一種磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法
【專利摘要】本發明公開一種磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，該方法以可溶性鈣鹽、可溶性磷鹽、雙層修飾的納米四氧化三鐵磁流體為原料，尿素為酸堿度調節劑，在75~80℃水浴條件下制備出磁性羥基磷灰石晶須球；本發明工藝簡單，便于操作，產量穩定，所得產品性能優良，可用于靶向藥物載體，生物工程材料等領域。
【專利說明】一種磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，屬于靶向藥物載體和生物工程材料領域。
【背景技術】
[0002]羥基磷灰石(Caltl (PO4)6 (OH)2)，簡稱HA或HAP，具有良好的生物相容性；直徑在幾個至幾十個納米的四氧化三鐵與塊體磁性材料不同，表現為超順磁性:即在磁場中有較強磁性，沒有磁場時磁性很快消失，且有動物實驗證明了納米四氧化三鐵生物相容性較好，能隨體液代謝排出體外。
[0003]目前，國內制備羥基磷灰石晶須球較少見，羥基磷灰石晶須球主要表現成羥基磷灰石晶須制備過程中的一種雜相，其產率非常低，本專利所制備的羥基磷灰石晶須球不僅產率較高，而且晶須球中心帶有一個納米四氧化三鐵的磁核，可磁控靶向。其產率的提高主要是因為使用了雙修飾層的納米四氧化三鐵作為磁核心，其外層修飾劑為山梨醇等模板劑，這有利于晶須的生長，更有利于晶須沿模板劑長成放射性球狀。同時，雙修飾過后的納米四氧化三鐵具有很好的懸浮性能，為晶須的生長提供了穩定可靠的生長空間。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于 提供一種磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，具體包括如下步驟:
Cl)按摩爾比為1:1:5~2.5:1:15的比例將可溶性鈣鹽、可溶性磷鹽、尿素混合，按l(Tl00g/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為2~3，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1:1:10的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中，超聲分散5~30分鐘；
(2)設置水浴溫度為7(T80°C，恒溫反應10-36小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗3~8次；
(3)步驟(3)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，在45°C~80°C恒溫箱中恒溫干燥8~20小時，或者真空冷凍干燥48h，冷凍溫度-20°C~_40°C，真空度為20pa，得到磁性羥基磷灰石晶須球。
[0005]本發明所述可溶性鈣鹽為硝酸鈣、氯化鈣等可溶溶于水的鈣鹽均可。
[0006]本發明所述可溶性磷鹽為磷酸氫二銨等可溶于水的磷酸鹽、磷酸氫鹽與磷酸二氫鹽均可。
[0007]本發明所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體，具體制備方法如下:
A、按摩爾比為1.9:f2.1:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按5~50g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液；
B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:2~1:6;調節水浴溫度為6(T90°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為8~10，反應2(T40min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用； C、將外層修飾劑超聲溶于蒸餾水中得到外層修飾劑溶液，將單層修飾納米四氧化三鐵加入外層修飾劑溶液中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比1:1飛:1，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
[0008]本發明所述外層修飾劑為山梨醇、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇中的一種。
[0009]本發明的有益效果是:
(1)本發明所述磁性晶須球制備方法反應工藝簡單，產量穩定，操作簡便；
(2)本發明所述制備方法制備得到的磁性晶須球的產率高，磁性晶須球磁性能優良，表現出超順磁性，尺寸分布均勻；
(3)本發明所述述制備方法制得的磁性晶須球的生物相容性和活性良好，可用于靶向藥物載體和生物工程材料等相關領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1:磁性羥基磷灰石晶須球工藝流程圖；
圖2:磁性羥基磷灰石晶須球的倒置顯微照片；
圖3:磁性羥基磷灰石晶須球的XRD圖譜；
圖4:磁性羥基磷灰石晶須球的SEM照片；
圖5:磁性羥基磷灰石晶須球的EDS圖譜。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明保護范圍不局限于所述內容。
[0012]實施例1
本實施例所述磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法如附圖1的工藝流程圖所示，具體包括如下步驟:
本實施例所述磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按摩爾比為1:1:5的比例將四水硝酸鈣、磷酸一氫鈉、尿素混合，按100g/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為
2.5，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1:1的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中，超聲分散5分鐘；
(2)設置水浴溫度為70°C，隨著反應的進行，尿素不斷分解出胺，胺溶于將使溶液的PH值上升，恒溫反應36小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗5次；
(3)步驟(2)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，在60°C恒溫箱中恒溫干燥24小時，得到磁性羥基磷灰石晶須球。
[0013]本實施例所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體，具體制備方法如下:
A、按摩爾比為2:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按5g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液；
