[發明專利]硅摻雜納米線堆積的球形羥基磷灰石粉體的制備方法

無效

• 申請號: 201410558984.5
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104310363A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 朱沛志;薛才寶;蔡銀
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32;B82Y30/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明涉及硅摻雜羥基磷灰石納米線的制備技術領域。

背景技術

?羥基磷灰石，Hydroxyapatite，簡稱HA，它是脊椎動物骨頭和牙齒中的主要無機成份，它具有與人骨組織極其相似的無機成分，含有人體組織所需的鈣和磷元素，羥基磷灰石在人體內由于人體體液的作用下，鈣和磷元素會游離出原料表面，被人體組織所吸收，并與骨骼組織形成的化學鍵相結合，生長出新組織。人骨中羥基磷灰石的重量大約占60%，人牙齒的琺瑯質表面羥基磷灰石的重量占95%以上。羥基磷灰石陶瓷是目前公認的具有骨引導性或稱之為生物活性的陶瓷材料，與生物具有良好的相容性。近些年以來，隨著科學技術的進步，人們對納米級的羥基磷灰石的認識更加深入，發現了納米級羥基磷灰石的眾多應用。比如說，利用納米羥基磷灰石微晶的良好生物相容性，制備用于分離各類生物分子的液相色譜分離劑。另外，人們也發現納米級的羥基磷灰石材料有對癌細胞有很好的抑制作用，同時納米級羥基磷灰石擁有很好的靶向作用，結合上述兩點特性，納米級羥基磷灰石可以很好的運用于抗癌藥物的研制。

羥基磷灰石在合成中可以呈現出不同的形態，在已發出的文獻中出了針狀、線狀、棒狀、片狀、球狀等等，由于羥基磷灰石的形態不同，也使得納米材料的生物性能有很大的區別，各個形態都有自己優越性。如果我們可以將幾種形態結合在一起，就可以將它們的特性功能融合在一起，以開發出更優秀的功能性材料，并且可以則能更好地擴展納米羥基磷灰石的應用領域。

羥基磷灰石本身具有很好生物相容性，但是為了使羥基磷灰石的性能更加接近于人體內的骨質結構。我們可以對羥基磷灰石納米材料進行改性，在羥基磷灰石中摻雜進去一些無毒無害的微量元素，比如說硅元素。硅元素的添加，在骨材料后期的人體內的眾多機制中有很大的作用。專利CN?102107861?A公開了羥基磷灰石納米球的制備方法。在這個發明中，將氯化鈣按照一定的摩爾比溶解于季銨鹽水溶液中，同樣的將磷酸鹽按照一定摩爾比溶解于季銨鹽的水溶液中。然后將氯化鈣和季銨鹽的水溶液水浴加熱至40℃左右，并用氨水調節pH至10，然后將制備好的磷酸混合溶液緩慢滴加之氯化鈣混合溶液，保持pH不變，滴加結束后得到了膠體，在室溫條件下持續攪拌24h。待反應結束后，進行抽濾、潤洗、烘干，便可得到白色粉末狀的產物。這種技術制備起來過程較為繁瑣，并且在最終的電鏡結果來看，它的球體分散不是很好，存在著大片的堆積現象，這必然會影響到這個納米材料的性能。

發明內容

本發明旨在發明一種硅摻雜納米線堆積的球形羥基磷灰石的粉體的制備方法，可提高納米棒的分散均勻性。

本發明步驟如下：

1）制備鈣硅源混合液：先將硝酸鈣溶于去離子水，再在磁力攪拌下，將正硅酸乙酯（TEOS）均勻分散于其中，形成鈣硅源混合液；

2）制備磷源溶液：將含有磷酸根或者是含有磷酸氫根的鹽溶于去離子水中，制成磷源溶液；

3）合成球形羥基磷灰石粉體：在磁力攪拌條件下，將磷源溶液滴加于鈣硅源混合液中，形成混合液，再加入十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和乙二胺四乙酸(EDTA)，以氨水調劑pH值至8~12，繼續攪拌直至形成膠狀液后，將膠狀液經150℃～200℃的水熱反應12h～36h后，經洗滌、干燥，取得球羥基磷灰石粉體。

本發明以乙二胺四乙酸(EDTA)為模板，通過以上工藝，即可以獲得由很多細小的納米棒堆積在一起的球羥基磷灰石粉體白色粉末，其中還含有可控量的硅元素。本發明具有著產物反應要求低，生產過程簡易，原料低廉，產物性能非常穩定等優勢。

另外，本發明所述步驟3）中，混合液中鈣與磷的混合摩爾比為?1.67：1。在此條件下，羥基磷灰石反應體系更易反應完成，跟天然骨的成分比相似。

所述步驟1）中，硝酸鈣與正硅酸乙酯的混合比為6g?：0.2000ml～1.9039ml。在此混合比例下，可以在定量的羥基磷灰石內摻雜進不同含量的硅。

所述步驟2）中，含有磷酸氫根離子的鹽為磷酸氫銨鈉或磷酸氫二銨。

所述步驟2）中，含有磷酸根的鹽為磷酸鹽或核黃素磷酸鈉。

所述步驟3）中，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和乙二胺四乙酸(EDTA)的混合質量比為1：5～7。在此混合比條件下，模板效果是最好的，合成的球狀結構最規則。

所述步驟3）中，洗滌是采用去離子水和無水乙醇交替抽濾至少循環3次潤洗。由于CTAB和EDTA等殘留物對細胞有毒性，對產物的生物應用有較大影響，所以本發明采用該具體操作，可以更好地除去沉淀物中的CTAB和EDTA等的殘留物。