專利名稱：一種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磷酸鹽及其制備方法，特別涉及一種鈣的磷酸鹽及其制備方法。
背景技術(shù)：
納米技術(shù)、信息技術(shù)與生物技術(shù)共同成為21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的三大支柱，是當(dāng)今世 界大國(guó)爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。納米技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合尤其是與生物醫(yī)用材料相結(jié)合，誕 生了納米生物醫(yī)用材料。生物醫(yī)用材料(biomedical materials)，是以醫(yī)療為目的，用于診 斷、治療、修復(fù)或替換人體組織器官或增進(jìn)其功能的材料。生物材料是研究人工器官和醫(yī)療 器械的基礎(chǔ)，目前已成為材料科學(xué)的重要分支，尤其是隨著生物技術(shù)的蓮勃發(fā)展和重大突 破，生物材料已成為各國(guó)科學(xué)家進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。納米技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合，將使 人體組織器官的修復(fù)從簡(jiǎn)單的利用器械固定發(fā)展到再生和重建有生命的人體組織和器宮； 從短壽命的組織和器官的修復(fù)發(fā)展至永久性的修復(fù)和替換。此外，納米科技和生物醫(yī)學(xué)的 結(jié)合使得在細(xì)胞水平、分子水平上進(jìn)行分子自組裝、信號(hào)傳導(dǎo)和藥物輸送，以及進(jìn)行診斷、 監(jiān)測(cè)和治療成為了可能。因此，生物材料的研究有著現(xiàn)實(shí)的迫切需求、廣闊的應(yīng)用前景和巨 大的社會(huì)效益。羥基磷灰石[HA，Ca10(PO4)6(OH)2]呈六方晶系結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)為1650°C ；比重為 3. 16g/cm ；溶解度為0. 4ppm ；Ca/P(摩爾比)為1. 67，是存在于生命體中的天然無(wú)機(jī)生物材 料，也是一種重要的生物醫(yī)用材料。羥基磷灰石廣泛存在于人體和牛乳中，人體內(nèi)主要分布 于骨骼和牙齒中，牛乳中主要分布于酪蛋白膠粒和乳清中。羥基磷灰石具有良好的生物適應(yīng)性、生物相容性和生物降解性，具有和人的骨頭 和牙齒相似的化學(xué)成分，能與骨組織緊密接觸，具有良好的骨傳導(dǎo)性，并對(duì)新骨生長(zhǎng)有一定 的誘導(dǎo)作用。羥基磷灰石植入骨后，因其對(duì)骨組織有親和作用，能誘導(dǎo)未分化間充質(zhì)細(xì)胞分 化成骨細(xì)胞，后者直接附著于羥基磷灰石表面，常用做骨替代材料，羥基磷灰石還可以用作 藥物輸運(yùn)的載體、牙齒修復(fù)、氣體傳感器、離子交換、催化劑或催化劑載體等。臨床用于人體 硬組織的修復(fù)和置換，如制作人工骨、種植牙、骨充填材料、人工關(guān)節(jié)等，還可作為整形植入 物(如鞍鼻充填)。羥基磷灰石的形態(tài)主要有致密塊體、多孔塊體、實(shí)心顆粒以及多孔和空心顆粒等， 研究表明使用不規(guī)則形狀的羥基磷灰石容易引發(fā)組織感染，并且影響新骨組織的形成速 度。因此，結(jié)構(gòu)規(guī)整的微球形態(tài)的羥基磷灰石以其結(jié)構(gòu)的特殊性、性能的多變性而得到廣泛 關(guān)注，其中，具有空心結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石微球由于密度小、比表面積大、表層滲透性好以及 具有較大的內(nèi)部空間等特性而在可注射式藥物緩釋載體、骨缺損填充材料、蛋白質(zhì)分離提 純等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通常，羥基磷灰石采用Ca(PO4)2和CaCO3按擬定比例在高溫下反應(yīng)同時(shí)注入高壓 水蒸氣，粉末經(jīng)NH4Cl水溶液洗滌后干燥而成多孔型和致密型兩種羥基磷灰石，其中前者是 粉末發(fā)泡后于1250°C燒結(jié)制備，后者是成型后于1250°C燒結(jié)而成。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于羥基磷灰石及其制備方法的研究眾多，一般為納米晶、針狀、棒狀和管狀幾種形態(tài)，而對(duì)于具有空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的研究較少，主要有如下公開(kāi)號(hào)為CN1597610的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種生物活性可降解羥基磷灰 石空心微球及其制備方法。該制備方法是將一定粒度的羥基磷灰石多孔顆粒經(jīng)等離子熔 融后噴入低溫介質(zhì)，經(jīng)自然干燥、清洗、超聲分散制成羥基磷灰石空心微球。