B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:2;調節水浴溫度為60°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為9，反應30min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用；
C、按0.5g/L的比例稱取的山梨醇超聲溶于蒸餾水的燒杯中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比1:1，按體積比為1:4的比例將上述單層修飾納米四氧化三鐵加入山梨醇溶液中，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
[0014]本實施例制備得到的磁性羥基磷灰石晶須球，尺寸分布均勻，如圖2所述，所制備的晶須球平均半徑約為40微米，如圖4所示，表面為晶須狀，根據圖5可知在晶須球的中心含有鐵，根據附圖3的XRD可以斷定，鐵是以四氧化三鐵的形式存在的，因此，本實施例制備制得的磁性羥基磷灰石晶須球是核心為納米四氧化三鐵，表面為羥基磷灰石晶須的球。
[0015]實施例2
本實施例所述磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按摩爾比為1:1:5的比例將四水硝酸鈣、磷酸鈉、尿素混合，按100g/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為2，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1:1的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中,超聲分散5分鐘；
(2)設置水浴溫度為70°C，隨著反應的進行，尿素不斷分解出胺，胺溶于將使溶液的PH上升，恒溫反應36小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗3次；
(3)步驟(2)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，在45°C恒溫箱中恒溫干燥20小時，得到磁性羥基磷灰石晶須球。
[0016]本實施例所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體，具體制備方法如下:
A、按摩爾比為2:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按5g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液；
B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:2;調節水浴溫度為60°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為8，反應40min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用；
C、按0.5g/L的比例稱取的山梨醇超聲溶于蒸餾水的燒杯中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比1:1，按體積比為1:4的比例將上述單層修飾納米四氧化三鐵加入山梨醇溶液中，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
[0017]本實施制備得到的磁性羥基磷灰石晶須球，尺寸分布均勻，表面晶須呈棒狀，晶須長度約為5微米，球的半徑約為10微米，可以作為一種良好的載藥材料，磁性能表現為超順磁性，本實施例制備制得的磁性羥基磷灰石晶須球是核心為納米四氧化三鐵，表面為羥基磷灰石晶須的球。
[0018]實施例3
本實施例所述磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按摩爾比為1.5:1:12的比例將氯化鈣、磷酸一氫胺、尿素混合，按10g/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為3，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1:4的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中,超聲分散18分鐘；
(2)設置水浴溫度為72°C，隨著反應的進行，尿素不斷分解出胺，胺溶于將使溶液的PH上升，恒溫反應16小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗4次；(3)步驟(2)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，真空冷凍干燥，其中溫度為-40°C，真空度為20Pa，干燥時間48h，得到磁性羥基磷灰石晶須球。
[0019]本實施例所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體，具體制備方法如下:
A、按摩爾比為2:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按50g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液；
B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:6;調節水浴溫度為90°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為10，反應20min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用；
C、按0.5g/L的比例稱取的十六烷基三甲基溴化銨超聲溶于蒸餾水的燒杯中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比6:1，按體積比為1:6的比例將上述單層修飾納米四氧化三鐵加入十六烷基三甲基溴化銨溶液中，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
[0020]本實施例制備得到的磁性羥基磷灰石晶須球，尺寸分布均勻，表面光滑無雜物，晶須長度為100納米，其平均球半徑約為250納米，可以作為一種良好的載藥材料，磁性能表現為超順磁性，本實施例制備制得的磁性羥基磷灰石晶須球是核心為納米四氧化三鐵，表面為羥基磷灰石晶須的球。
[0021]實施例4
本實施例所述磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按摩爾比為2:1:8的比例將硝酸鈣和磷酸二氫鈉、尿素混合，按30g/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為2.5，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1:8的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中，超聲分散20分鐘；
