本发明涉及生物矿化领域，尤其涉及一种羟基磷灰石结构的制备方法。
背景技术：
羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机组成成分，具有良好的生物相容性，在临床上已广泛用于生物硬组织的修复和替换，如骨缺损的填充、耳小骨替换和脊椎骨替换等。同时，羟基磷灰石还具有很好的化学稳定性和优秀的吸附性能，而且可以对药物实现控释，与许多药物或蛋白都不起反应，因此在催化剂载体、生物分离介质，尤其是在药物缓释载体等领域也受到了广泛的关注。
天然的羟基磷灰石以针状形式存在于人体和动物的骨骼、牙齿等硬组织中，而人工合成的羟基磷灰石形状有棒状、针状、片状和球状等。不规则的针状和片状形态存在脆性高、力学性能差、容易在人体内引入炎症等缺点，而粒径为2-50nm的球状的纳米羟基磷灰石微球相对于针状和片状等形态而言，具有良好的流动性、规则的形状、亲和性好、在生物体内易吸收等优点。但是，羟基磷灰石微球的药物负载量取决于微球的内部孔隙率和中空结构。目前，羟基磷灰石微球的制备方法又水热法、喷雾法、凝胶溶胶法、模板法、微乳液法等，但是，利用这些方法制备多孔羟基磷灰石微球较为麻烦，后处理也比较繁琐，容易形成杂质残留，影响多孔微球的品质。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种羟基磷灰石结构的制备方法，能够制备生物相容性好、载药量较大的粒径为20～50nm的羟基磷灰石结构。
本发明的技术方案是：
一种羟基磷灰石结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照Ca:P摩尔比为1.6～1.7的比例，将可溶性钙盐和可溶性磷酸盐溶于水，配置成Ca2+浓度为0.01～1mol/L的溶液，调节PH为4～5；
(2)在步骤(1)所得的溶液中加入卡拉胶和透明质酸，所述卡拉胶的加入量为步骤(1)溶液质量的0.5～5％，所述透明质酸的加入量为步骤(1)溶液质量的0.5～2％，在30～40℃条件下，搅拌至溶解；
(3)在步骤(2)所得的溶液中加入偏硅酸钠或偏硅酸钠水合物，形成溶液A；所述偏硅酸钠或偏硅酸钠水合物的加入量为步骤(1)中Ca2+摩尔数的1～5％；少量Si在 溶液中通过改变磷灰石的溶解度、表面化学和材料形貌等方面改善磷灰石材料的结构和形貌；
(4)将碳酸铵或碳酸氢铵溶于水，配置成PH为10～12的溶液B；
(5)将溶液B以0.01～1ml/min的滴速滴入溶液A中，静置12～24h；
(6)将步骤(5)所得的混合物离心，取结晶物水洗、醇洗、干燥、粉碎。
优选的，上述可溶性钙盐指氟化钙、氯化钙、硝酸钙中的一种或几种。
优选的，上述可溶性磷酸盐指磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾的一种或几种。
优选的，上述卡拉胶为λ-卡拉胶。λ-卡拉胶的螺旋结构对磷灰石材料的结构和形貌具有一定的调控作用。
优选的，上述透明质酸的分子量为100万～220万。透明质酸含有大量的羟基和羧基，具有极强的亲水性，且对Ca2+具有较大的亲和力，并且具有很好的粘弹性，可以控制结晶过程中的原料迁移及迁移速率，可以调节磷灰石材料的结构和形貌具有一定的调控作用。
优选的，上述步骤(1)中Ca:P摩尔比为1.65～1.67，适当的钙磷比可以减少杂质的出现。
优选的，上述步骤(2)中卡拉胶的加入量为步骤(1)溶液质量的0.5～2％，透明质酸的加入量为步骤(1)溶液质量的0.5～1％。
优选的，上述制备方法的产品平均粒径为20～50nm。
优选的，上述制备方法的产品孔隙率为70～85％。
优选的，上述制备方法的产品对盐酸阿霉素的负载量为每10mg负载12～15μg/ml。
本发明具有以下有益的技术效果：
1)本发明能够制备平均粒径为10～20nm的多孔羟基磷灰石微球结构，孔隙率为70～85％，生物相容性好、载药量较大；2)本发明用卡拉胶、透明质酸、硅酸根离子对羟基磷灰石的结构、形貌、粒径进行调控，可以生成由片层组装而成的具有大量孔洞的规格球形结构，且整个过程未添加任何对人体有害的有机溶剂及小分子有毒物质，使用的均是对生物体无害的成分，增加类骨骼HAP形成的可能性；3)本发明原料易得，工艺简单，生产周期较短，制备条件温和，大大缩短了反应时间，提高了制备效率，后处理简单，无任何残留，材料的生物相容性良好。
【附图说明】
图1是实施例一的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。
以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
实施例一
