CN102583287A - 一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法 - Google Patents

一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102583287A
CN102583287A CN2012100148175A CN201210014817A CN102583287A CN 102583287 A CN102583287 A CN 102583287A CN 2012100148175 A CN2012100148175 A CN 2012100148175A CN 201210014817 A CN201210014817 A CN 201210014817A CN 102583287 A CN102583287 A CN 102583287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
win
flower
preparation
shaped
hydroxyapatite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100148175A
Other languages
English (en)
Inventor
马明国
李书明
付连花
孙润仓
许凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Forestry University
Original Assignee
Beijing Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Forestry University filed Critical Beijing Forestry University
Priority to CN2012100148175A priority Critical patent/CN102583287A/zh
Publication of CN102583287A publication Critical patent/CN102583287A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法，该方法使水溶性钙盐、酸式磷酸盐、酒石酸钾钠进行水热反应制备而成。本方法制备的花状级次纳米结构的羟基磷灰石由纳米棒组装成纳米片，由纳米片组装成花状纳米结构。羟基磷灰石的粒径均匀、形态单一、分散性好、比表面积大，在生物医学领域以及药物释放性能上具有广阔的应用前景；本制备方法的原料廉价、工艺简单、操作方便、工艺条件容易控制，降低了成本；同时本制备方法不需要复杂昂贵的设备，利于工业化推广。本方法首次报道具有三级结构的花状结构羟基磷灰石及其制备方法。

Description

一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种磷酸盐及其制备方法，特别涉及一种钙的磷酸盐及其制备方法。
背景技术
纳米技术、信息技术与生物技术共同成为21世纪社会发展的三大支柱，是当今世界大国争夺的战略制高点。纳米技术与生物技术相结合尤其是与生物医用材料相结合，诞生了纳米生物医用材料。生物医用材料(biomedical materials)，是以医疗为目的，用于诊断、治疗、修复或替换人体组织器官或增进其功能的材料。生物材料是研究人工器官和医疗器械的基础，目前已成为材料科学的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料已成为各国科学家进行研究和开发的热点。纳米技术与生物技术的结合，将使人体组织器官的修复从简单的利用器械固定发展到再生和重建有生命的人体组织和器宫；从短寿命的组织和器官的修复发展至永久性的修复和替换。此外，纳米科技和生物医学的结合使得在细胞水平、分子水平上进行分子自组装、信号传导和药物输送，以及进行诊断、监测和治疗成为了可能。因此，生物材料的研究有着现实的迫切需求、广阔的应用前景和巨大的社会效益。
级次结构纳米材料是具有二级或者多级结构，由个体发生关联并集合在一起而形成的一个紧密而又有序的整体，一般是由基本纳米结构单元(零维、一维、二维纳米材料)基于非共价键的相互作用下组成或聚集成的具有一定规则几何外观的稳定的有序结构，这种级次结构通常会产生更加优异的整体协同性质，不仅会具有结构单元的特性，还可能具有纳米结构单元组合长生的耦合效应、协同效应等，这位进一步设计纳米器件提供了坚实的基础。
