一種羥基磷灰石納米杆的製備方法
2023-07-18 19:17:21
專利名稱：一種羥基磷灰石納米杆的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種羥基磷灰石納米杆的製備方法，特別是通過採用價格低廉的油酸-乙醇-水相轉移體系合成尺寸均勻、可控的高性能羥基磷灰石納米杆。屬於醫用羥基磷灰石製造的技術領域。
背景技術：
羥基磷灰石(hydroxyapatite，HA)，分子式Ca10(PO4)6(OH)2，它是一種針狀晶體。在自然界中動物骨骼和牙齒的主要無機成分就是羥基磷灰石。在骨質中，羥基磷灰石大約佔60％。羥基磷灰石具有優良的生物相容性，目前在包括骨組織工程支架、植入器械的表面改性、人工牙、藥物緩釋等領域有著廣泛的應用並取得了良好的社會及經濟效益。
羥基磷灰石的來源包括天然骨骼的提取及人工合成兩種途徑。從天然骨骼獲取羥基磷灰石的步驟包括骨骼的清洗、高溫煅燒及機械粉碎。該方法可以獲得尺寸約為數百納米的羥基磷灰石顆粒。該方法所獲取的羥基磷灰石其組成與骨骼相似，生物相容性較好，而且製備成本較為低廉。但該方法所採用的高溫煅燒步驟由於時間較長，能耗較高，而機械粉碎中的多級粉碎，步驟繁瑣，且要獲得尺寸約為數百納米的顆粒需要球磨數十小時，生產效率還有待提高。因此，目前該方法還沒有真正進入應用領域。
人工合成羥基磷灰石是目前較為通用的獲取羥基磷灰石的製備方法。人們開發了機械化學法、微波固相合成、沉澱法、水熱合成法、溶膠凝膠法、反相微乳液法等多種製備方法。其中大多數方法所製備的羥基磷灰石在尺寸、形貌等方面均存在尺寸不均、顆粒較大、形貌不規則等問題。而這些問題對於羥基磷灰石的應用產生了包括性能質量控制難、均勻分散難等問題。
在2004年國內的李亞棟研究小組提出了採用亞油酸-乙醇-水體系利用液-固-液相轉移機製成功製備了羥基磷灰石納米杆。其形貌的均勻性、尺寸的可調控性均超過了以前的的種種方法。但是亞油酸成本較高，這在某種程度上阻礙了其應用的推廣。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種採用油酸-乙醇-水相轉移體系的羥基磷灰石納米杆的製備方法，該方法能夠方便廉價地獲得在納米尺度上尺寸均勻、形貌可控的高質量的羥基磷灰石納米杆，因此可望廣泛應用於醫學領域。
技術方案本發明提出採用價格相對低廉的油酸替代亞油酸，即通過油酸-乙醇-水體系製備羥基磷灰石納米杆。通過該方法製備的羥基磷灰石納米杆不僅尺寸均勻、形貌可控，而且價格較為低廉，為高質量醫用羥基磷灰石材料的獲取及推廣提供了新的可能。
本發明的羥基磷灰石納米杆的製備方法其特徵在於通過如下步驟進行製備 a.首先將油酸、乙醇及添加劑混合，其中油酸在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，乙醇在最終混合溶液中的體積含量為30％-60％； b.其次將鈣鹽水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介質中，鈣鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，鈣鹽的質量體積濃度為0.1％-10％； c.然後加入磷酸鹽水溶液室溫混合，磷酸鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，磷酸鹽的質量體積濃度為0.1％-10％； d.將步驟c產生的混合物在反應釜中在80-200攝氏度間反應2-24小時； e.離心去除上清液並用清洗溶劑清洗後乾燥，得到羥基磷灰石納米杆。
步驟a中的添加劑為油酸鈉或者十八氨。
步驟E中清洗溶劑為水、乙醇、乙酸乙酯。
有益效果羥基磷灰石納米杆由於在醫學領域有著廣泛應用價值而受到人們的高度關注。然而目前獲取羥基磷灰石納米杆的方法或者尺寸、形貌不易控制或者價格比較昂貴，因而影響了其應用性能及應用範圍。
為此，本發明提出採用價格低廉的油酸-乙醇-水相轉移體系製備在納米尺度內尺寸均勻、形貌可控的高質量的羥基磷灰石納米杆，為高質量醫用羥基磷灰石材料的獲取及推廣提供了新的可能。
