CN103896234B - 一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体，其粒径不大于50nm，壳层厚度为5nm～8nm。本发明进一步公开了一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，将钙源和磷源分别溶于互不相溶的油水两相得到钙源溶液和磷源溶液，再将两者混合反应得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。上述制备方法所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体粒径在50nm以下，壳层厚度5‑8nm，形貌规则、表面光滑平整，尺寸均一、结晶度完好；具有制备工艺简单、生产周期缩短、重复性好、成本低等优点，有利于实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于生物医学材料工程技术领域，涉及一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体及其制备方法。
背景技术
羟基磷灰石（HA）具有良好的生物相容性和生物活性，在组织修复及药物、基因载体领域具有广泛应用前景。纳米羟基磷灰石具有表面能高、比表面积大等特点，并由于其纳米尺度特性显示出特殊的生物学性质，一些研究表明，纳米羟基磷灰石可以穿过肿瘤细胞膜使肿瘤细胞凋亡而在抗肿瘤方面显示出应用前景，同时，它还是一种理想的药物载体材料，能提高药物在生物膜中的通透性，有利于药物的吸收，并控制药物缓慢释放。近年来，纳米羟基磷灰石在药物缓释领域的应用吸引了大量科学家的关注，已经取得了较快的进展。第一，纳米羟基磷灰石具有大的比表面，吸附和装载药物量大。第二，纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性、无毒、且粘附性强，可以延长药物在靶部位或局部组织停留及接触时间，从而促进药物的释放和吸收，提高药物的利用率。纳米羟基磷灰石作为药物载体，不含任何有害元素，不被胃肠液溶解，在释放药物后可在体内降解吸收或全部排出体外，对生物体十分安全。第三，纳米羟基磷灰石在制备过程中容易引入放射性元素，可将药物或制剂定向作用于癌细胞，这种治疗方法不仅不损伤正常组织细胞，而且可以减少用药量、降低药物的毒副作用，从而减少患者的不良反应，提高疗效。
纳米羟基磷灰石具有不同的形态，主要表现为针状、棒状、线状、片状、球状等，但尚未见纳米空心羟基磷灰石结构的报道。一些研究报道了具有空心结构的羟基磷灰石微球，由于其特殊的空心结构及大的比表面积和高的表层渗透性，可以大大提高药物包载量，显示出更好的药物装载及释放功能。考虑到载体进入细胞的潜能及高效的药物包载功能，及进一步对载体表面修饰实现载体的智能、靶向释放等功能，具有空心结构的纳米羟基磷灰石微球成为更为理想的药物控释载体及组织修复用生物医用材料，但现有文献报道的采用喷雾干燥法、模板法、微波辅助水热法、离子辅助钙化等方法合成的羟基磷灰石空心球粉体，其粒径多在微米尺度范围。
吕宇鹏等（中国专利CN100398443C）以硝酸钙（Ca(NO3)2·4H2O）和磷酸氢二铵（(NH4)2HPO4）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，得到球壳由纳米晶粒组成的羟基磷灰石空心微球，所制得的羟基磷灰石空心微球的平均粒径为2μm～5.5μm。朱英杰等（中国专利CN102807202A）以水溶性钙盐和磷酸盐为原料，以水为溶剂，且以DNA作为模板剂，通过水热反应制备所述羟基磷灰石空心微球，获得的羟基磷灰石空心微球的直径为1μm～5μm，该方法由于以DNA作为模板剂，因而成本较高。上述两种制备方法所获得的羟基磷灰石空心微球都在微米尺度范围，且表面不光滑，其应用范围受到限制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体，以便为载药、药物输运、基因转染等提供一种生物医用材料。
本发明的另一目的在于提供一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，通过该方法不仅能够获得纳米尺寸的球形空心羟基磷灰石粉体，而且制备工艺简单、生产周期缩短，对设备无特殊要求。
本发明的基本思想是：利用界面合成方法的优势，使得羟基磷灰石颗粒在界面成核与生长，获得纳米尺度的、高比表面积的纳米球形空心羟基磷灰石晶体。
本发明的机理为：将油溶性钙盐和表面活性剂溶解在甲苯中形成光学透明的溶液作为油相，再加入磷酸盐水溶液，快速搅拌形成W/O（油包水）乳液，在界面处产生大量磷酸钙晶核；然后停止搅拌，溶液分层，晶核在表面张力和毛细管作用力的共同作用下发生重组，形成空心磷酸钙前驱体，表面活性剂的吸附使得所述前驱体稳定存在于上层的油相中，逐步向热力学稳定的球形空心羟基磷灰石晶体转化；当所述前驱体和水相中的磷酸根离子扩散到界面处时，虽然磷酸根与前驱体会发生反应使晶体生长，但由于前驱体形成过程已消耗大部分反应物，颗粒的长大受到限制。因此，前驱体生长转化完成，即形成尺寸均一、具有良好分散性的纳米球形空心羟基磷灰石晶体，经进一步洗涤干燥，即得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
为实现本发明的上述目的，采用以下措施构成的技术方案。
本发明所述纳米球形空心羟基磷灰石粉体，其粒径不大于50nm，壳层厚度为5nm～8nm。
优选地，纳米球形空心羟基磷灰石粒径为20nm～30nm。
本发明所述纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，包括以下步骤：
（1）钙源溶液的配制
将硬脂酸钙、油酸和甲苯加入反应容器，在搅拌下加热至70℃～100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明，然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L～0.025mol/L的硬脂酸钙溶液；所述油酸与甲苯的体积比为1:（5-20）；
（2）磷源溶液的配制
在常压、室温下将磷酸盐溶于去离子水中配成浓度为0.003mol/L～0.015mol/L的磷酸盐碱性水溶液；
（3）合成纳米球形空心羟基磷灰石粉体
在搅拌下将步骤（2）配制的磷酸盐水溶液滴入到步骤（1）配制的硬脂酸钙溶液中，磷酸盐水溶液的滴加量应使反应体系中Ca/P的摩尔比为1.67，磷酸盐水溶液滴加完毕后继续搅拌1min～2min即停止搅拌，然后于40℃～80℃反应5h-10h，反应时间届满后经陈化、破乳、洗涤、干燥，即得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体，所述搅拌速率为600r/min～800r/min（即磷酸盐水溶液滴入到硬脂酸钙溶液过程中和磷酸盐水溶液滴加完毕后继续搅拌过程中的搅拌速率均为600r/min～800r/min）。
上述方法中，磷酸盐可以为含有磷酸根离子的盐或者含有磷酸氢根离子的盐。所述含有磷酸根离子的盐可以为磷酸钠；所述含有磷酸氢根离子的盐可以为磷酸氢二铵或者磷酸二氢铵。当采用磷酸钠时，由于磷酸钠水溶液是pH值为8-11的碱性溶液，可以不再调节pH值；当采用磷酸二氢铵或者磷酸氢二铵配制磷酸盐水溶液时，可以通过加入氨水调节pH值为8～11。
上述方法中，陈化、破乳、洗涤和干燥可以采用本领域的常用手段。陈化时间优选5h-20h；洗涤优选用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤，至少循环3次；破乳采用无水乙醇。
本发明提供的纳米球形空心羟基磷灰石粉体具有以下有益效果：由于纳米球形空心羟基磷灰石粉体粒径在50nm以下，壳层厚度5-8nm，形貌规则、表面光滑平整、尺寸均一、结晶度完好，因而是一种用于载药、药物输运、基因转染的优良生物医用材料。