羟基磷灰石[HA，Ca10(PO4)6(OH)2]呈六方晶系结构，其熔点为1650℃；比重为3.16g/cm；溶解度为0.4ppm；Ca/P(摩尔比)为1.67，是存在于生命体中的天然无机生物材料，也是一种重要的生物医用材料。羟基磷灰石广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳中主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中，其形态主要有致密块体、多孔块体、实心颗粒以及多孔和空心颗粒等。
羟基磷灰石具有良好的生物适应性、生物相容性和生物降解性，具有和人的骨头和牙齿相似的化学成分，能与骨组织紧密接触，具有良好的骨传导性，并对新骨生长有一定的诱导作用。羟基磷灰石广泛应用于生物医学领域以及药物装载与释放，可以用作药物输运的载体，材料的比表面积决定着生物医学性能以及药物装载量与释放量的多少。比表面积越大，药物装载量越多，释放量也越多，同时在材料表面也更容易诱导成骨细胞的生长。
通常，羟基磷灰石采用Ca3(PO4)2和CaCO3按拟定比例在高温下反应同时注入高压水蒸气，粉末经NH4Cl水溶液洗涤后干燥而成多孔型和致密型两种羟基磷灰石，其中前者是粉末发泡后于1250℃烧结制备，后者是成型后于1250℃烧结而成。
目前，国内外对于羟基磷灰石及其制备方法的研究众多，一般为纳米晶、针状、棒状和管状几种形态，而对于具有花状纳米结构的羟基磷灰石的研究较少，主要有如下：
公开号为CN1597610的中国发明专利申请公开了一种生物活性可降解羟基磷灰石空心微球及其制备方法。该制备方法是：将一定粒度的羟基磷灰石多孔颗粒经等离子熔融后喷入低温介质，经自然干燥、清洗、超声分散制成羟基磷灰石空心微球。但是该方法制备的微球结晶度偏高而且难于调控；授权公告号为CN100398433C的中国专利公开了一种羟基磷灰石空心微球的制备方法，该方法以四水硝酸钙和磷酸氢二铵为原料，采用湿法中的化学沉淀法，制备羟基磷灰石料浆；然后用蒸馏水将羟基磷灰石料浆稀释，并加入作为添加剂的碳酸氢铵，搅拌均匀后，进行喷雾干燥，结合后续热处理，得到由纳米晶粒组成的羟基磷灰石空心微球；公开号为CN101032630的发明专利申请公开了一种空心球状纳米羟基磷灰石颗粒及其制备方法。该空心纳米球状颗粒的直径为130～170纳米，壁厚约为40～50纳米，中央空心，外壳中结晶态羟基磷灰石的含量为40％～60％，其余为无定形磷酸钙。该制备方法是：在一定反应温度和超声的环境下，以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂，将钙盐溶液缓慢滴加到含有磷酸根和CTAB的溶液中，滴加氨水溶液调节溶液pH值至9～10，得到乳白色悬浮液，经过滤、洗涤、低温真空干燥后收集；授权公告号为CN101891174B的发明专利公开了一种花状纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法，该方法以水溶性钙盐、酸式磷酸盐、酒石酸钾钠(结构定型剂)为原料，采用溶剂热反应制备而成。
黄文旵等人公开了一种作为药物载体的中空羟基磷灰石(HAP)微球的制备工艺。在Li2O-CaO-B2O3三元系统中，制得成形性能良好的锂钙硼酸盐(LCB)玻璃，采用火焰漂浮法获得LCB玻璃微球，该玻璃微球与磷酸盐缓冲溶液(K2HPO4)溶液反应，在球表面沉积出Ca-P-OH产物，形成多孔的壳层，包覆在球外，37℃下反应120h，LCB玻璃微球全部被溶蚀，壳层形成了直径与原来微球几乎相等的中空微球，600℃下热处理4h，Ca-P-OH沉积物转化成HAP，形成了中空的HAP微球(参见黄文Hai王青王德平，中空羟基磷灰石微球的制备工艺，同济大学学报：自然科学版，2005(1)：88-92)；张文龙等人公开了一种微波水热转化制备多孔羟基磷灰石微球的方法。通过与Na2HPO4-(NH4)2HPO4混合溶液在微波加热条件下进行阴离子交换反应，对粒度约15μm的球形碳酸钙进行水热转化，反应15min后，碳酸钙转化为羟基磷灰石主相，无其它磷酸钙盐相存在，产物保留了原料的球形骨架结构，其显微结构为约0.2μm的细小颗粒聚集体，孔径约为100nm。EDS分析表明产物的表面组成为[Ca9.04 Mg0.40 Na1.16][(PO4)5.22(CO3)0.61](OH)3.12，属部分CO3 2-离子取代的羟基磷灰石(参见张文龙 李永绣 刘燕燕 蒋柏泉，微波水热转化制备多孔羟基磷灰石微球，化工新型材料，2005年第33卷第8期，58-60)。P.Luo等采用喷雾干燥的方法制备了羟基磷灰石微球，通过用稀盐酸和氨水调节原始料浆的浓度，再进行喷雾干燥，观察到了羟基磷灰石空心微球的存在(参见P.Luo T.G.Nieh，Preparing hydroxyapatitepowders with controlled morphology.Biomaterials 1996，17：1959-1964)，但采用这种方法，需要严格控制原始料浆的浓度，否则很难获得较纯的羟基磷灰石空心微球，并且所得产品中轻基磷灰石的空心率较低。Q.S.Wu等人利用鸡蛋膜做模板，以CaCl2和KH2PO4为原料，制备出了由纳米带组装成的羟基磷灰石球。该方法需要特别制备模板以及模板的去除，操作比较复杂(参见J.K.Liu，Q.S.Wu，Y.P.Ding，Self-assembly and fluorescent modification of hydroxyapatite nanoribbonspherulites，Eur.J.Inorg.Chem.2005，4145-4149)。
