本发明专利技术公开了一种羟基磷灰石单晶纳米棒的亲水性改性方法，首先合成表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶，然后将表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶与核苷酸5'-一磷酸腺苷钠盐或核黄素磷酸钠按质量比为4:1在丙酮溶剂中回流反应进行表面配体交换制得样品A，样品A和S-异氰酸-N-乙基-N'-苯基二硫代氨基甲酸酯反应得到链转移剂表面修饰的羟基磷灰石纳米晶样品B，样品B与亲水性高分子进行可逆加成-断裂链转移聚合反应即可。本发明专利技术方法所制备的亲水性纳米羟基磷灰石可用于药物载代，细胞成像，亦可作为无机原料可用于制备可降解的人工骨、骨水泥等生物医用材料，其在生物材料与组织工程等相关领域有着良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着生命科学的发展，人们希望能够获得丰富详细的关于组织、细胞等的直观信息，促使各种成像技术迅速发展。其中，材料的亲水性至关重要，它影响细胞及其动物对材料的吸收，从而制约材料的应用。羟基磷灰石(Ca1(](OH)2(PO4)6, HAp)具有优异的生物相容性、骨诱导性、非免疫原性、可降解性等性能，被广泛用于组织工程、药物和基因传递和其他生物领域。同时，羟基磷灰石也是一种很好的离子掺杂的基体材料，常被杂质离子赋予新的理化特性。为了获得均匀的羟基磷灰石的纳米尺度产物，通常利用疏水性油酸反应体系进行调控合成，获得的产物表面即为疏水性表面，但其亲水性受到一定限制，使其在生物领域应用局限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术的实现过程如下: ，包括如下步骤: (1)合成表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶； (2)将表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶与核苷酸5’-一磷酸腺苷钠盐(AMP，)或核黄素磷酸钠按质量比为4:1在丙酮溶剂中回流反应，利用强磷酸配体核苷酸5’ - 一磷酸腺苷钠盐或核黄素磷酸钠对表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶进行表面配体交换，制得样品A； (3)样品A和S-异氰酸-N-乙基-N’-苯基二硫代氨基甲酸酯(CTA)通过N，N’ - 二环己基碳二亚胺(DCC)作为脱水剂，4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为催化剂常温反应得到链转移剂表面修饰的羟基磷灰石纳米晶样品B ; (4)样品B作为链转移剂，偶氮二异丁腈(AIBN)作为链引发剂，亲水性高分子作为单体，四氢呋喃作为溶剂，氮气下进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，其中聚合度为10~30，亲水性高分子选自甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)、衣康酸(IA)、磷脂。所述表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶制备方法为:在聚四氟乙烯反应釜中，利用油酸、乙醇和水为混合溶剂，添加计量的硝酸钙和磷酸盐进行油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶的合成，反应在100-1800C，产物离心后，用环己烷和乙醇洗涤即可。上述方法制备得到的亲水性羟基磷灰石单晶纳米棒作为纳米荧光探针在活体细胞荧光标记中的应用。本专利技术的积极效果:本专利技术制备方法原料廉价易得，成本低，合成工艺简单易实现，产品质量稳定，工艺放大容易且重现性能好；本方法所制备的亲水性纳米羟基磷灰石可用于药物载代，细胞成像，亦可作为无机原料可用于制备可降解的人工骨、骨水泥等生物医用材料。其在生物材料与组织工程等相关领域有着良好的应用前景。【附图说明】图1是实施例1中纳米羟基磷灰石改性前后TEM图对比(左为改性前合成的疏水性纳米棒，右图为改性后亲水性纳米棒)； 图2是实施例1中核黄素成功的接到纳米羟基磷灰石上分散液照片； 图3是实施例1中负载核黄素的亲水性纳米羟基磷灰石的细胞标记图； 图4是实施例1中负载核黄素的亲水性纳米羟基磷灰石的细胞毒性实验结果图； 图5是实施例5中亲水性纳米羟基磷灰石负载药物后的释放曲线图； 图6是实施例5中纳米羟基磷灰石样品改性前后分散性对照图。【具体实施方式】下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。