一种羟基磷灰石结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照Ca:P摩尔比为1.67的比例，将氟化钙和磷酸氢二钠溶于水，配置成Ca2+浓度为0.5mol/L的溶液，调节PH为4～5；
(2)在步骤(1)所得的溶液中加入λ-卡拉胶和分子量为180万～220万的透明质酸，所述卡拉胶的加入量为步骤(1)溶液质量的2％，所述透明质酸的加入量为步骤(1)溶液质量的1.5％，在30～40℃条件下，搅拌至溶解；
(3)在步骤(2)所得的溶液中加入偏硅酸钠，形成溶液A；所述偏硅酸钠的加入量为步骤(1)中Ca2+摩尔数的3％；少量Si在溶液中通过改变磷灰石的溶解度、表面化学和材料形貌等方面改善磷灰石材料的结构和形貌；
(4)将碳酸铵或碳酸氢铵溶于水，配置成PH为10～12的溶液B；
(5)将溶液B以0.5ml/min的滴速滴入溶液A中，静置12～24h；
(6)将步骤(5)所得的混合物离心，取结晶物水洗、醇洗、干燥、粉碎。
上述制备方法的产品片层组装而成的具有大量孔洞的规格球形结构，如图1所示，平均粒径为38nm，孔隙率为75％，对盐酸阿霉素的负载量为每10mg负载13.35μg/ml。
实施例二
一种羟基磷灰石结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照Ca:P摩尔比为1.65的比例，将氯化钙和磷酸氢二钾溶于水，配置成Ca2+浓度为0.1mol/L的溶液，调节PH为4～5；
(2)在步骤(1)所得的溶液中加入λ-卡拉胶和分子量为180万～220万的透明质酸，所述卡拉胶的加入量为步骤(1)溶液质量的1％，所述透明质酸的加入量为步骤(1)溶液质量的1％，在30～40℃条件下，搅拌至溶解；
(3)在步骤(2)所得的溶液中加入偏硅酸钠，形成溶液A；所述偏硅酸钠的加入量为步骤(1)中Ca2+摩尔数的2％；少量Si在溶液中通过改变磷灰石的溶解度、表面化学和材料形貌等方面改善磷灰石材料的结构和形貌；
(4)将碳酸铵或碳酸氢铵溶于水，配置成PH为10～12的溶液B；
(5)将溶液B以0.1ml/min的滴速滴入溶液A中，静置12～24h；
(6)将步骤(5)所得的混合物离心，取结晶物水洗、醇洗、干燥、粉碎。
上述制备方法的产品片层组装而成的具有大量孔洞的规格球形结构，平均粒径为45nm，孔隙率为80％，对盐酸阿霉素的负载量为每10mg负载14.36μg/ml。
实施例三
一种羟基磷灰石结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照Ca:P摩尔比为1.6的比例，将硝酸钙和磷酸二氢钠溶于水，配置成Ca2+浓度为0.01mol/L的溶液，调节PH为4～5；
(2)在步骤(1)所得的溶液中加入λ-卡拉胶和分子量为100万～150万的透明质酸，所述卡拉胶的加入量为步骤(1)溶液质量的0.5％，所述透明质酸的加入量为步骤(1)溶液质量的0.5％，在30～40℃条件下，搅拌至溶解；
(3)在步骤(2)所得的溶液中加入偏硅酸钠，形成溶液A；所述偏硅酸钠的加入量为步骤(1)中Ca2+摩尔数的1％；少量Si在溶液中通过改变磷灰石的溶解度、表面化学和材料形貌等方面改善磷灰石材料的结构和形貌；
(4)将碳酸铵或碳酸氢铵溶于水，配置成PH为10～12的溶液B；
(5)将溶液B以0.01ml/min的滴速滴入溶液A中，静置12～24h；
(6)将步骤(5)所得的混合物离心，取结晶物水洗、醇洗、干燥、粉碎。
上述制备方法的产品片层组装而成的具有大量孔洞的规格球形结构，平均粒径为50nm，孔隙率为85％，对盐酸阿霉素的负载量为每10mg负载15μg/ml。
实施例四
一种羟基磷灰石结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照Ca:P摩尔比为1.7的比例，将氟化钙、氯化钙、磷酸二氢钾溶于水，配置成Ca2+浓度为1mol/L的溶液，调节PH为4～5；
(2)在步骤(1)所得的溶液中加入λ-卡拉胶和分子量为100万～180万的透明质 酸，所述卡拉胶的加入量为步骤(1)溶液质量的5％，所述透明质酸的加入量为步骤(1)溶液质量的2％，在30～40℃条件下，搅拌至溶解；
(3)在步骤(2)所得的溶液中加入偏硅酸钠水合物，形成溶液A；所述偏硅酸钠水合物的加入量为步骤(1)中Ca2+摩尔数的5％；少量Si在溶液中通过改变磷灰石的溶解度、表面化学和材料形貌等方面改善磷灰石材料的结构和形貌；
(4)将碳酸铵或碳酸氢铵溶于水，配置成PH为10～12的溶液B；
(5)将溶液B以1ml/min的滴速滴入溶液A中，静置12～24h；
(6)将步骤(5)所得的混合物离心，取结晶物水洗、醇洗、干燥、粉碎。
上述制备方法的产品片层组装而成的具有大量孔洞的规格球形结构，平均粒径为20nm，孔隙率为70％，对盐酸阿霉素的负载量为每10mg负载12μg/ml。