上述研究制备的羟基磷灰石均为空心微球，制备过程中空心微球的羟基磷灰石得率低，工艺复杂，制备工艺条件要求严格，制备得到的空心微球状羟基磷灰石的比表面积小，密度大，在生物、医药及生物工程等领域应用的受到限制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种结构新颖，制备方法简单的花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法，本发明方法制备工艺简单、易行，生产成本低、产品得率高，适于工业化生产；而且制备的花状级次纳米结构羟基磷灰石的比表面积大，在制药方面，显著提高药物的载药量、实现药物的缓释和控释，在生物医学领域潜力巨大。
为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石制备方法，其特征是使钙盐、酸式磷酸盐、酒石酸钾钠进行水热合成反应。
其中，所述花状级次纳米结构为花状三级级次结构，即所述花状级次纳米结构的羟基磷灰石由羟基磷灰石纳米棒(一级级次结构)聚集成片状(二级级次结构)的花瓣，然后由片状花瓣聚集成所述的花状(三级级次结构)的羟基磷灰石。
本发明另一方面提供一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：
1)将钙盐、酸式磷酸盐、酒石酸钾钠和水混合均匀后，加入到反应釜中，搅拌，制成悬浮液；
2)将反应釜密封后，加热，使悬浮液进行水热合成反应。
其中，所述花状级次纳米结构为花状三级级次结构，即所述花状级次纳米结构的羟基磷灰石由羟基磷灰石纳米棒(一级级次结构)聚集成片状(二级级次结构)的花瓣，然后由片状花瓣聚集成所述的花状(三级级次结构)的羟基磷灰石。
其中，所述的钙盐为水溶性钙盐；所述酸式磷酸盐为水溶性酸式磷酸盐。
特别是，所述的水溶性钙盐选自CaCl2、C4H6O4Ca·H2O、Ca(NO3)2中的一种或多种；所述的水溶性酸式磷酸盐选自NaH2PO4、KH2PO4、K2HPO4、Na2HPO4中的一种或多种。
其中，所述钙盐与所述酸式磷酸盐的摩尔比为5∶2-4，优选为5∶3；所述钙盐与酒石酸钾钠的摩尔比为1∶0.5-1.5，优选为1∶1。
特别是，每摩尔所述钙盐加入所述的水体积为10-15L，优选为15L。
其中，所述水热合成反应温度为200-300℃，优选为250-300℃，进一步优选为300℃；反应时间为12-72小时，优选为48-56小时，进一步优选为56h；反应釜内的悬浮液的体积为反应釜总体积的50-80％，优选为70-75％。
其中，还包括将反应产物进行分离、洗涤和干燥，即得羟基磷灰石花。
特别是，所述羟基磷灰石花由羟基磷灰石纳米棒(一级级次结构)组装成纳米片(二级级次结构)，由纳米片组装成花状(三级级次结构)结构羟基磷灰石。
特别是，所述的分离采用离心分离、过滤或静置沉淀；采用无水乙醇和水进行所述的洗涤。
本发明又一方面提供一种按照上述方法制备而成的花状级次纳米结构的羟基磷灰石纳米材料。
其中，所述的花状纳米结构的羟基磷灰石由羟基磷灰石纳米棒(一级级次结构)组装片状花瓣(二级级次结构)，由纳米片状的花瓣组装成花状羟基磷灰石(三级级次结构)。
钙盐和磷酸盐生成羟基磷灰石的反应为复分解反应，成核生长迅速。一般所得羟基磷灰石为纳米棒和纳米针状的形态，很难控制得到其他形态。钙盐和磷酸盐在强碱性环境中，pH大于9，所得的稳定相产物为羟基磷灰石；在酸性环境中，pH小于4.8，所得的稳定相产物为磷酸氢钙。为了控制合成花状级次纳米结构的羟基磷灰石，本发明选择了一种弱碱性结构控制添加剂——酒石酸钾钠作为结构控制剂，进行水热反应。酒石酸钾钠在反应过程中缓慢释放出OH-离子，提供一个pH值稳定的弱碱性环境，同时反应过程中不需加入其它表面活性剂，也不需要加入其它酸碱调节pH值，能够简化制备工艺。
