一种聚乙二醇调控纳米羟基磷灰石的快速制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙二醇调控纳米羟基磷灰石的快速制备方法，属于生物医学材料制备领域。按以下工艺步骤制备：分别配置钙盐溶液磷酸盐溶液，将钙盐溶液和磷酸盐溶液等体积混合；在搅拌条件下，用氨水调节反应体系的pH值；加入聚乙二醇，并对反应体系进行升温；反应完成后离心、洗涤并收集颗粒沉淀，得到纳米羟基磷灰石颗粒粉末。本发明专利技术方法制备工艺简单、实验室可操作性强、生产成本低、产品得率高，适于实验室研究应用和工业化生产；而且制备出的棒状纳米羟基磷灰石具有良好的分散性，对正常细胞和癌细胞都无毒性反应，在药物控释载体和基因治疗载体等生物医学及生物材料领域的应用潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医学材料
，具体涉及。
技术介绍
羟基磷灰石纳米颗粒在涂料、医学、药学等领域有着广泛和重要的用途，且可作为一种具有良好组织相容性、无毒副作用的纳米无机材料，用于基因或药物的传递及缓释载体。但是羟基磷灰石在制备过程中，会由于不断生长而扩大尺寸，无法进行有效的胞内运输。因此，如何简易制备纳米尺寸且具有良好分散性的羟基磷灰石成为目前研宄的焦点。在现有制备方法中，已有报道可生产出不同结构和形貌的纳米羟基磷灰石，如 Klesing J 等利用聚乙稀亚胺对轻基磷灰石进行表面改性，以超速离心法去除未结合的聚乙烯亚胺，再进行重悬，通过冷冻干燥法得到100-200nm的纳米棍棒羟基磷灰石，这种羟基磷灰石具有很好的水悬浮性，但是颗粒的尺寸过大，且凝集现象严重；Wu X 等以水热合成法制备羟基磷灰石颗粒，再以聚乙烯亚胺进行表面修饰，得到一种50-100 nm的羟基磷灰石纳米颗粒，但是这种颗粒需在高温下进行，操作安全度低，制备周期长，且制得的颗粒形貌不均一，纯度低。近年来，无机纳米载体技术的发展给轻基磷灰石粉体的制备带来了新的发展机遇，且对羟基磷灰石的特性做出了新的要求。为使载体携带药物安全到达病理部位，载体必须具有纯度高、尺寸小以及分散性良好等性能。而现今各种实验方法均无法制备出一种尺寸小、分散性良好的羟基磷灰石纳米颗粒，所以迫切需要开发一种制备条件简单、耗时短、能耗低、颗粒尺寸小、分散性良好的纳米羟基磷灰石制备方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术以聚乙二醇调控纳米羟基磷灰石的合成，在反应过程中，以聚乙二醇包裹成核的纳米羟基磷灰石，抑制其进一步增长，且通过聚乙二醇对羟基磷灰石表面性质改性，目的在于设计一种可在实验室制备、工艺简单、制备时间短、比表面积较大、分散性良好的纳米羟基磷灰石。所述的，其特征在于按以下工艺步骤: O分别配置15-50mM的钙盐溶液，9_30mM磷酸盐溶液； 2)取50-200mL的钙盐溶液于0°C冷却，将同体积磷酸盐溶液以10-60滴/min速率加入到妈盐溶液中，并以500-1000rpm/min梯度搅拌； 3)用氢氧化钠溶液维持步骤2)反应体系的pH为9-14，直至滴加完成； 4)在步骤3)反应体系中缓慢加入0.5-10mg聚乙二醇，并停止搅拌； 5)Ih后将步骤4)反应体系以500-1000rpm/min快速搅拌，并升温至70-100 °C，持续搅拌Ih ； 6)停止加热，待步骤5)体系降温至室温后，用去离子水于2-8°C的低温条件下离心、重悬洗涤颗粒4_6次，得沉淀物； 7)将步骤6)得到的沉淀物以滤纸封盖，进行无尘干燥处理，制得聚乙二醇调控的纳米羟基磷灰石； 所述纳米羟基磷灰石为棒状结构，长径为20-80nm，短径为10_15nm，长径比为(1_3):1，纳米羟基磷灰石中的有机物含量1_5%，纳米羟基磷灰石含量为85-95%，纳米羟基磷灰石Z电位为(-0.02)- (-0.1) mV，所述聚乙二醇相对分子质量为200-2000。