[發明專利]一種結構可控羥基磷灰石微球的制備方法

有效

• 申請號: 201410611949.5
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104386661A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 岳雪濤;孫康寧;孫德明;田清波;李靜;徐麗娜;張豐慶;房永廣
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 崔苗苗

技術領域

本發明屬于材料化學領域，涉及一種結構可控羥基磷灰石微球的制備方法。

背景技術

羥基磷灰石是哺乳動物牙齒和骨骼的主要無機礦物組成，占牙齒總質量的96-97％，占骨骼的68％。人工制備的羥基磷灰石與人體硬組織中的羥基磷灰石結構相近，具有良好的生物相容性、骨傳導性，作為牙齒和骨骼的修復材料已經在臨床上得到應用。為了更好的滿足不同的需求，研究者制備出了球狀、片狀、短棒狀等各種形狀的羥基磷灰石材料。針對不同形貌的羥基磷灰石載體，有研究證明：多孔的羥基磷灰石載體材料可以增加載體材料的比表面積，吸附更多量的物質；另外在藥劑學上有研究表明球型的載體材料具有更好的吸收效果，而且球型的載體材料在生物體內具有較低的免疫原性。

目前制備羥基磷灰石微球的方法主要有：微乳液形核法，模板自組裝法，高溫熔融噴霧法，噴霧干燥法。這些羥基磷灰石制備方法或者工藝復雜不易操作，或者要求制備環境苛刻較難推廣。申請號為200910104114.X發明名稱為《一種納米羥基磷灰石/聚乳酸復合微球的制備方法》的中國發明專利，公開了一種復合微球的制備方法，采用了超聲波共混復合工藝和乳化-溶劑揮發法。申請號為201310069578.8發明名稱為《微波輔助制備羥基磷灰石納米結構多孔微球的方法》的中國發明專利，公開了一種羥基磷灰石納米結構多孔微球的制備方法，采用在酸性條件下將可溶性鈣源和磷源混合，并通過微波輔助水熱反應制備納米結構多孔微球。申請號為201310349352.3的中國專利以球形碳酸鈣為模板，放置于磷酸鹽水溶液中，在水熱法的基礎上輔以微波輻射法制備出了羥基磷灰石微球。申請號為200810030243.4的中國專利以Ca(OH)₂、(NH₄)₂HPO₄、可溶性EDTA鹽為原料制備出料漿，再滴入H₃PO₄或(NH₄)₂HPO₄，經過過濾、洗滌、干燥制備出羥基磷灰石微球。

發明內容

本發明旨在提供一種簡單的化學方法，使得在納米羥基磷灰石顆粒在醋酸鈉和醋酸緩沖溶液中，達到溶解或部分溶解狀態，形成大量亞穩態的晶簇，加入NaF溶液，形成少量氟羥基磷灰石晶核，破壞了溶液的穩定性，從而產生析晶，形成羥基磷灰石微球。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種結構可控羥基磷灰石微球的制備方法，包括如下步驟：

A、將用化學沉淀法制備的納米羥基磷灰石粉體放入pH值4.6-5.5的中醋酸鈉和醋酸混合緩沖溶液中，攪拌1小時；

B、加入80-120mlNaF溶液，攪拌20-24小時后，得到白色沉淀物；

C、用蒸餾水對白色沉淀物進行抽濾，等待濾液pH值為中性后，再用無水乙醇抽濾兩遍，在75℃下烘干，即得羥基磷灰石微球；

所述的納米羥基磷灰石粉體和醋酸鈉和醋酸混合緩沖溶液的質量比為1：150-250，所述的NaF溶液的摩爾濃度為0.03-0.08mol/L。其反應原理如下：羥基磷灰石在酸性溶液中是不穩定的，加入醋酸鈉和醋酸緩沖液后形成亞穩態的羥基磷灰石晶簇，并生成自由態的鈣離子和磷酸根離子，加入氟化鈉后溶液中多了氟離子，有了形成氟羥基磷灰石的物質條件，而氟羥基磷灰石的臨界溶解pH值比羥基磷灰石的臨界溶解pH值要低，從而形成氟羥基磷灰石晶核，破壞了溶液的平衡，形成大量沉淀。沉淀XRD圖譜與羥基磷灰石的標準圖譜相吻合，表明此時生成的沉淀物是羥基磷灰石微球。

步驟A中，所述的醋酸鈉和醋酸混合緩沖溶液的pH值為4.9，此時反應生成的羥基磷灰石微球為空心結構，直徑為200-500納米，投射電鏡圖片和掃描電鏡圖片分別如圖2和圖5所示。

步驟A中，所述的醋酸鈉和醋酸混合緩沖溶液的pH值為5.02，此時反應生成的羥基磷灰石微球為中空有核結構，直徑為200-500納米，投射電鏡圖片和掃描電鏡圖片分別如圖3和圖6所示。

步驟A中，所述的醋酸鈉和醋酸混合緩沖溶液的pH值為5.27，此時反應生成的羥基磷灰石微球為實心球結構，直徑為200-500納米，投射電鏡圖片和掃描電鏡圖片分別如圖4和圖7所示。

優選的是，所述的納米羥基磷灰石粉體和醋酸鈉和醋酸混合緩沖溶液的質量比為1：200。

步驟B中，所述的NaF溶液的摩爾濃度為0.05mol/L。