[發明專利]一種制備無定形碳酸鈣納米球的方法

有效

• 申請號: 201310717089.9
• 申請日: 2013-12-21
• 公開（公告）號: CN103663532A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 朱英杰;漆超;陳峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;B82Y30/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明涉及一種制備無定形碳酸鈣納米球的方法，具體說，是涉及一種采用含磷生物分子作為穩定劑制備無定形碳酸鈣納米球的方法，屬于生物材料制備技術領域。

背景技術

碳酸鈣是自然界中巖石的主要成分，是自然界和工業上最為重要的礦物質之一。同時碳酸鈣也是生物界中生物礦化產物的主要成分之一，在生物體中起著重要的作用，并廣泛存在于甲殼類動物外骨骼、海洋生物的外殼、鳥類的蛋殼以及植物的樹葉之中。在生物礦化領域，碳酸鈣由于其結構相對簡單而成為重要的模擬對象之一，從而使得研究難度大大降低。另外碳酸鈣由于其良好的生物活性、生物相容性以及生物可降解性使其應用于藥物的遞送載體、基因轉染載體、蛋白吸附及組織修復等生物醫學領域。

碳酸鈣由于合成方法不同，具有不同的晶型、結晶性、尺寸、形貌以及物理化學性質，因而具有不同的用途。無定形碳酸鈣是自然界中生物體內存在的物質，生物體通過無定形策略形成了多種復雜的形貌。一般而言，無定形碳酸鈣在生物體中所起的作用有三種：即作為礦化前驅體、作為儲鈣物質以及作為一種結構上的支撐和保護作用。其中，最令人感興趣的是，無定形碳酸鈣作為結晶前驅體而參與生物體礦化的過程，這將是揭開生物體合成復雜形貌單晶體的鑰匙。因而，對無定形相碳酸鈣的研究成為了推動仿生及結晶學發展的強大動力。

一直以來，研究者在制備無定形碳酸鈣方面作了大量的研究，比較常見的方法是模擬生物礦化過程，在制備碳酸鈣的水溶液中添加穩定劑?，F有文獻報道的穩定劑包括鎂離子、聚天冬氨酸、樹枝狀高分子、聚丙烯酸以及磷酸酯等有機物。

雖然目前人工合成無定形碳酸鈣的方法很多，但直接利用生物體內的有機分子作為穩定劑，研究其在生物礦化過程中所起到的作用還鮮有報道。此外，大多數人工合成無定形碳酸鈣的穩定性較差，很少能在室溫水溶液中保持十天以上而不發生物相轉變的。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種制備高穩定性無定形碳酸鈣納米球的方法。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種制備無定形碳酸鈣納米球的方法，包括如下步驟：

a)將水溶性鈣鹽溶于去離子水中，然后加入穩定劑，并調節溶液的pH值為7～11，形成A溶液；

b)將水溶性碳酸鹽溶于去離子水中，形成B溶液；

c)將B溶液逐滴加入A溶液中，并控制溶液體系的pH值為7～11；

d)滴畢，室溫下攪拌一定時間，然后進行離心分離、洗滌和干燥，即得無定形碳酸鈣納米球。

作為優選方案，所述的水溶性鈣鹽為氯化鈣和/或其水合物、硝酸鈣和/或其水合物、乙酸鈣和/或其水合物。

作為優選方案，所述的穩定劑為含磷生物分子。

作為進一步優選方案，所述含磷生物分子為磷酸腺苷或磷酸腺苷鹽。

作為更進一步優選方案，所述磷酸腺苷鹽為三磷酸腺苷二鈉鹽和/或其水合物。

作為優選方案，所述水溶性碳酸鹽為碳酸鈉和/或其水合物、碳酸氫鈉和/或其水合物、碳酸鉀和/或其水合物、碳酸氫鉀和/或其水合物、碳酸銨和/或其水合物、碳酸氫銨和/或其水合物。

作為優選方案，所述水溶性鈣鹽與穩定劑的摩爾比為1:1～25:1，進一步優選為5:1～15:1。

作為優選方案，所述水溶性鈣鹽與水溶性碳酸鹽的摩爾比為1:10～10:1，進一步優選為1:4～4:1。

作為優選方案，A溶液中水溶性鈣鹽的摩爾濃度為0.001～1摩爾/升，進一步優選為0.005～0.1摩爾/升。

與現有技術相比，本發明方法具有工藝簡單、操作方便、不需要復雜昂貴設備、易于實現工業化且原料價廉易得等優點。通過本發明方法制備的無定形碳酸鈣納米球可作為生物醫用材料用于藥物遞送、蛋白吸附、基因轉染、組織修復等領域，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為對比例以及實施例樣品的X射線粉末(XRD)衍射圖譜；

圖2為對比例1樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）照片；

圖3為對比例2樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）照片；

圖4為實施例1樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）照片；

圖5為實施例2樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）照片；

圖6為實施例3樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）照片；

圖7為實施例4樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）照片；

圖8為實施例3樣品在PBS溶液中浸泡不同時間的X射線(XRD)衍射圖；