但是該方法制 備的微球結(jié)晶度偏高而且難于調(diào)控；授權(quán)公告號(hào)為CN100398433C的中國(guó)專利公開(kāi)了一種 羥基磷灰石空心微球的制備方法，該方法以四水硝酸鈣和磷酸氫二銨為原料，采用濕法中 的化學(xué)沉淀法，制備羥基磷灰石料漿；然后用蒸餾水將羥基磷灰石料漿稀釋，并加入作為添 加劑的碳酸氫銨，攪拌均勻后，進(jìn)行噴霧干燥，結(jié)合后續(xù)熱處理，得到由納米晶粒組成的羥 基磷灰石空心微球；公開(kāi)號(hào)為CN101032630的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種空心球狀納米羥基 磷灰石顆粒及其制備方法。該空心納米球狀顆粒的直徑為130 170納米，壁厚約為40 50納米，中央空心，外殼中結(jié)晶態(tài)羥基磷灰石的含量為40% 60%，其余為無(wú)定形磷酸鈣。 該制備方法是在一定反應(yīng)溫度和超聲的環(huán)境下，以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模 板劑，將鈣鹽溶液緩慢滴加到含有磷酸根和CTAB的溶液中，滴加氨水溶液調(diào)節(jié)溶液pH值 至9 10，得到乳白色懸浮液，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、低溫真空干燥后收集；公開(kāi)號(hào)為CN101343054 的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種羥基磷灰石微球的制備方法，包括第一步，向0. 2 1. 5M的 Ca (OH) 2懸浮液加0. 1 3M的可溶性EDTA鹽溶液；第二步，再滴加0 1. 3M的(NH4) 2ΗΡ04溶 液和0. 2 1. 5M的NH4HCO3溶液的混合液，得料漿；混合液中HC03_摩爾數(shù)加上5/3HP042_摩 爾數(shù)等于懸浮液中Ca2+摩爾數(shù)；第三步，向40 90°C料漿滴加0. 1 1. OM的H3PO4或 (NH4)2HPO4溶液，使料漿中鈣磷摩爾比為1. 66 1. 7 1，再反應(yīng)1 12hr，得羥基磷灰石 料漿；第四步，羥基磷灰石料漿冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥后研磨得羥基磷灰石微球。黃文g等人公開(kāi)了一種作為藥物載體的中空羥基磷灰石(HAP)微球的制備工 藝。在Li2O-CaO-B2O3三元系統(tǒng)中，制得成形性能良好的鋰鈣硼酸鹽(LCB)玻璃，采用火焰 漂浮法獲得LCB玻璃微球，該玻璃微球與磷酸鹽緩沖溶液(K2HPO4)溶液反應(yīng)，在球表面沉 積出Ca-P-OH產(chǎn)物，形成多孔的殼層，包覆在球外，37°C下反應(yīng)120h，LCB玻璃微球全部被 溶蝕，殼層形成了直徑與原來(lái)微球幾乎相等的中空微球，600°C下熱處理4h，Ca-P-OH沉積 物轉(zhuǎn)化成HAP，形成了中空的HAP微球(參見(jiàn)黃文Hai王青王德平，中空羥基磷灰石微球 的制備工藝，同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，2005(1) 88-92)；張文龍等人公開(kāi)了一種微波水 熱轉(zhuǎn)化制備多孔羥基磷灰石微球的方法。通過(guò)與Na2HPO4-(NH4)2ΗΡ04混合溶液在微波加熱 條件下進(jìn)行陰離子交換反應(yīng)，對(duì)粒度約15 μ m的球形碳酸鈣進(jìn)行水熱轉(zhuǎn)化，反應(yīng)15min后， 碳酸鈣轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石主相，無(wú)其它磷酸鈣鹽相存在，產(chǎn)物保留了原料的球形骨架結(jié)構(gòu)， 其顯微結(jié)構(gòu)為約0. 2 μ m的細(xì)小顆粒聚集體，孔徑約為lOOnm。EDS分析表明產(chǎn)物的表面組 成為[Ca9. 04Mg0. 40Nal. 16] [ (PO4) 5. 22 (CO3) 0. 61] (OH) 3. 12，屬部分 CO:離子取代的羥 基磷灰石(參見(jiàn)張文龍李永繡劉燕燕蔣柏泉，微波水熱轉(zhuǎn)化制備多孔羥基磷灰石微球， 化工新型材料，2005年第33卷第8期，58-60)。P. Luo等采用噴霧干燥的方法制備了羥基 磷灰石微球，通過(guò)用稀鹽酸和氨水調(diào)節(jié)原始料漿的濃度，再進(jìn)行噴霧干燥，觀察到了羥基磷 灰石空心微球的存在(參見(jiàn) P. Luo T. G Nieh, Preparing hydroxyapatitepowders with controlled morphology. Biomaterials 1996，17 :1959-1964)，但采用這種方法，需要嚴(yán)格 控制原始料漿的濃度，否則很難獲得較純的羥基磷灰石空心微球，并且所得產(chǎn)品中輕基磷 灰石的空心率較低。Q. S. Wu等人利用雞蛋膜做模板，以CaCl2和KH2PO4為原料，制備出了由納米帶組裝成的羥基磷灰石球。