(2)設置水浴溫度為74°C，隨著反應的進行，尿素不斷分解出胺，胺溶于將使溶液的PH上升，恒溫反應25小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗6次；
(3)步驟(2)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，真空冷凍干燥，其中溫度為-40°C，真空度為20Pa，干燥時間48h，得到磁性羥基磷灰石晶須球。
[0022]本實施例所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體，具體制備方法如下:
A、按摩爾比為2:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按20g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液；
B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:3;調節水浴溫度為70°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為9，反應30min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用；
C、按0.5g/L的比例稱取的聚乙二醇超聲溶于蒸餾水的燒杯中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比1:2，按體積比為1:5的比例將上述單層修飾納米四氧化三鐵加入聚乙二醇溶液中，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
[0023]本實施例制備得到的磁性羥基磷灰石晶須球，尺寸分布均勻，表面光滑無雜物，晶須長度為10微米，其平均球半徑約為20微米，表面均為納米棒狀晶，可以作為一種良好的載藥材料，磁性能表現為超順磁性，本實施例制備制得的磁性羥基磷灰石晶須球是核心為納米四氧化三鐵，表面為羥基磷灰石晶須的球。[0024]實施例5 本實施例所述磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按摩爾比為2.5:1:15的比例將硝酸鈣和磷酸二氫鈉、尿素混合，按60g/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為3，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1:10的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中，超聲分散30分鐘；
(2)設置水浴溫度為80°C，隨著反應的進行，尿素不斷分解出胺，胺溶于將使溶液的PH上升，恒溫反應10小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗31次；
(3)步驟(2)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，在80°C恒溫箱中恒溫干燥8小時，或者真空冷凍干燥，得到磁性羥基磷灰石晶須球。
[0025]本實施例所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體，具體制備方法如下:
A、按摩爾比為2:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按40g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液；
B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:4;調節水浴溫度為80°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為9.5，反應35min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用；
C、按0.5g/L的比例稱取的山梨醇超聲溶于蒸餾水的燒杯中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比1:4，按體積比為1:5.5的比例將上述單層修飾納米四氧化三鐵加入山梨醇溶液中，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
[0026]本實施例制備得到的磁性羥基磷灰石晶須球，尺寸分布均勻，表面光滑無雜物，晶須長度為15微米，其平均球半徑約為30微米，可以作為一種良好的載藥材料，磁性能表現為超順磁性，其規整性較好，本實施例制備制得的磁性羥基磷灰石晶須球是核心為納米四氧化三鐵，表面為羥基磷灰石晶須的球。
【權利要求】
1.一種磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)按摩爾比為1:1:5~2.5:1:15的比例將可溶性鈣鹽、可溶性磷鹽、尿素混合，按l(TlOOg/L的比例將混合物加入到蒸餾水中，待所有藥品溶解，用濃硝酸調節溶液的初始PH值，使PH值為2~3，按雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體與混合溶液體積比為1: 1:10的比例將雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體加入到混合溶液中，超聲分散5~30分鐘； (2)設置水浴溫度為7(T80°C，恒溫反應10-36小時，待反應結束，取出反應產物用蒸餾水清洗3~8次； (3)步驟(3)得到的產物經過抽濾后得到晶須濾餅，干燥后得到磁性羥基磷灰石晶須球。
2.根據權利要求1所述的磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體的制備方法為: Α、按摩爾比為2:1，稱取氯化鐵和氯化亞鐵，按5~50g/L的比例將混合物加入到經過氮氣脫氧的蒸餾水中得到混合液； B、稱取內層修飾劑硬脂酸加入混合液中，其中硬脂酸與鐵離子的摩爾比1:2~1:6;調節水浴溫度為6(T90°C，然后往混合液中加入氨水，使溶液的PH為8~10，反應2(T40min，得到單層修飾納米四氧化三鐵，洗滌三次待用； C、按0.5g/L的比例稱取的山梨醇超聲溶于蒸餾水的燒杯中，其中外層修飾劑與鐵離子的摩爾比1:1飛:I，按體積比為1: 1~1:6的比例將上述單層修飾納米四氧化三鐵加入山梨醇溶液中，超聲處理10分鐘，得到雙層修飾納米四氧化三鐵磁流體。
3.根據權利要求2所述的磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，其特征在于:所述外層修飾劑為山梨醇、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇中的一種。
4.根據權利要求1所述的磁性羥基磷灰石晶須球的制備方法，其特征在于:反應過程中的酸堿度調節劑為尿素，初始條件的酸堿度值調節所使用的酸液為濃硝酸。
【文檔編號】C30B29/10GK103541005SQ201310526521
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】陳慶華, 王端誠, 顏廷亭 申請人:昆明理工大學