[發(fā)明專利]一種中空碳酸根型羥基磷灰石的制備方法

無效

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• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102674285A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 郭亞平;郭亞軍;王瑩瑩;褚聯峰
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發(fā)明涉及無機非金屬材料和醫(yī)用材料技術領域，具體為一種中空碳酸根型羥基磷灰石的制備方法。

背景技術

碳酸根型羥基磷灰石是人體中骨、牙齒等硬組織的主要無機成分，具有優(yōu)良的生物相容性、生物活性、骨傳導性、無毒性和非炎性等優(yōu)點，植入體內后可以促進新骨的生長，已經被廣泛的應用于骨填充材料和替代材料。然而，針對骨髓炎、骨腫瘤等手術切除引起的骨缺損要求生物材料不僅能夠有效地修復骨缺損，而且還應該同時具備治療骨髓炎、骨腫瘤等疾病的功能。因此，構建具有較大比表面積的中空碳酸根型羥基磷灰石具有十分重要的意義。中空碳酸根型羥基磷灰石不僅能夠有效修復骨缺損，而且還可以作為藥物載體為治療治療骨髓炎、骨腫瘤等疾病奠定基礎。

蔣錫華等（物理化學學報，2007,23(8):1281）通過以Li₂O-CaO-B₂O₃玻璃系統(tǒng)為前驅物，采用火焰漂浮法制備得到穩(wěn)定的中空磷灰石微球。該方法是通過加入作為K₂S₂O₈為引發(fā)劑添加到含P123、甲基丙烯酸的混合溶液中而引發(fā)甲基丙烯酸聚合，再通過添加表面活性劑作為模板劑，以及CaCl₂和Na₂CO₃制備得到CaCO₃空心球，在此基礎上完成HA的后續(xù)反應制備得到層狀結構的中空HA。

Feng?Ye（Acta?Biomaterialia,2010,6(6):2212）等通過加入PEO-PPO-PEO嵌段共聚物作為誘導劑，用Ca(NO₃)₂·4H₂O作為鈣源制備得到羥基磷灰石，再通過添加檸檬酸去除模板劑，最終得到中空的羥基磷灰石結構，呈棒狀結構，直徑約60nm，中孔直徑約為36nm，該文獻中的圖1-9清楚的表述了其制備機理。通過該方法制備得到的中空羥基磷灰石具有良好的藥物裝載性能，在藥物緩釋材料的研究中有很大的突破性。

最近，雖然利用有機模板法制備了中空羥基磷灰石，但是采用高溫燒結或者化學腐蝕去除有機模板劑過程中會殘留部分表面活性劑，從而削弱材料的生物相容性和生物活性。

基于此，本發(fā)明采用碳酸鈣作為犧牲模板，首先通過水熱反應表面形成一層碳酸根型羥基磷灰石，然而利用EDTA、檸檬酸等溶解未反應的碳酸鈣，最終得到中空碳酸根型羥基磷灰石。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種中空碳酸根型羥基磷灰石的制備方法，以便得到一種具有優(yōu)良生物活性、生物相容性、藥物負載和釋放性能的新型生物陶瓷材料。

本發(fā)明公開了一種中空碳酸根型羥基磷灰石的制備方法，首先以碳酸鈣作為犧牲模板，置于水溶性磷酸鹽溶液中，采用水熱法在碳酸鈣表面原位沉積一層碳酸根型羥基磷灰石，然后將核殼結構的碳酸鈣/碳酸根型羥基磷灰石（以碳酸鈣為核，碳酸根型羥基磷灰石為殼）置于弱酸性溶液中，通過化學腐蝕去除碳酸鈣，最終得到中空碳酸根型羥基磷灰石。其制備過程主要包括以下步驟：

（1）將碳酸鈣置于可溶性磷酸鹽溶液中，在100～300℃下水熱反應0.1～20小時，取沉淀洗滌干燥，得到具有核殼結構的碳酸鈣/碳酸根型羥基磷灰石，其中碳酸鈣為核，碳酸根型羥基磷灰石為殼；

可溶性磷酸鹽為磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨等中的至少一種，濃度為0.01M～飽和；碳酸鈣的形貌為球形或六方等各種形貌；碳酸鈣與可溶性磷酸鹽溶液的用量比為0.0001～500g/L；優(yōu)選為0.1～50g/L；

（2）將核殼結構的碳酸鈣/碳酸根型羥基磷灰石置于過量的pH值為3.0～7.0的弱酸性溶液中，0～100℃的下靜置10~100h，取沉淀洗滌干燥，得到中空碳酸根型羥基磷灰石；

弱酸性溶液為醋酸、乙二胺四乙酸（EDTA）或者檸檬酸溶液中的至少一種，濃度為0.001M～飽和，用濃度為0.001M～飽和的氨水、氫氧化鈉或者氫氧化鉀將弱酸性溶液pH值調節(jié)為3.0～7.0；弱酸溶液中的H⁺離子與碳酸鈣/碳酸根型羥基磷灰石中碳酸鈣的摩爾比大于2，以確保碳酸鈣完全溶解；碳酸鈣/碳酸根型羥基磷灰石與弱酸性溶液的用量比為0.0001～500g/L，優(yōu)選為0.1～50g/L。