該方法需要特別制備模板以及模板的去除，操作比較復(fù) 雜(參見(jiàn) J· K· Liu，Q· S. Wu, Y. P. Ding, Self-assembly and fluorescent modification of hydroxyapatite nanoribbonspherulites, Eur. J. Inorg. Chem. 2005,4145-4149)。上述羥基磷灰石空心微球的制備方法中羥基磷灰石空心微球的得率低，工藝復(fù) 雜，制備工藝條件要求嚴(yán)格，有的甚至還需要用酸、堿調(diào)節(jié)反應(yīng)物的PH值，調(diào)控困難，反應(yīng) 物的PH變化大，產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性差，不利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種新型、簡(jiǎn)單的制備多級(jí)結(jié)構(gòu) 的羥基磷灰石空心球的方法。本發(fā)明方法制備工藝簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品得率高，適 于工業(yè)化生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石制備方 法，使鈣鹽、酸式磷酸鹽、酒石酸鉀鈉進(jìn)行溶劑熱合成反應(yīng)。其中，所述空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石由羥基磷灰石納米棒組裝而成。本發(fā)明另一方面提供一種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石制備方法，包括如下順序進(jìn)行 的步驟1)將鈣鹽、酸式磷酸鹽、酒石酸鉀鈉、水和N，N_ 二甲基甲酰胺混合均勻后，加入到 反應(yīng)釜中，攪拌，制成懸浮液；2)將反應(yīng)釜密封后，加熱，使懸浮液進(jìn)行溶劑熱合成反應(yīng)。其中，所述的鈣鹽為水溶性鈣鹽；所述酸式磷酸鹽為水溶性酸式磷酸鹽。特別是，所述的水溶性鈣鹽選自CaCl2、C4H6O4Ca · H2O, Ca(NO3)2中的一種或多種； 所述的水溶性酸式磷酸鹽選自NaH2PCV KH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4中的一種或多種。其中，所述鈣鹽與所述酸式磷酸鹽的摩爾比為5 2-4，優(yōu)選為5 3;所述鈣鹽與 酒石酸鉀鈉的摩爾比為1 0. 5-1. 5，優(yōu)選為1 1。其中，步驟1)中每摩爾所述鈣鹽加入所述的水和所述的N，N-二甲基甲酰胺的總 用量為15L。特別是，每摩爾所述鈣鹽加入所述水的用量為4-6L ；每摩爾所述鈣鹽加入所述N， N-二甲基甲酰胺的用量為9-11L。其中，步驟2)中所述加熱反應(yīng)溫度為120-200°C，優(yōu)選為150-200°C ；反應(yīng)時(shí)間為 12-72小時(shí)，優(yōu)選為24-48小時(shí)；反應(yīng)釜內(nèi)的懸浮液的體積為反應(yīng)釜總體積的50-80%，優(yōu)選 為 70-75% ο其中，還包括將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離、洗滌和干燥，即得羥基磷灰石空心球。特別是，所述的分離采用離心分離、過(guò)濾或靜置沉淀；采用無(wú)水乙醇和水進(jìn)行所述 的洗滌。本發(fā)明又一方面提供一種按照上述制備方法制備而成的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰 石納米材料。其中，所述的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石由羥基磷灰石納米棒組裝而成。鈣鹽和磷酸鹽生成磷灰石的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，成核生長(zhǎng)迅速。一般所得羥基磷 灰石為納米棒和納米針狀的形態(tài)，很難控制得到其他形態(tài)。鈣鹽和磷酸鹽在強(qiáng)堿性環(huán)境中，PH大于9，所得產(chǎn)物的穩(wěn)定相為羥基磷灰石；在酸性環(huán)境中，pH小于4. 8，所得產(chǎn)物的穩(wěn)定相 為磷酸氫鈣。為了控制合成羥基磷灰石，本發(fā)明選擇了一種弱堿性有機(jī)堿——N，N_ 二甲基 甲酰胺作為反應(yīng)溶劑，加入酒石酸鉀鈉進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)。N，N-二甲基甲酰胺在反應(yīng)過(guò)程中 緩慢釋放出OH—離子，提供一個(gè)pH值穩(wěn)定的堿性環(huán)境，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中不需加入其它表面 活性劑，也不需要加入其它酸堿調(diào)節(jié)PH值，能夠簡(jiǎn)化制備工藝。