具體實施例方式 a.首先將油酸、乙醇及添加劑混合，其中油酸在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，乙醇在最終混合溶液中的體積含量為30％-60％； b.其次將鈣鹽水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介質中，鈣鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，鈣鹽的質量體積濃度為0.1％-10％； c.然後加入磷酸鹽水溶液室溫混合，磷酸鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，磷酸鹽的質量體積濃度為0.1％-10％； d.將步驟c產生的混合物在反應釜中在80-200攝氏度間反應2-24小時； e.離心去除上清液並用清洗溶劑清洗後乾燥，得到羥基磷灰石納米杆。
步驟a中的添加劑為油酸鈉或者十八氨。
下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
實施例1 1分別量取16ml油酸，64ml無水乙醇，邊攪拌邊緩慢加入6.4g油酸鈉，使其混合均勻； 2稱取2g硝酸鈣，溶於30ml蒸餾水中； 3將硝酸鈣溶液緩慢倒入油酸鈉，乙醇，油酸的混合溶液中，並通過磁力攪拌器使其混合均勻； 4將上述溶液攪拌30分鐘，使其完成離子交換； 5稱取2g磷酸鈉，溶於30ml蒸餾水中； 6磷酸鈉溶液加入完成離子交換的溶液中，並攪拌5分鐘； 7上述混合液倒入反應釜，並把反應釜置於電熱恆溫乾燥箱中，使其在90℃的條件下反應8小時； 8取出反應產物，依次用水、乙醇、乙酸乙酯超聲清洗離心3次，乾燥後所得產物即為直徑約10nm，長約200nm羥基磷灰石納米杆。
實施例2 將實施例1中反應釜反應溫度升至120攝氏度，其餘條件相同可獲得直徑約20nm，長約100nm的羥基磷灰石納米杆。
權利要求
1、一種羥基磷灰石納米杆的製備方法，其特徵在於通過如下步驟進行製備
a.首先將油酸、乙醇及添加劑混合，其中油酸在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，乙醇在最終混合溶液中的體積含量為30％-60％；
b.其次將鈣鹽水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介質中，鈣鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，鈣鹽的質量體積濃度為0.1％-10％；
c.然後加入磷酸鹽水溶液室溫混合，磷酸鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，磷酸鹽的質量體積濃度為0.1％-10％；
d.將步驟c產生的混合物在反應釜中在80-200攝氏度間反應2-24小時；
e.離心去除上清液並用清洗溶劑清洗後乾燥，得到羥基磷灰石納米杆。
2、根據權利要求1所述的羥基磷灰石納米杆的製備方法，其特徵在於步驟a中的添加劑為油酸鈉或者十八氨。
全文摘要
羥基磷灰石納米杆的製備方法是採用價格低廉的油酸-乙醇-水相轉移體系製備尺寸均勻，形貌可控的納米尺度的羥基磷灰石納米杆。通過如下步驟進行製備a.首先將油酸、乙醇及添加劑混合；b.其次將鈣鹽水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介質中，鈣鹽水溶液在最終混合溶液中的體積含量為5％-15％，鈣鹽的質量體積濃度為0.1％-10％；c.然後加入磷酸鹽水溶液室溫混合，磷酸鹽的質量體積濃度為0.1％-10％；d.將步驟c產生的混合物在反應釜中在80-200攝氏度間反應；e.離心去除上清液並用清洗溶劑清洗後乾燥，得到羥基磷灰石納米杆該方法具有生產成本低廉，產品質量較高的特點，可望在醫學領域獲得應用。
文檔編號A61L31/02GK101297978SQ20081012419
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月17日 優先權日2008年6月17日
發明者張繼中 申請人:東南大學