本发明中酒石酸钾钠对三级结构的花状羟基磷灰石形成起着决定性作用。不加入酒石酸钾钠，得到的是大的块体或不规则形状的磷酸氢钙，没有多级结构的羟基磷灰石生成。反应体系中酒石酸钾钠与钙离子首先进行配位反应，生成球状Ca2+-C4H4O6 2-配合物；在水热反应过程中，配合物Ca2+-C4H4O6 2-与酸式磷酸盐进行复分解反应生成羟基磷灰石的过程中保留了酒石酸钾钠与钙离子配位化合物所具有的级次结构，即保留了由一级级次结构的纳米棒组成纳米片(二级级次结构)，纳米片在Ca2+-C4H4O6 2-配合物的球状结构的控制下，聚集形成花，形成了三级结构的花状羟基磷灰石。原因在于反应温度高，反应速率急剧变大，离子扩散速率快，反应经历了一个溶解-再结晶的过程，不能完全保持配合物的球状形态，转而形成花状结构。
本发明的花状纳米结构的羟基磷灰石由一级结构纳米棒组装成二级结构纳米片，再组装成三级结构纳米花。本发明制备的花状羟基磷灰石(三级级次结构)微粒尺寸明显减小，但比表面积大幅提高，具有良好的生物相溶性，具有潜在的应用前景。
本发明方法的优点如下：
1、本发明产物微粉的结晶好。所得的三级结构的花状羟基磷灰石微粒粒径均匀，形态单一，分散性好，比表面大，生物毒性低，在生物医学领域以及药物释放性能上具有潜在的优势。
2、本发明中酒石酸钾钠在反应过程中同时起到弱碱和结构控制剂的作用，将基本结构单元纳米棒(一级级次结构)聚集成花瓣状纳米片(二级级次结构)，然后在结构控制剂酒石酸钾钠的作用下，聚集成花状(三级级次结构)羟基磷灰石。
3、本发明方法采用水为溶剂进行合成，反应过程中不需另外加入其它表面活性剂和其他对环境产生污染的有机溶剂，也不需要通入惰性气体进行除氧，更不需要调节反应溶液的pH值，大大简化了生产过程，降低了成本。
4、本发明制备方法的工艺简单，操作方便，工艺条件容易控制，不需要复杂昂贵的设备，降低了生产成本，利于工业化推广。
附图说明
图1为本发明花状结构羟基磷灰石微粉的制备工艺流程图。
图2为本发明实施例1花状级次结构羟基磷灰石的X射线衍射谱图。
图3为本发明实施例1花状级次结构羟基磷灰石扫描电镜照片。
图4为本发明实施例1花状级次结构羟基磷灰石透射扫描电镜照片。
图5为本发明实施例2花状级次结构羟基磷灰石扫描电镜照片。
图6为本发明对照例1羟基磷灰石扫描电镜照片。
图7为本发明对照例2羟基磷灰石扫描电镜照片。
图8为本发明对照例3羟基磷灰石扫描电镜照片。
图9为本发明对照例4羟基磷灰石扫描电镜照片。
图10为本发明对照例5羟基磷灰石扫描电镜照片。
图11为本发明实施例1花状级次结构羟基磷灰石与对照例5空心球状结果羟基磷灰石细胞毒性柱状图。
具体实施方式
用下列非限定性实施例进一步说明实施方式及效果，图1为本发明实施例中花状级次结构羟基磷灰石的制备工艺流程图。
实施例1
1、在室温(25℃)下，将0.110g CaCl2，0.282g酒石酸钾钠(C4H4O6KNa·4H2O)和0.094g NaH2PO4·2H2O加入到15mL蒸馏水中搅拌，得到均匀分散的悬浮液。
2、将悬浮液全部转入20mL高压反应釜中，密封。将密封的高压反应釜放入烘箱，加热至300℃，在此温度下在保温反应56小时。
3、高压反应釜自然冷却至室温(25℃)后，取出产物，离心分离产物，得到的沉淀依次用无水乙醇和蒸馏水各洗涤2次，然后进行真空干燥，干燥温度为60℃，干燥的相对真空度为-0.08MPa，制得本发明的花状级次结构的羟基磷灰石。
图2为羟基磷灰石的X-射线衍射谱图，其X-射线衍射谱图与标准的六方结构的单相羟基磷灰石的X-射线衍射谱图完全相同，谱图中的每个衍射峰均能指标为具有六方结构的单相羟基磷灰石，与标准JCPDS卡片(No.84-1998)完全吻合。在衍射图谱中未见有其他杂质峰，说明产物的纯度较高。
图3为羟基磷灰石的扫描电镜照片，照片显示羟基磷灰石具有花状三级级次纳米结构，由羟基磷灰石纳米棒组装成纳米片，再由纳米片组装成花状结构。即本发明中构成花状羟基磷灰石的基本纳米结构单元是羟基磷灰石纳米棒(一级级次结构)，羟基磷灰石纳米棒通过非共价键聚集成纳米片(二级级次结构)，然后由纳米片组装成花状(三级级次结构)的羟基磷灰石。图3b为单个花状羟基磷灰石的扫描电镜照片；图3c为花状羟基磷灰石花瓣的扫描电镜照片；图3d为花状羟基磷灰石单个花瓣的扫描电镜照片。
图4为羟基磷灰石的透射电子显微镜照片，照片进一步说明所得到的产物羟基磷灰石具有级次结构，由纳米棒聚集组装成纳米片，由纳米片聚集成花状结构的羟基磷灰石。说明产物为级次结构(三级结构)羟基磷灰石。图4d为其高分辨照片，可以说明产物晶化度高，结晶性好。
实施例2
除了反应物为0.176g C4H6O4Ca·H2O，0.141g酒石酸钾钠(C4H4O6KNa·4H2O)和0.054g KH2PO4；反应用蒸馏水15ml；反应温度为250℃，反应时间为52h之外，其余与实施例1相同。
制备的羟基磷灰石的X-射线衍射谱图与标准JCPDS卡片(No.84-1998)完全吻合。