本發(fā)明中酒石酸鉀鈉與鈣離子有很好的配位作用，在反應(yīng)過(guò)程中，首先鈣鹽中的 鈣離子與酒石酸鉀鈉進(jìn)行配位，然后再與酸式磷酸鹽反應(yīng)生成具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石 (即由羥基磷灰石納米棒組裝而成的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石)。生成多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷 灰石空心球的過(guò)程中保留了酒石酸鉀鈉與鈣離子配位化合物所具有的球狀形態(tài)，酒石酸鉀 鈉起到產(chǎn)物結(jié)構(gòu)定型劑的作用。在N，N-二甲基甲酰胺的協(xié)同作用下，通過(guò)堿刻蝕機(jī)制生成 多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石空心球。本發(fā)明制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球具有大的比表面積，具有潛在的應(yīng)用前
旦
ο本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)如下1、本發(fā)明產(chǎn)物微粉的結(jié)晶好。所得的多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球粒徑均勻，形態(tài) 單一，分散性好，比表面大，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及藥物釋放性能上具有潛在的優(yōu)勢(shì)。2、本發(fā)明中N，N-二甲基甲酰胺在反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)起到弱堿、結(jié)構(gòu)控制劑和溶劑 的作用，酒石酸鉀鈉與鈣離子有很好的配位作用。3、本發(fā)明方法采用水為溶劑進(jìn)行合成，反應(yīng)過(guò)程中不需另外加入其它表面活性劑 和其他對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的有機(jī)溶劑，也不需要通入惰性氣體進(jìn)行除氧，更不需要調(diào)節(jié)反應(yīng) 溶液的PH值，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程，降低了成本。4、本發(fā)明制備方法的工藝簡(jiǎn)單，操作方便，工藝條件容易控制，不需要復(fù)雜昂貴的 設(shè)備，降低了生產(chǎn)成本，利于工業(yè)化推廣。


圖1為本發(fā)明多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球微粉的制備工藝流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球的X射線衍射譜圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例1多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球透射電鏡照片。圖4為本發(fā)明實(shí)施例1多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球掃描電鏡照片。圖5為本發(fā)明實(shí)施例1單個(gè)羥基磷灰石空心球掃描電鏡照片。圖6為本發(fā)明實(shí)施例1多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球的紅外譜圖。圖7為本發(fā)明對(duì)照例1-3產(chǎn)物的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式用下列非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施方式及效果實(shí)施例11、在室溫下，將 0. IlOg CaCl2,0. 282g 酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa · 4H20)和 0. 094g NaH2PO4 · 2H20加入到4mL蒸餾水中，然后加入IlmL N, N- 二甲基甲酰胺，攪拌，得到均勻分 散的懸浮液。
2、將懸浮液全部轉(zhuǎn)入20mL高壓反應(yīng)釜中，密封。將密封的高壓反應(yīng)釜放入烘箱， 加熱至200°C，在此溫度下在保溫反應(yīng)24小時(shí)。3、高壓反應(yīng)釜自然冷卻至室溫后，取出產(chǎn)物，采用離心法進(jìn)行產(chǎn)物分離，得到的沉 淀依次用無(wú)水乙醇和蒸餾水各洗滌2次，然后進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為60°C，干燥的相對(duì) 真空度為-0. 08MPa，制得本發(fā)明的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石。采用掃描電鏡檢測(cè)制備的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的形態(tài)，檢測(cè)結(jié)果如表1所