本发明提供的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法具有以下有益效果：
1、所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体粒径在50nm以下，壳层厚度5-8nm，形貌规则、表面光滑平整、尺寸均一、结晶度完好。
2、由于将钙源和磷源分别溶于互不相溶的油水两相，然后通过形成W/O乳液在界面处产生磷酸钙晶核，晶核在表面张力和毛细管作用力的共同作用下发生重组，形成空心磷酸钙前驱体，前驱体形成过程已消耗大部分反应物，因而颗粒的长大受到限制。
3、油酸作为表面活性剂，可以特异性地吸附在羟基磷灰石晶体表面，在和界面协同控制晶粒尺寸的同时，减少纳米颗粒由于高表面能带来的团聚；因此，油酸不但可以起到胶束模板的作用，还可以和特定晶面相互作用，控制羟基磷灰石的取向生长，改善晶粒表面的光滑度和平整度。
4、具有制备工艺简单、生产周期缩短、重复性好、成本低等优点，有利于实现工业化生产。
附图说明
图1是实施例1所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的低倍透射电镜图；
图2是实施例1所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的高倍透射电镜图；
图3是实施例1所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的XRD衍射图谱；
图4是实施例1所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的N2吸附脱附曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
实施例一
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为800r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以800r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
本实施例所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的透射电镜图如图1、图2所示，从如图1、图2可以看出，羟基磷灰石粉体呈单分散球形，粒径约为20-30nm，壳层厚度约为5-8nm。
本实施例所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的XRD衍射图如图3所示，图中出现的主要峰均为羟基磷灰石的衍射峰；由此看出，粉体为高纯度的羟基磷灰石。
本实施例所制备的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的N2吸附脱附曲线如图4所示，经计算，纳米球形羟基磷灰石粉体的比表面积可以达到138.8162m2/g，具有很高的比表面积。
实施例二
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下加热到70℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为700r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以700r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于40℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例三
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到80℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以600r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于80℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例四
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为700r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以700r/min的搅拌速率搅拌1min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应5h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例五
将0.3035g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.025mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.1140g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.015mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为800r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以800r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例六
将0.0607g硬脂酸钙、4mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到90℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以600r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例七
将0.0607g硬脂酸钙、1mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为800r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以800r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例八
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和30mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以600r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例九
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和15mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为700r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以700r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2给出的类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例十