采用扫描电镜检测制备的花状级次结构的羟基磷灰石的形态，检测结果如图5所示，图5b为单个花状羟基磷灰石的扫描电镜照片；图5c为花状羟基磷灰石花瓣的扫描电镜照片；图5d为花状羟基磷灰石单个花瓣的扫描电镜照片。
实施例3
除了反应物为0.236g Ca(NO3)2·4H2O，0.423g酒石酸钾钠(C4H4O6KNa·4H2O)和0.183g K2HPO4·3H2O；反应用蒸馏水15ml；反应温度为270℃，反应时间为48h之外，其余与实施例1相同。
制备的羟基磷灰石的X-射线衍射谱图与标准JCPDS卡片(No.84-1998)完全吻合。
采用扫描电镜检测制备的花状级次结构的羟基磷灰石的形态，检测结果表明本实施例制备的羟基磷灰石具有花状三级级次纳米结构，由羟基磷灰石纳米棒组装成纳米片，再由纳米片组装成花状结构。即本实施例中花状羟基磷灰石的基本纳米结构单元是羟基磷灰石纳米棒(一级级次结构)，羟基磷灰石纳米棒通过非共价键聚集成纳米片(二级级次结构)，然后由纳米片组装成花状(三级级次结构)的羟基磷灰石。
对照例1
除了反应溶剂为10mL蒸馏水和5mL N，N-二甲基甲酰胺之外，其余与实施例1相同。
采用扫描电镜检测制备的多级结构的羟基磷灰石的形态，检测结果如图6。扫描电镜照片表明制备的羟基磷灰石为大的块体和一些不规则的形态，观察不到级次结构(三级结构)的羟基磷灰石存在。
对照例2
除了反应溶剂为15mL N，N-二甲基甲酰胺之外，其余与实施例1相同。
采用扫描电镜检测制备的多级结构的羟基磷灰石的形态，检测结果如图7。扫描电镜照片表明本对照例制备的羟基磷灰石为不规则形态颗粒的混合物。
对照例3
除了反应溶剂为3mL蒸馏水和12mL N，N-二甲基甲酰胺，反应温度为200℃，反应时间为24h之外，其余与实施例1相同。
采用扫描电镜检测制备的多级结构的羟基磷灰石的形态，检测结果如图8。扫描电镜照片表明本对照例制备的羟基磷灰石为不规则形态颗粒和纳米片组装成的花状二级结构的羟基磷灰石混合物。
对照例4
除了反应溶剂为10mL蒸馏水和5mL N，N-二甲基甲酰胺，反应温度为200℃，反应时间为24h之外，其余与实施例1相同。
采用扫描电镜检测制备的多级结构的羟基磷灰石的形态，检测结果如图9。扫描电镜照片表明本对照例制备的羟基磷灰石的形态多样，多数为花状，还有其他聚集形态的羟基磷灰石，而且高放大倍数的扫描电镜照片发现花状结构的羟基磷灰石为二级级次结构，即花状结构羟基磷灰石的基本纳米结构单元是纳米片，也就是说，由纳米片构成花状结构的羟基磷灰石的基本结构单元花瓣，然后由花瓣聚集成花状二级级次结构的羟基磷灰石。
对照例5
除了反应溶剂为4mL蒸馏水和11mL N，N-二甲基甲酰胺，反应温度为200℃，反应时间为24h之外，其余与实施例1相同。
采用扫描电镜检测制备的多级结构的羟基磷灰石的形态，检测结果如图10。扫描电镜照片表明本对照例制备的羟基磷灰石为具有空心球结构，并且高放大倍数的扫描电子显微镜照片进一步显示羟基磷灰石空心球由大量的羟基磷灰石纳米棒组装而成，形成的空心球状羟基磷灰石为二级级次结构。
试验例1微粒直径的测定试验
在日立高新技术公司生产的3400N型扫描电子显微镜下，随机量取单个级次结构羟基磷灰石的直径，然后取平均值，测定级次结构的羟基磷灰石微粒的直径，测定结果如表1所示。
试验例2比表面测定试验
采用比表面测试仪(JW-04，China)对实施例1-3制备的羟基磷灰石纳米花、对照例1-5制备的羟基磷灰石的比表面(Brunauer-Emmett-Teller，BET)进行了检测，检测结果如表1所示。
表1羟基磷灰石的性能检测结果
  比表面积(m2/g)   平均直径(μm)
  实施例1   60.38   17
  实施例2   57.25   16.8
  实施例3   55.72   16
  对照例1   30.55   不规则形状
  对照例2   32.37   不规则形状
  对照例3   37.14   5
  对照例4   45.22   10
  对照例5   40.53   3.6
比表面积测定结果表明：本发明制备的花状三级级次结构的羟基磷灰石的比表面积大，显著高于对照例1-5制备的羟基磷灰石的比表面积，具有显著的差异性。为羟基磷灰石的后续生物医药应用具有中药的意义，尤其是对药物的载药量和释放量具有显著的提高。
试验例3细胞毒性试验
将人体胃癌细胞(MGC-803)置于含有1％的青霉素-链霉素的RPMI-1640培养基中，于37度培养48小时后用作细胞活性测试；接着将人体胃癌细胞接种于96孔平底microassay板中培养24小时，浓度为1*104细胞/mL；然后将经过消毒的实施例1-3、对照例5制备的羟基磷灰石按照10、20、30、50、100克/毫升的浓度加入到96孔平底microassay板中，和细胞一起培养48小时；最后利用MTT法测试细胞活性即细胞存活率。使用过程中取5个平行实验所得数据的平均值为最后测试数据。