7J\ ο采用比表面測(cè)試儀(JW-04，China)對(duì)制備的羥基磷灰石空心球的比表面 (Brunauer-Emmett-Teller, BET)進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。圖2為羥基磷灰石的X-射線衍射譜圖，其X-射線衍射譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的六方結(jié)構(gòu)的 單相羥基磷灰石的X-射線衍射譜圖完全相同，譜圖中的每個(gè)衍射峰均能指標(biāo)為具有六方 結(jié)構(gòu)的單相羥基磷灰石，與標(biāo)準(zhǔn)JCPDS卡片(No. 84-1998)完全吻合。在衍射圖譜中未見(jiàn)有 其他雜質(zhì)峰，說(shuō)明產(chǎn)物的純度較高。圖3為羥基磷灰石的透射電子顯微鏡照片，照片顯示羥基磷灰石具有空心球結(jié) 構(gòu)，并且高放大倍數(shù)的透射電子顯微鏡照片顯示羥基磷灰石空心球由大量的羥基磷灰石納 米棒組裝而成。說(shuō)明產(chǎn)物為多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石空心球。圖3d為其高分辨照片，可以說(shuō)明 產(chǎn)物晶化度高，結(jié)晶性好。圖4為羥基磷灰石的掃描電鏡照片；圖5為單個(gè)羥基磷灰石空心球掃描電鏡照片， 進(jìn)一步說(shuō)明所得到的產(chǎn)物為空心球結(jié)構(gòu)。圖6為羥基磷灰石的紅外光譜圖，SSTOcnrklOSScnr1為羥基磷灰石的特征峰，進(jìn)一 步說(shuō)明所得到的產(chǎn)物為羥基磷灰石。實(shí)施例2除了反應(yīng)物為0. 176g C4H6O4Ca · H20,0. 141g 酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa · 4H20)和 0. 054g KH2PO4 ；反應(yīng)用蒸餾水5ml，N, N- 二甲基甲酰胺IOml ；反應(yīng)溫度為150°C，反應(yīng)時(shí)間 為48h之外，其余與實(shí)施例1相同。采用掃描電鏡檢測(cè)制備的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的形態(tài)，檢測(cè)結(jié)果如表1所
7J\ ο采用比表面測(cè)試儀(JW-04，China)對(duì)制備的羥基磷灰石空心球的比表面 (Brunauer-Emmett-Teller, BET)進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。制備的羥基磷灰石空心球的X-射線衍射譜圖與標(biāo)準(zhǔn)JCPDS卡片(No. 84-1998)完 全吻合。實(shí)施例3除7 反應(yīng)物為 0. 236g Ca (NO3) 2 · 4H20，0. 423g 酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa · 4H20)和 0. 183gK2HP04 · 3H20 ；反應(yīng)用蒸餾水6ml, N, N- 二甲基甲酰胺9ml ；反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng) 時(shí)間為72h之外，其余與實(shí)施例1相同。采用掃描電鏡檢測(cè)制備的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的形態(tài)，檢測(cè)結(jié)果如表1所
7J\ ο 采用比表面測(cè)試儀(JW-04，China)對(duì)制備的羥基磷灰石空心球的比表面 (Brunauer-Emmett-Teller, BET)進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
制備的羥基磷灰石空心球的X-射線衍射譜圖與標(biāo)準(zhǔn)JCPDS卡片(No. 84-1998)完 全吻合。表1羥基磷灰石空心球的性能檢測(cè)結(jié)果 檢測(cè)結(jié)果表明本發(fā)明制備的羥基磷灰石空心球的結(jié)晶好，空心球粒徑均勻，粒 徑范圍為3. 4-3. 6um,空心球壁厚260_280nm ；空心球形態(tài)單一；空心球比表面積大，達(dá)到 40. 5253m2/go對(duì)照例1.除了反應(yīng)溶劑為IOmL蒸餾水和5mL N, N- 二甲基甲酰胺之外，其余與實(shí)施例1相 同。采用掃描電鏡檢測(cè)制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的形態(tài)。圖7a為本對(duì)照例制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石納米花的掃描電子顯微鏡照片。掃 描電鏡照片表明本對(duì)照例制備的羥基磷灰石為多級(jí)結(jié)構(gòu)納米花，納米花由納米片組裝而 成。