[發明專利]一種表面接枝氨基酸的改性羥基磷灰石的制備方法

有效

• 申請號: 201410080910.5
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103816855A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 孫俊芬;曹楨楨
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01J20/04
• 分類號: B01J20/04;C02F1/28
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明屬于羥基磷灰石材料的制備領域，特別涉及一種表面接枝氨基酸的改性羥基磷灰石的制備方法。

背景技術

羥基磷灰石(hydroxyapatite，簡稱HAP)的分子式為Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，密度為3.16g/cm³，性脆，折射率是1.64～1.65。微溶于純水，呈弱堿性，易溶于酸而難溶于堿。羥基磷灰石的晶體屬于P63/m空間群，六角晶系，存在于動物骨、牙等硬組織中的HAP呈針狀由于它良好的生物學相容性，低密度，化學穩定性和與人體骨骼礦物質的相似組成，羥基磷灰石被廣泛應用于生物醫學工程。理論配比合成的HAP是生物相容的，無毒，無致免疫性，而且有良好的生物活性。

目前，制備改性HAP的吸附已有一些文獻和專利進行報道。王巖等人采用原子轉移自由基聚合(ATRP)在羥基磷灰石(HAP)納米粒子表面接枝了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)對溶菌酶（LSZ）和牛血清蛋白（BSA）的單位吸附量增大（王巖,肖艷,郎美東.表面改性對羥基磷灰石蛋白吸附的影響[N].華東理工大學學報(自然科學版),2011-5-13（5））；Tanaka等人通過一定量的焦磷酸（H₄P₂O₇）與羥基磷灰石反應從而增加了表面P-OH的含量增強了HAP對蛋白質的吸附（Tanaka?H,Futaoka?M,Hino?R,et?al.Structure?of?synthetic?calcium?hydroxyapatite?particles?modified?with?pyrophosphoric?acid?Journal?of?Colloid?and?Interface?Science.2005,283(2):609-612);Xuejun?Wang等人采用左旋聚乳酸和KH570的復合納米支架來改性HAP從而使得改性后的HAP對蛋白的吸附能力比單純的納米羥基磷灰石的吸附得到了很大提高（Xuejun?Wang,Guojun?Song,Tao?Lou.Fabrication?and?characterization?of?nano-composite?scaffold?of?PLLA/silane?modified?hydroxyapatite.Medical?Engineering&Physics.2010,32(4):391-397）；伊靜波等（中國專利201210382445.1）用硅烷偶聯劑處理HAP引發氨基酸開環聚合；張勝民等（中國專利2003128166.4）在羥基磷灰石表面創建了有機硅烷修飾層，并且用硅烷衍生物做修飾分子。

總的來說，隨著不同修飾分子的接枝不僅可以改善HAP材料的力學性能，并增大了其生物降解性和吸附性能。關于制備改性HAP蛋白吸附劑的研究，直接的表面接枝配體不利于HAP的分散。對于為了合成具有較強蛋白吸附分離的改性羥基磷灰石，然而采用KH560處理HAP，進而以氨基酸作為配體改性羥基磷灰石從而達到特異性吸附效果卻鮮有報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種表面接枝氨基酸的改性羥基磷灰石的制備方法，該方法改善了羥基磷灰石的表面性能，克服了純羥基磷灰石易團聚的缺點，使其與酶和蛋白等物質作用吸附的過程中可以充分接觸，是具有前途的醫用材料和吸附材料。

本發明的一種表面接枝氨基酸的改性羥基磷灰石的制備方法，包括：

（1）配置乙醇和水混合溶液，調節pH值，然后加入KH560，攪拌并震蕩后再加入納米級羥基磷灰石反應0.5-1.5h，得到改性羥基磷灰石；

（2）將上述改性羥基磷灰石洗滌并干燥后磨碎，再放入含有3.0～20mg/mL氨基酸的pH值控制在6～8的緩沖溶液中，在35-65℃下震蕩20-30h接枝氨基酸即得表面接枝氨基酸的改性羥基磷灰石。

所述步驟（1）中乙醇和水的體積比為9：1，pH值調為4～6.5。

所述步驟（1）中調節pH值所用試劑為冰醋酸。

所述步驟（1）中KH560與乙醇與水混合溶液的質量體積比為2.5～10g：100mL。

所述步驟（1）中攪拌并震蕩的時間為30～40min以使得KH560完全水解。

所述步驟（1）中納米級羥基磷灰石與乙醇和水混合溶液的質量體積比為1.5～3.5g：100mL。

所述步驟（2）中的氨基酸為絲氨酸、精氨酸、賴氨酸、亮氨酸中的一種或幾種。