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0081g磷酸氢二氨（（NH4）2HPO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸氢二铵（（NH4）2HPO4）水溶液，并加入氨水调节pH值为10.0。在搅拌速率为800r/min的搅拌条件下将配制的磷酸氢二铵（（NH4）2HPO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸氢二氨水溶液滴加完毕后继续以800r/min的搅拌速率搅拌1min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例十一
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为600r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以600r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化5h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例十二
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0228g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为800r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以800r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化10h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例十三
将0.1214g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.01mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将0.0456g十二水合磷酸钠（Na3PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.006mol/L的磷酸钠（Na3PO4）水溶液。在搅拌速率为800r/min的搅拌条件下将配制的磷酸钠（Na3PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸钠水溶液滴加完毕后继续以800r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米羟基磷灰石的空心球。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
实施例十四：
将0.0607g硬脂酸钙、2mL油酸和20mL甲苯加入到反应容器中，放入搅拌转子，在磁力搅拌下升温到100℃，并在该温度保温搅拌至溶液呈光学透明（时间约2min），然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L的硬脂酸钙溶液。在常压、室温下将取0.0069g磷酸二氢铵（NH4H2PO4）溶解于20mL去离子水中，配成浓度为0.003mol/L的磷酸二氢铵（NH4H2PO4）水溶液，并加入氨水调节pH值为10.0。在搅拌速率为700r/min的搅拌条件下将配制的磷酸二氢铵（NH4H2PO4）水溶液滴入配制的硬脂酸钙溶液中（反应体系的Ca/P摩尔比为1.67），磷酸二氢铵水溶液滴加完毕后继续以700r/min的搅拌速率搅拌2min即停止搅拌，然后于60℃水浴反应10h；反应时间届满后在室温下陈化20h并用无水乙醇100ml破乳，得到白色沉淀，将白色沉淀用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤3次后，60℃干燥8h得到纳米羟基磷灰石的空心球。
产品透射电镜图与图1及图2类似，羟基磷灰石呈单分散球形，粒径约20-30nm。
Claims (9)
1.一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体，其特征在于所述纳米球形空心羟基磷灰石粉体的粒径为20nm～30nm，壳层厚度为5nm～8nm，制备方法如下：
(1)钙源溶液的配制
将硬脂酸钙、油酸和甲苯加入反应容器，在搅拌下加热至70℃～100℃，并在上述温度保温搅拌至溶液呈光学透明，然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L～0.025mol/L的硬脂酸钙溶液，所述油酸与甲苯的体积比为1:(5～20)；
(2)磷源溶液的配制
在常压、室温下将磷酸盐溶于去离子水中配成浓度为0.003mol/L～0.015mol/L的磷酸盐碱性水溶液；
(3)合成纳米球形空心羟基磷灰石粉体
在搅拌下将步骤(2)配制的磷酸盐水溶液滴入步骤(1)配制的硬脂酸钙溶液中，磷酸盐水溶液的滴加量应使反应体系中Ca/P的摩尔比为1.67，磷酸盐水溶液滴加完毕后继续搅拌1min～2min即停止搅拌，然后于40℃～80℃反应5h～10h，反应时间届满后经陈化、破乳、洗涤、干燥，即得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体，所述搅拌速率为600r/min～800r/min。
2.一种纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)钙源溶液的配制
将硬脂酸钙、油酸和甲苯加入反应容器，在搅拌下加热至70℃～100℃，并在上述温度保温搅拌至溶液呈光学透明，然后停止加热，使其冷却至室温，形成钙离子浓度为0.005mol/L～0.025mol/L的硬脂酸钙溶液，所述油酸与甲苯的体积比为1:(5～20)；
(2)磷源溶液的配制
在常压、室温下将磷酸盐溶于去离子水中配成浓度为0.003mol/L～0.015mol/L的磷酸盐碱性水溶液；
(3)合成纳米球形空心羟基磷灰石粉体
在搅拌下将步骤(2)配制的磷酸盐水溶液滴入步骤(1)配制的硬脂酸钙溶液中，磷酸盐水溶液的滴加量应使反应体系中Ca/P的摩尔比为1.67，磷酸盐水溶液滴加完毕后继续搅拌1min～2min即停止搅拌，然后于40℃～80℃反应5h～10h，反应时间届满后经陈化、破乳、洗涤、干燥，即得到纳米球形空心羟基磷灰石粉体，所述搅拌速率为600r/min～800r/min。
3.根据权利要求2所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于所述磷酸盐为含有磷酸根离子的盐或者含有磷酸氢根离子的盐。
4.根据权利要求3所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于所述含有磷酸根离子的盐为磷酸钠。
5.根据权利要求3所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于所述含有磷酸氢根离子的盐为磷酸氢二铵或者磷酸二氢铵。
6.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于磷酸盐碱性水溶液的pH值为8～11。
7.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于步骤(3)中的陈化时间为5h～20h。
8.根据权利要求6所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于步骤(3)中的陈化时间为5h～20h。
9.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的纳米球形空心羟基磷灰石粉体的制备方法，其特征在于步骤(3)中的洗涤为用去离子水和无水乙醇交替离心洗涤，至少循环3次。
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