有關ACP粉末的合成的報道則較少。目前的制備方法多為在鈣源溶液或磷源溶液中加入添加劑如環糊精、聚乙二醇、Mg²⁺，Zn²⁺，CO₃^2-等，容易產生雜質，得到取代型ACP，其中含有金屬離子或其它穩定劑。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種ACP的合成方法，在超聲作用下合成ACP，本發明方法可以獲得無添加劑的ACP，而且整個制備過程簡單，能耗和生產成本較低。

本發明采取的技術方案為：

一種ACP的合成方法，包括步驟如下：

(1)稱取四水硝酸鈣(Ca(NO₃)₂·4H₂O)和磷酸氫二銨((NH₄)₂HPO₄)，將稱取的四水硝酸鈣溶于無水乙醇或去離子水中配成溶液A，將稱取的磷酸氫二銨溶于去離子水或無水乙醇與去離子水的混合溶液中配成溶液B；將溶液A和溶液B分別在0℃(冰水混合物)條件下恒溫攪拌；

(2)在A溶液中加入氨水調節pH至10.5-12得溶液C，在B溶液中加入氨水調節pH至10.5-12得溶液D；

(3)將溶液C置于0℃超聲的環境中，將溶液D滴加入溶液C中，同時攪拌，直至反應完成；

(4)將步驟(3)反應得到的料漿抽濾并用無水乙醇清洗，除去沉淀溶液中含有的NO₃^-、NH₄⁺和多余的氨水，抽濾得到膏狀料漿；

(5)將膏狀料漿自然干燥或真空冷凍干燥，得到白色塊狀體，以常規方式將其研磨成粉體。

上述步驟(1)中四水硝酸鈣與磷酸氫二銨的鈣磷摩爾比為n(Ca)∶n(P)＝5∶3；溶液A中鈣離子的濃度為0.1-0.5mol/L，優選為0.25mol/L；溶液B中磷酸根離子的濃度為0.05-0.5mol/L，優選為0.083mol/L。

上述步驟(1)中溶液A優選無水乙醇作溶劑，溶液B優選無水乙醇與去離子水的混合溶液，其中去離子水和無水乙醇的體積比為1～2∶1，優選去離子水和無水乙醇的體積比為5∶4。

上述步驟(2)中，溶液C與溶液D的pH優選為11。

上述步驟(3)中，所述的超聲的環境為在超聲波發生器中，利用水浴的方法，超聲電功率為250-300W，工作頻率為35-40KHZ；所述的滴加速度為0.67ml/min-6.67ml/min。

上述步驟(5)所述干燥方式優選真空冷凍干燥。

本發明的有益效果是：

(1)在0℃超聲環境中，采用向鈣源化合物中滴加磷源化合物的方法合成ACP粉體，將沉淀物抽濾后干燥可得到ACP粉體，整個制備方法條件溫和，設備簡單，成本較低，工藝操作也簡便易行。

(2)可以通過改變鈣源化合物和磷源化合物的摩爾比、反應的時間以及溶液濃度等條件來控制ACP粉體的Ca/P比等技術指標。

(3)制備ACP，無需穩定劑，且非晶度高(如圖1顯示)，Ca/P比滿足羥基磷灰石，即可滿足穩定要求，且雜質少，通過該途徑制得的ACP粉體適用于生物醫學材料領域。