具有疏水性表面的单分散羟基磷灰石纳米棒的合成方法为:在50mL聚四氟乙烯反应釜中，加入4mL油酸，16mL无水乙醇，然后再加入0.25M的硝酸钙水溶液8mL，0.15M的磷酸氢钠水溶液8mL，搅拌均匀后，密封于钢套放入150°C烘箱中水热反应10h。待反应结束，自然冷却，离心获得沉淀，用环己烷和乙醇重复洗涤沉淀数次后获得后续实验所需的具有疏水性表面的氟磷灰石纳米棒，其直径约为15nm，长约lOOnm，相关的TEM表征如图1所不O实施例1 在10mL的烧瓶中，加入上述800mg疏水性轻基磷灰石纳米棒，200mg核黄素磷酸钠，50mL丙酮溶液，在60°C回流6_8 h，得到样品A ;接着利用样品A中磷酸配体上的官能团(-0H)与链转移剂CTA合成新的链转移剂，反应条件:600mg产品A和108mg S-异氰酸-N-乙基-N’ -苯基二硫代氨基甲酸酯(CTA)通过N，N’ - 二环己基碳二亚胺(DCC，1.0Og)作为脱水剂，4- 二甲氨基吡啶(DMAP，200mg)作为催化剂形成新的链转移剂，常温反应18-24 h记为样品B。最后以样品10mg B作为新的链转移剂，12mg偶氮二异丁腈(AIBN)作为链引发剂，1.0Og亲水性高分子甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)作为单体，四氢呋喃作为溶剂，氮气环境下反应24 h，收集样品。改性后会出现黄色荧光(说明核黄素成功的接到纳米羟基磷灰石上)如图2所示；细胞成像如图3所示；细胞毒性实验结果如图4所示。实施例2 在10mL的烧瓶中，加入800mg疏水性轻基磷灰石纳米棒，200mg核黄素磷酸钠，50mL丙酮溶液，在60°C回流6-8 h，得到样品A ;接着利用产品A中磷酸配体上的官能团(-0H)与链转移剂CTA合成新的链转移剂，反应条件:600mg产品A和108mg S-异氰酸-N-乙基-N’ -苯基二硫代氨基甲酸酯(CTA)通过N，N’ - 二环己基碳二亚胺(DCC，1.0Og)作为脱水剂，4-二甲氨基吡啶(DMAP，200mg)作为催化剂形成新的链转移剂，常温反应18-24 h记为样品B。最后以样品10mg B作为新的链转移剂，12mg偶氮二异丁腈(AIBN)作为链引发剂，2.0Og亲水性高分子甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)作为单体，四氢呋喃作为溶剂，氮气环境下反应24 h，收集样品。实施例3 在10mL的烧瓶中，加入800mg疏水性轻基磷灰石纳米棒，200mg核黄素磷酸钠，50mL丙酮溶液，在60°C回流6-8 h，得到样品A ;接着利用产品A中磷酸配体上的官能团(-0H)与链转移剂CTA合成新的链转移剂，反应条件:600mg产品A和108mg S-异氰酸-N-乙基-N’ -苯基二硫代氨基甲酸酯(CTA)通过N，N’ - 二环己基碳二亚胺(DCC，1.0Og)作为脱水剂，4-二甲氨基吡啶(DMAP，200mg)作为催化剂形成新的链转移剂，常温反应18-24 h记为样品B。最后以样品10mg B作为新的链转移剂，12mg偶氮二异丁腈(AIBN)作为链引发剂，1.0Og亲水性高分子磷脂作为单体，四氢呋喃作为溶剂，氮气环境下反应24 h,收集样品。...
【技术保护点】
一种羟基磷灰石单晶纳米棒的亲水性改性方法，包括如下步骤：（1）合成表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶；（2）将表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶与核苷酸5'‑一磷酸腺苷钠盐或核黄素磷酸钠按质量比为4:1在丙酮溶剂中回流反应，利用强磷酸配体核苷酸5'‑一磷酸腺苷钠盐或核黄素磷酸钠对表面油酸修饰的羟基磷灰石纳米晶进行表面配体交换，制得样品A；（3）样品A和S‑异氰酸‑N‑乙基‑N'‑苯基二硫代氨基甲酸酯通过N,N'‑二环己基碳二亚胺作为脱水剂，4‑二甲氨基吡啶作为催化剂常温反应得到链转移剂表面修饰的羟基磷灰石纳米晶样品B；（4）样品B作为链转移剂，偶氮二异丁腈作为链引发剂，亲水性高分子作为单体，四氢呋喃作为溶剂，氮气下进行可逆加成‑断裂链转移聚合反应, 其中聚合度为10~30，亲水性高分子选自甲基丙烯酸聚乙二醇酯、衣康酸、磷脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：衡春宁，郑晓燕，张小勇，范代娣，惠俊峰，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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