本发明实施例1-3的花状级次结果羟基磷灰石、对照例5的空心球状羟基磷灰石浓度与细胞存活率试验检测结果如表2。
表2多级结构羟基磷灰石的细胞毒性测试结果
Figure BDA0000131492840000111
本发明实施例1的花状级次结果羟基磷灰石与对照例5空心球状羟基磷灰石的浓度与细胞存活率柱状图如图11所示。
试验结果表明：本发明的花状羟基磷灰石的浓度为10μg/mL时，细胞成活率为97.36％；羟基磷灰石浓度为100μg/mL时，细胞成活率为99.41％。而与空心球状结构的羟基磷灰石相比，细胞毒性试验结果说明本方法所制备的级次结构(三级结构)羟基磷灰石具有较好的生物相溶性。
本发明的花状三级级次结构的羟基磷灰石的细胞毒性小，生物相容性高，与细胞的相容性好，应用于人体或其他生物体内不存在毒付作用，提高了用药的安全性。

Claims (10)

1.一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石的制备方法，其特征是使钙盐、酸式磷酸盐、酒石酸钾钠进行水热合成反应。
2.一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石制备方法，包括如下顺序进行的步骤：
1)将钙盐、酸式磷酸盐、酒石酸钾钠和水混合均匀后，加入到高压反应釜中，搅拌，制成悬浮液；
2)将反应釜密封后，加热，使悬浮液进行水热合成反应。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述的钙盐为水溶性钙盐；所述酸式磷酸盐为水溶性酸式磷酸盐。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是所述的水溶性钙盐选自CaCl2、C4H6O4Ca·H2O、Ca(NO3)2中的一种或多种；所述的水溶性酸式磷酸盐选自NaH2PO4、KH2PO4、K2HPO4、Na2HPO4中的一种或多种。
5.如权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征是所述钙盐与所述酸式磷酸盐的摩尔比为5∶2-4；所述钙盐与酒石酸钾钠的摩尔比为1∶0.5-1.5。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是所述钙盐与所述酸式磷酸盐的摩尔比为5∶3；所述钙盐与酒石酸钾钠的摩尔比为1∶1。
7.如权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征是每摩尔所述钙盐加入的水的体积为10-15L。
8.如权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征是所述水热合成反应温度为200-300℃，反应时间为12-72小时，反应釜内的悬浮液的体积为反应釜总体积的50-80％。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征是所述的反应温度选择为250-300℃，所述反应时间为48-56小时，所述反应釜内的悬浮液的体积为反应釜总体积的70-75％。
10.一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石，按照如权利要求1-9任一所述方法制备而成。
CN2012100148175A 2012-01-17 2012-01-17 一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法 Pending CN102583287A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100148175A CN102583287A (zh) 2012-01-17 2012-01-17 一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100148175A CN102583287A (zh) 2012-01-17 2012-01-17 一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102583287A true CN102583287A (zh) 2012-07-18

Family

ID=46472653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100148175A Pending CN102583287A (zh) 2012-01-17 2012-01-17 一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102583287A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103131417A (zh) * 2013-03-16 2013-06-05 青岛科技大学 一种Eu掺杂YPO4微球及其制备方法