所述，其特征在于步骤I)中所述钙盐为磷酸二氢钙、硝酸钙、碳酸氢钙、硫酸氢钙、亚硫酸氢钙、次氯酸钙、溴化钙、碘化钙、氯酸钙、高氯酸钙或高锰酸钙中的任一种。所述，其特征在于步骤I)中所述的磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾中的任一种。所述，其特征在于步骤6)中的离心的速率为4000-16000rpm/min，离心时间为2_30min。所述，其特征在于步骤7)中沉淀物在干燥时以无水乙醇悬浮，干燥温度为40-60°C，干燥时间为12-24h。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果: 1)本专利技术可在普通实验室内操作，制备方法极其简单，易于控制，所得纳米羟基磷灰石长径为20-80nm，短径为10_15nm，长径比为(1_3):1，纳米羟基磷灰石中的有机物含量为1-5%，纳米羟基磷灰石含量为85-95%，纳米羟基磷灰石Z电位为(-0.02)- (-0.l)mV，分散性良好，比表面积较大； 2)本专利技术使用聚乙二醇来调控制备纳米羟基磷灰石，且聚乙二醇在沉淀洗涤中被洗去，得到的羟基磷灰石颗粒生物相容性良好；所有制备药剂未涉及有毒溶剂，制备条件温和可控； 3)本专利技术制备的纳米羟基磷灰石尺寸小，具有载药载体较优长径比，可轻易穿透细胞膜，且制备的纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性，对正常细胞和癌细胞都无毒性反应，可作为基因或药物的传递载体，对各种急慢性疾病进行治疗。【附图说明】图1为实施例1中产物的场发射扫描电子显微镜图； 图2为实施例1中产物的透射电子显微镜图； 图3为实施例4中纳米羟基磷灰石对L-02细胞的活力影响； 图4为实施例4中纳米羟基磷灰石对H印-3B细胞的活力影响； 图5为实施例4中纳米羟基磷灰石对PANC-1细胞的活力影响；图6为实施例4中纳米羟基磷灰石对HeLa细胞的活力影响。【具体实施方式】为了使本专利技术更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，下列实施例中未提及的具体实验方法，通常按常规实验方法进行。实施例1 分别当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙二醇调控纳米羟基磷灰石的快速制备方法，其特征在于按以下工艺步骤：1）分别配置15‑50mM的钙盐溶液，9‑30mM磷酸盐溶液；2）取50‑200mL的钙盐溶液于0℃冷却，将同体积磷酸盐溶液以10‑60滴/min速率加入到钙盐溶液中，并以500‑1000rpm/min梯度搅拌；3）用氢氧化钠溶液维持步骤2）反应体系的pH为9‑14，直至滴加完成；4）在步骤3）反应体系中缓慢加入0.5‑10mg聚乙二醇，并停止搅拌；5）1h后将步骤4）反应体系以500‑1000rpm/min快速搅拌，并升温至70‑100℃，持续搅拌1h；6）停止加热，待步骤5）体系降温至室温后，用去离子水于2‑8℃的低温条件下离心、重悬洗涤颗粒4‑6次，得沉淀物；7）将步骤6）得到的沉淀物以滤纸封盖，进行无尘干燥处理，制得聚乙二醇调控的纳米羟基磷灰石；所述纳米羟基磷灰石为棒状结构，长径为20‑80nm，短径为10‑15nm，长径比为（1‑3）：1，纳米羟基磷灰石中的有机物含量1‑5%，纳米羟基磷灰石含量为85‑95%，纳米羟基磷灰石Z电位为（‑0.02）‑（‑0.1）mV，所述聚乙二醇相对分子质量为200‑2000。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥东，李泽豪，叶婷，江国华，李麟涉，姚菊明，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33