一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法技术

本发明专利技术公开了生物医药材料领域内的一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法，其先将聚乙烯醇加入钙盐溶液中，再滴加磷酸盐溶液，将得到混合液转移入密闭反应釜，在烘箱中加热反应20‑24h，将生成物先用乙醇和水洗涤后放入马弗炉，加热至850‑950℃后保温1.5‑2.5h，待其自然冷却后得到多孔片状磷灰石。本发明专利技术以聚乙烯醇为模板剂，通过调节聚乙烯醇的用量，调控合成的磷灰石的形貌，模板剂无毒，用量少且容易去除。本发明专利技术方法合成的羟基磷灰石为片状多孔结构且生物相容性良好，可用于吸附，载药等用途。

A preparation method of porous flake apatite with good biocompatibility

【技术实现步骤摘要】
一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法
本专利技术生物医药材料制备技术
，涉及一种磷灰石的制备方法，具体涉及一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法。
技术介绍
现有的研究表明，具有孔洞结构的磷灰石对应松质骨的结构，孔隙提供细胞附着的表面和骨生长的空间（Prakasam等人。PropertiesandApplicationsofDenseHydroxyapatite:AReview[J].JournalofFunctionalBiomaterials.2015;6:1099-1140.），同时利于周围组织的向内生长（Son等人。PreparationandCharacterizationofPorousHydroxyapatiteBlockUsingaHHPMethod[J].KeyEngineeringMaterials,2006,309-311:1067-1070.），进而具有更高的生物相容性，此外，孔洞结构还有利于后期的吸附性能和药物负载、缓释等（Xia等人。Afacilesynthesisofhydroxyapatiteforeffectiveremovalstrontiumion[J].JournalofHazardousMaterials,2019,368:326-335.）。但是羟基磷灰石自身形成多孔结构的能力是有限的，所以需要开发合成具有孔洞结构的羟基磷灰石的方法。目前常用的合成羟基磷灰石的方法有沉淀法、水热法，溶胶-凝胶法、超声合成法、微乳液法及超声合成法等（庞晓峰,曾红娟.纳米羟基磷灰石粉体的生物活性的研究[J].材料工程,2009,2009(4):14-17.）。如果为得到某些特定形貌和结构的羟基磷灰石，通常会使用大量有毒的模板剂，导致生产的材料残留有害物质或高代价的后处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法。该方法可以获得片状，多孔，生物相容性良好的羟基磷灰石。实现本专利技术目的的技术方案如下：一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法，包括步骤如下：将聚乙烯醇（PVA）加入可溶性钙盐溶液中，然后滴加磷酸盐溶液，将得到的混合液转移入密闭反应釜，在烘箱中加热至140-180℃，反应20-24h，反应结束后先用乙醇和水初步洗涤去除可溶性的盐类物质，再将固体物质放入马弗炉，以3-5℃/分钟的升温速率加热至850-950℃后保温1.5-2.5h，再自然冷却后得到多孔片状磷灰石。所述的混合溶液中，钙离子与磷酸根离子的摩尔比为（1.5-2）：1，磷酸根离子的摩尔浓度为0.01-0.5mol/L。所述的混合溶液中，聚乙烯醇的质量浓度为0.04%-1.2%。本专利技术中，可溶性钙盐优选为氯化钙或硝酸钙。所述的磷酸盐优选为十二水磷酸三钠。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术中，加入的聚乙烯醇为模板剂，模板剂用量少且无毒，通过调节聚乙烯醇的用量，可调控合成的磷灰石的形貌，其趋势是随聚乙烯醇的用量增加孔洞结构逐渐增加，起作用原理是，初期反应生成羟基磷灰石时，羟基磷灰石围绕模板剂外周生长，并逐渐聚集增大，加热至850-950℃后保温1.5-2.5h，可将聚乙烯醇氧化分解并去除，聚乙烯醇极易去除，无残留。本专利技术方法合成的磷灰石为片状多孔结构且生物相容性良好，可满足应用于吸附、载药等领域。附图说明图1为实施例1中不加入聚乙烯醇时制得的磷灰石的透射电镜图。图2为实施例1中聚乙烯醇加入量为0.04%时制得的磷灰石的透射电镜图。图3为实施例1中聚乙烯醇加入量为0.2%时制得的磷灰石的透射电镜图。图4为实施例1中聚乙烯醇加入量为0.4%时制得的磷灰石的透射电镜图。图5为实施例1中聚乙烯醇加入量为1.2%时制得的磷灰石的透射电镜图。图6为实施例1中不加入聚乙烯醇时制得的磷灰石的扫描电镜图。