专利名称：一种羟基磷灰石纳米杆的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种羟基磷灰石纳米杆的制备方法，特别是通过采用价格低廉的油酸-乙醇-水相转移体系合成尺寸均匀、可控的高性能羟基磷灰石纳米杆。属于医用羟基磷灰石制造的技术领域。
背景技术：
羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)，分子式Ca10(PO4)6(OH)2，它是一种针状晶体。在自然界中动物骨骼和牙齿的主要无机成分就是羟基磷灰石。在骨质中，羟基磷灰石大约占60％。羟基磷灰石具有优良的生物相容性，目前在包括骨组织工程支架、植入器械的表面改性、人工牙、药物缓释等领域有着广泛的应用并取得了良好的社会及经济效益。
羟基磷灰石的来源包括天然骨骼的提取及人工合成两种途径。从天然骨骼获取羟基磷灰石的步骤包括骨骼的清洗、高温煅烧及机械粉碎。该方法可以获得尺寸约为数百纳米的羟基磷灰石颗粒。该方法所获取的羟基磷灰石其组成与骨骼相似，生物相容性较好，而且制备成本较为低廉。但该方法所采用的高温煅烧步骤由于时间较长，能耗较高，而机械粉碎中的多级粉碎，步骤繁琐，且要获得尺寸约为数百纳米的颗粒需要球磨数十小时，生产效率还有待提高。因此，目前该方法还没有真正进入应用领域。
人工合成羟基磷灰石是目前较为通用的获取羟基磷灰石的制备方法。人们开发了机械化学法、微波固相合成、沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法、反相微乳液法等多种制备方法。其中大多数方法所制备的羟基磷灰石在尺寸、形貌等方面均存在尺寸不均、颗粒较大、形貌不规则等问题。而这些问题对于羟基磷灰石的应用产生了包括性能质量控制难、均匀分散难等问题。
在2004年国内的李亚栋研究小组提出了采用亚油酸-乙醇-水体系利用液-固-液相转移机制成功制备了羟基磷灰石纳米杆。其形貌的均匀性、尺寸的可调控性均超过了以前的的种种方法。但是亚油酸成本较高，这在某种程度上阻碍了其应用的推广。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种采用油酸-乙醇-水相转移体系的羟基磷灰石纳米杆的制备方法，该方法能够方便廉价地获得在纳米尺度上尺寸均匀、形貌可控的高质量的羟基磷灰石纳米杆，因此可望广泛应用于医学领域。
技术方案本发明提出采用价格相对低廉的油酸替代亚油酸，即通过油酸-乙醇-水体系制备羟基磷灰石纳米杆。通过该方法制备的羟基磷灰石纳米杆不仅尺寸均匀、形貌可控，而且价格较为低廉，为高质量医用羟基磷灰石材料的获取及推广提供了新的可能。
本发明的羟基磷灰石纳米杆的制备方法其特征在于通过如下步骤进行制备 a.首先将油酸、乙醇及添加剂混合，其中油酸在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，乙醇在最终混合溶液中的体积含量为30％-60％； b.其次将钙盐水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介质中，钙盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，钙盐的质量体积浓度为0.1％-10％； c.然后加入磷酸盐水溶液室温混合，磷酸盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，磷酸盐的质量体积浓度为0.1％-10％； d.将步骤c产生的混合物在反应釜中在80-200摄氏度间反应2-24小时； e.离心去除上清液并用清洗溶剂清洗后干燥，得到羟基磷灰石纳米杆。
步骤a中的添加剂为油酸钠或者十八氨。
步骤E中清洗溶剂为水、乙醇、乙酸乙酯。
有益效果羟基磷灰石纳米杆由于在医学领域有着广泛应用价值而受到人们的高度关注。然而目前获取羟基磷灰石纳米杆的方法或者尺寸、形貌不易控制或者价格比较昂贵，因而影响了其应用性能及应用范围。
为此，本发明提出采用价格低廉的油酸-乙醇-水相转移体系制备在纳米尺度内尺寸均匀、形貌可控的高质量的羟基磷灰石纳米杆，为高质量医用羟基磷灰石材料的获取及推广提供了新的可能。
具体实施例方式 a.首先将油酸、乙醇及添加剂混合，其中油酸在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，乙醇在最终混合溶液中的体积含量为30％-60％； b.其次将钙盐水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介质中，钙盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，钙盐的质量体积浓度为0.1％-10％； c.然后加入磷酸盐水溶液室温混合，磷酸盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，磷酸盐的质量体积浓度为0.1％-10％； d.将步骤c产生的混合物在反应釜中在80-200摄氏度间反应2-24小时； e.离心去除上清液并用清洗溶剂清洗后干燥，得到羟基磷灰石纳米杆。
步骤a中的添加剂为油酸钠或者十八氨。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1 1分别量取16ml油酸，64ml无水乙醇，边搅拌边缓慢加入6.4g油酸钠，使其混合均匀； 2称取2g硝酸钙，溶于30ml蒸馏水中； 3将硝酸钙溶液缓慢倒入油酸钠，乙醇，油酸的混合溶液中，并通过磁力搅拌器使其混合均匀； 4将上述溶液搅拌30分钟，使其完成离子交换； 5称取2g磷酸钠，溶于30ml蒸馏水中； 6磷酸钠溶液加入完成离子交换的溶液中，并搅拌5分钟； 7上述混合液倒入反应釜，并把反应釜置于电热恒温干燥箱中，使其在90℃的条件下反应8小时； 8取出反应产物，依次用水、乙醇、乙酸乙酯超声清洗离心3次，干燥后所得产物即为直径约10nm，长约200nm羟基磷灰石纳米杆。
实施例2 将实施例1中反应釜反应温度升至120摄氏度，其余条件相同可获得直径约20nm，长约100nm的羟基磷灰石纳米杆。
权利要求
1、一种羟基磷灰石纳米杆的制备方法，其特征在于通过如下步骤进行制备
a.首先将油酸、乙醇及添加剂混合，其中油酸在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，乙醇在最终混合溶液中的体积含量为30％-60％；
b.其次将钙盐水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介质中，钙盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，钙盐的质量体积浓度为0.1％-10％；
c.然后加入磷酸盐水溶液室温混合，磷酸盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，磷酸盐的质量体积浓度为0.1％-10％；
d.将步骤c产生的混合物在反应釜中在80-200摄氏度间反应2-24小时；
e.离心去除上清液并用清洗溶剂清洗后干燥，得到羟基磷灰石纳米杆。
2、根据权利要求1所述的羟基磷灰石纳米杆的制备方法，其特征在于步骤a中的添加剂为油酸钠或者十八氨。
全文摘要
羟基磷灰石纳米杆的制备方法是采用价格低廉的油酸-乙醇-水相转移体系制备尺寸均匀，形貌可控的纳米尺度的羟基磷灰石纳米杆。通过如下步骤进行制备a.首先将油酸、乙醇及添加剂混合；b.其次将钙盐水溶液分散到上述油酸-乙醇混合介质中，钙盐水溶液在最终混合溶液中的体积含量为5％-15％，钙盐的质量体积浓度为0.1％-10％；c.然后加入磷酸盐水溶液室温混合，磷酸盐的质量体积浓度为0.1％-10％；d.将步骤c产生的混合物在反应釜中在80-200摄氏度间反应；e.离心去除上清液并用清洗溶剂清洗后干燥，得到羟基磷灰石纳米杆该方法具有生产成本低廉，产品质量较高的特点，可望在医学领域获得应用。
文档编号A61L31/02GK101297978SQ20081012419
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月17日 优先权日2008年6月17日
发明者张继中 申请人:东南大学