[發明專利]一種棒狀納米羥基磷灰石的快速制備方法

有效

• 申請號: 201310421179.3
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103539093A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 孔祥東;趙瑞波;楊新燕;張祺;任小元;謝純剛
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種棒狀納米羥基磷灰石的快速制備方法。

背景技術

基因治療是一種治療癌癥和遺傳性疾病的有效治療方法，當前研究的關鍵是尋找新型的基因治療載體，將目的基因運輸到靶部位，以達到治療疾病的目的。現有的基因治療載體有兩類：病毒載體系統和非病毒載體系統。病毒載體系統具有較高的轉染效率，但其同時具有潛在的免疫原性，存在安全隱患且成本較高，在臨床應用中多次引起患者的死亡，因此，病毒作為基因治療載體的安全性多次受到爭議。

為避免以上弊端，研究者開始轉向非病毒載體，其中納米羥基磷灰（Hydroxyapatite，HAp）具有良好的生物相容性和生物降解性，能夠介導基因靶向癌細胞內，且HAp相對于病毒載體，它不會引起機體的免疫反應，對正常的細胞沒有毒副作用。納米羥基磷灰石因其比表面積大而具有非常強的吸附性能，可以吸附基因或藥物。近年來，納米羥基磷灰石作為一種新型的非病毒載體在骨修復、藥物緩釋和基因治療等領域發展迅速，成為生物與材料交叉領域的重要無機材料。

納米HAp作為基因治療載體首先要制備出具有一定形貌、大小、晶型的HAp晶體，在此基礎上進一步探索如何提高其細胞轉染效率，優化靶向性。針對以上問題，關鍵是制備出特定形貌的納米羥基磷灰石。有文獻報道在顆粒小于50nm時球形納米HAp的轉染效率要高于棒狀的轉染效率，但當顆粒大于100nm時，棒狀HAp的轉染效率明顯高于球形顆粒。公開號為CN102515128A的中國發明專利申請公開了一種棒狀羥基磷灰石的制備方法，但是其方法較為繁瑣，所使用的N，N-二甲基甲酞胺揮發后，可經呼吸道或皮膚吸收，進入消化道后引起人體中毒，增加羥基磷灰石的毒性，限制其方法制備的納米羥基磷灰石應用于基因或藥物載體。此外，Motskin等（Motskin?M,?Wright?D,?Muller?K,?et?al.?Hydroxyapatite?nano?and?microparticles:?Correlation?of?particle?properties?with?cytotoxicity?and?biostability.?Biomaterials,?2009,?30(19):?3307-3317）研究表明棒狀HAp的轉染效率高達30%以上，而球形HAp的轉染效率僅為2.7%。本發明制備的棒狀納米羥基磷灰，使用DTAB制備的HAp優于N，N?-二甲基甲酞胺制備的材料，因此本發明提供的這種尺寸和形貌的材料特別適用于基因轉染，而尺寸過大、過小或者其它形狀都不如本發明的棒狀納米羥基磷灰石好。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供成本低，制備工藝簡單，具有生物安全性并可用于基因或藥物載體，并可適合規模生產的一種棒狀納米羥基磷灰石的制備方法。本發明的制備方法中所使用的添加劑對細胞沒有毒性，所制備的納米HAp具有良好的生物相容性。

所述的一種棒狀納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟：

a)在30～70℃的反應溫度下，將十二烷基三甲基溴化銨溶液加入到磷酸氫二鈉溶液中，以200～500?rpm的速率攪拌均勻，使十二烷基三甲基溴化銨的終濃度為1.0×10^-3～3.0×10^-3?mol/L，用堿液調節混合溶液的pH值在11；

b)在上述混合溶液中滴加鈣鹽溶液，得到棒狀納米羥基磷灰石溶液體系，最終反應體系中Ca/P摩爾比為1.67，滴加過程中，同時滴加堿性溶液，使反應體系的pH值維持在10～12，反應溫度維持在60～70℃，攪拌速率維持在200～500?rpm；

c)讓該體系繼續攪拌8～12小時后，將反應溶液置于120℃高壓蒸汽環境中，待溫度平衡后，靜態反應1～2小時；

d)反應完成后，8000～15000?rpm離心5～10分鐘，分離沉淀，將沉淀先用去離子水超聲清洗3次后分別離心處理，再用無水乙醇清洗3遍以上，將獲得的樣品在-50℃冷凍干燥或70-90℃快速鼓風干燥，得到棒狀納米羥基磷灰石。

所述的一種棒狀納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于所述步驟b)使用的鈣鹽溶液為可溶性鈣鹽的水溶液，優選為氯化鈣、硝酸鈣的水溶液。

所述的一種棒狀納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于所述的步驟b)中是將鈣鹽溶液的滴加到磷酸鹽溶液中，速度為10～50滴/分鐘，優選30滴/分鐘。