CN104155248A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 中国科学院理化技术研究所 用于检测葡萄糖的纳米材料的制备方法
CN106757527A (zh) * 2017-02-16 2017-05-31 济南大学 一种SnO2/C复合微米花的制备方法及所得产品
CN111054404A (zh) * 2020-01-08 2020-04-24 沈阳师范大学 片状羟基磷灰石载体及负载型纳米银催化剂的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101891174A (zh) * 2009-03-11 2010-11-24 北京林业大学 一种空心球结构的羟基磷灰石及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101891174A (zh) * 2009-03-11 2010-11-24 北京林业大学 一种空心球结构的羟基磷灰石及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI-XIA YANG ET AL.: "Hydrothermal synthesis of hierarchical hydroxyapatite:Preparation, growth mechanism and drug release property", 《CERAMICS INTERNATIONAL》, vol. 38, 26 July 2011 (2011-07-26), pages 495 - 505 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103131417A (zh) * 2013-03-16 2013-06-05 青岛科技大学 一种Eu掺杂YPO4微球及其制备方法
CN104155248A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 中国科学院理化技术研究所 用于检测葡萄糖的纳米材料的制备方法
CN106757527A (zh) * 2017-02-16 2017-05-31 济南大学 一种SnO2/C复合微米花的制备方法及所得产品
CN106757527B (zh) * 2017-02-16 2018-11-23 济南大学 一种SnO2/C复合微米花的制备方法及所得产品
CN111054404A (zh) * 2020-01-08 2020-04-24 沈阳师范大学 片状羟基磷灰石载体及负载型纳米银催化剂的制备方法
CN111054404B (zh) * 2020-01-08 2022-12-23 沈阳师范大学 片状羟基磷灰石载体及负载型纳米银催化剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Garbo et al. Advanced Mg, Zn, Sr, Si multi-substituted hydroxyapatites for bone regeneration
CN101891174B (zh) 一种空心球结构的羟基磷灰石及其制备方法
Zhang et al. Rod-shaped hydroxyapatite with mesoporous structure as drug carriers for proteins
Ezekiel et al. Nanoemulsion synthesis of carbonated hydroxyapatite nanopowders: Effect of variant CO32−/PO43− molar ratios on phase, morphology, and bioactivity
Jiang et al. Solvothermal synthesis of submillimeter ultralong hydroxyapatite nanowires using a calcium oleate precursor in a series of monohydroxy alcohols
Guo et al. Hydrothermal fabrication of mesoporous carbonated hydroxyapatite microspheres for a drug delivery system