图7为实施例1中聚乙烯醇加入量为0.04%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图8为实施例1中聚乙烯醇加入量为0.2%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图9为实施例1中聚乙烯醇加入量为0.4%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图10为实施例1中聚乙烯醇加入量为1.2%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图11为实施例1制得的磷灰石的红外表征图。图12为MG-63细胞与实施例1制得的磷灰石中培养1，3和5天时使用cck8试剂盒测试的细胞增殖图，图中，天数对应的柱形从左至右分别对应DMEM、S1、S2、S3、S4和S5。图13为MG-63细胞与实施例2制得的磷灰石中培养1，3天的活死染色照片。其中a-e为S1-S5样品与细胞共培养1天后的照片，f为不含材料的对照组；g-k为S1-S5样品与细胞共培养3天后的照片，l为不含材料的对照组。图14为实施例3制得的磷灰石多晶X射线衍射表征图谱。图15为对比例中聚乙烯醇加入量为0.04%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图16为对比例中聚乙烯醇加入量为0.2%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图17为对比例中聚乙烯醇加入量为0.4%时制得的磷灰石的扫描电镜图。图18为对比例中聚乙烯醇加入量为1.2%时制得的磷灰石的扫描电镜图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。实施例1取1.84g无水氯化钙与适量PVA溶解在30mL去离子水中，得到钙源溶液；另取3.80g十二水合磷酸三钠溶于20mL去离子水中，得到磷源溶液。将钙源溶液和磷源溶液依次加入密闭反应釜内衬中，并用玻璃棒搅拌。因磷酸钠自身水解导致溶液pH升高，故无需额外加入氨水等物质调节酸碱性。将混合物搅拌均匀后，将反应釜放入烘箱，在160℃下加热24h，反应完成后，待反应釜冷却，将取出的固体物用水、乙醇各洗3次以去除可溶性无机盐及少量有机物，烘干后将得到的固体分别放入马弗炉，在空气氛围内以4℃每分钟的升温速率加热至900℃以除去多余的PVA，保温2h后自然冷却，得到最终产物。其中，PVA的用量分别为0g，0.022g，0.111g，0.223g和0.668g，对应的产物编号为S1，S2，S3，S4和S5。图1至图5和图6至图10分别为实施案例1中产物S1，S2，S3，S4和S5的透射电镜图和扫描电镜图。这些图表明不含PVA时合成的产物为颗粒状结构，未添加PVA制备得到的是无孔结构的羟基磷灰石，而添加PVA为模板后合成的磷灰石均为片状多孔结构的羟基磷灰石，且随着聚乙烯醇的浓度增加，磷灰石的孔洞结构逐渐增加。图11为实施例1制得产物的红外表征图谱，磷酸基团（473，564,599,960,1021和1085cm-1处）和羟基（632和3567cm-1处）的吸收峰非常明显，且基本无其他杂峰，说明这些样品具有羟基磷灰石的特征，且已除去残留的PVA等有机物，但无法排除可能含有其他磷酸盐类物质。图12为MG-63细胞在实施例1制得的磷灰石中培养1，3和5天时使用cck8试剂盒测试的细胞增殖图。从图中可以看出，合成的材料的对于MG-63细胞增值均起到促进作用，说明制得的材料具有良好的生物相容性和生物活性。实施例2取3.91g四水硝酸钙与适量PVA溶解在30mL去离子水中，得到钙源溶液；另取3.80g十二水合磷酸三钠溶于20mL去离子水中，得到磷源溶液。将钙源溶液和磷源溶液依次加入密闭反应釜内衬中，并用玻璃棒搅拌。将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：将聚乙烯醇加入可溶性钙盐溶液中，然后滴加磷酸盐溶液，将得到的混合液转移入密闭反应釜，在烘箱中加热至140‑180℃，反应20‑24h，反应结束后先用乙醇和水初步洗涤去除可溶性的盐类物质，再将固体物质放入马弗炉，以3‑5℃/分钟的升温速率加热至850‑950℃后保温1.5‑2.5h，再自然冷却后得到多孔片状磷灰石。

【技术特征摘要】
1.一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：将聚乙烯醇加入可溶性钙盐溶液中，然后滴加磷酸盐溶液，将得到的混合液转移入密闭反应釜，在烘箱中加热至140-180℃，反应20-24h，反应结束后先用乙醇和水初步洗涤去除可溶性的盐类物质，再将固体物质放入马弗炉，以3-5℃/分钟的升温速率加热至850-950℃后保温1.5-2.5h，再自然冷却后得到多孔片状磷灰石。2.根据权利要求1所述的一种生物相容性良好的多孔片状磷灰石的制备方法，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱沛志，赵科，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32