對(duì)照例2除了反應(yīng)溶劑為3mL蒸餾水和12mL N, N- 二甲基甲酰胺之外，其余與實(shí)施例2相 同。采用掃描電鏡檢測(cè)制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的形態(tài)。圖7b為本對(duì)照例制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石納米花和空心球的掃描電子顯微鏡 照片。掃描電鏡照片表明本對(duì)比例制備的羥基磷灰石為納米花和空心球的混合形態(tài)。對(duì)照例3除了反應(yīng)溶劑為OmL蒸餾水和15mL N, N- 二甲基甲酰胺之外，其余與實(shí)施例3相 同。采用掃描電鏡檢測(cè)制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的形態(tài)。圖7c為本實(shí)施例制備的羥基磷灰石納米顆粒的掃描電子顯微鏡照片。掃描電鏡 照片表明本對(duì)比例制備的羥基磷灰石為納米顆粒。
權(quán)利要求
一種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石制備方法，其特征是使鈣鹽、酸式磷酸鹽、酒石酸鉀鈉進(jìn)行溶劑熱合成反應(yīng)。
2.—種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石制備方法，包括如下順序進(jìn)行的步驟1)將鈣鹽、酸式磷酸鹽、酒石酸鉀鈉、水和N，N_二甲基甲酰胺混合均勻后，加入到高壓 反應(yīng)釜中，攪拌，制成懸浮液；2)將反應(yīng)釜密封后，加熱，使懸浮液進(jìn)行溶劑熱合成反應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是所述的鈣鹽為水溶性鈣鹽；所述酸式 磷酸鹽為水溶性酸式磷酸鹽。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的水溶性鈣鹽選自CaCl2、 C4H6O4Ca · H2O, Ca(NO3)2中的一種或多種；所述的水溶性酸式磷酸鹽選自NaH2P04、KH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的制備方法，其特征是所述鈣鹽與所述酸式磷酸鹽的摩爾 比為5 2-4 ；所述鈣鹽與酒石酸鉀鈉的摩爾比為1 0.5-1.5。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所述鈣鹽與所述酸式磷酸鹽的摩爾比為 5 3;所述鈣鹽與酒石酸鉀鈉的摩爾比為1 1。
7.如權(quán)利要求1-4任一所述的制備方法，其特征是步驟1)中每摩爾所述鈣鹽加入所述 水和N，N-二甲基甲酰胺的總用量為15L。
8.如權(quán)利要求1-4任一所述的制備方法，其特征是步驟2)中所述加熱反應(yīng)溫度為 120-200°C，反應(yīng)時(shí)間為12-72小時(shí)，反應(yīng)釜內(nèi)的懸浮液的體積為反應(yīng)釜總體積的50-80%。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征是所述的反應(yīng)溫度選擇為150-200°C，反應(yīng)時(shí) 間為24-48小時(shí)，反應(yīng)釜內(nèi)的懸浮液的體積為反應(yīng)釜總體積的70-75%。
10.一種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石，按照如權(quán)利要求1-9任一所述制備方法制備而成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石及其制備方法，該方法以水溶性鈣鹽、酸式磷酸鹽、酒石酸鉀鈉(結(jié)構(gòu)定型劑)為原料，采用溶劑熱反應(yīng)制備而成。本方法制備的空心球結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石的粒徑均勻、形態(tài)單一、分散性好、比表面積大、在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及藥物釋放性能上具有廣闊的應(yīng)用前景；本制備方法的原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單、操作方便、工藝條件容易控制，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝過(guò)程，降低了成本；同時(shí)本制備方法不需要復(fù)雜昂貴的設(shè)備，利于工業(yè)化推廣。本方法是首次報(bào)道具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石空心球的合成。
文檔編號(hào)C01B25/32GK101891174SQ20091007943
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者李建章, 馬明國(guó) 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)