Lett et al. Tailoring the morphological features of sol–gel synthesized mesoporous hydroxyapatite using fatty acids as an organic modifier
Lin et al. Hollow magnetic hydroxyapatite microspheres with hierarchically mesoporous microstructure for pH-responsive drug delivery
Wu et al. Preparation of mesoporous nano-hydroxyapatite using a surfactant template method for protein delivery
CN102569749B (zh) 一种石墨烯/羟基磷灰石纳米复合材料及其制备方法
CN102701172B (zh) 以植物为模板制备羟基磷灰石纳米晶或微晶的方法
CN102079514B (zh) 一种羟基磷灰石纳米晶的制备方法
Yu et al. Hydroxyapatite nanorod-assembled hierarchical microflowers: rapid synthesis via microwave hydrothermal transformation of CaHPO4 and their application in protein/drug delivery
Hao et al. The morphological evolution of hydroxyapatite on high-efficiency Pb2+ removal and antibacterial activity
Mary et al. Novel multiform morphologies of hydroxyapatite: synthesis and growth mechanism
AU2013278347B2 (en) Method for producing porous calcium phosphate body, and porous calcium phosphate body produced thereby
Qi et al. Hierarchical porous hydroxyapatite microspheres: synthesis and application in water treatment
TWI375567B (en) One kind of nanometer-scaled magnetic hydroxyapatite particle and its manufacturing method
CN102583287A (zh) 一种花状级次纳米结构的羟基磷灰石及其制备方法
Chen et al. Controllable self-assembly of mesoporous hydroxyapatite
Son et al. Effect of alginate as polymer matrix on the characteristics of hydroxyapatite nanoparticles
Daryan et al. Morphological evolution on the surface of hydrothermally synthesized hydroxyapatite microspheres in the presence of EDTMP
Guo et al. Controlled synthesis of hydroxyapatite crystals templated by novel surfactants and their enhanced bioactivity
Singh et al. Sub-micrometric mesoporous strontium substituted hydroxyapatite particles for sustained delivery of vancomycin drug
Xiao et al. Effect of poly (sodium 4-styrene-sulfonate) on the crystal growth of hydroxyapatite prepared by hydrothermal method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120718