一种手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种工艺简单、成本低廉、具有多级手性结构且生物相容性好的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，包括：步骤S1，将可溶性钙源溶解在水中形成溶液A；步骤S2，将手性诱导剂溶解在水中形成溶液B；步骤S3，将可溶性磷源和成核控制剂溶解在水中形成溶液C；步骤S4，将溶液B迅速加入溶液A中形成混合溶液，继续搅拌得到AB混合溶液；步骤S5，将溶液C缓慢滴加到AB混合溶液中，形成混合反应液，再继续搅拌；步骤S6，将混合反应液转入反应釜中，加入预处理好的基板，在100

【技术实现步骤摘要】
一种手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及手性材料领域，具体涉及一种手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]手性是自然界的基本属性，普遍存在于生物体中，且与生命活动密切相关，如各种螺旋结构的DNA、蛋白质、细胞和组织等。多级结构是自然界中普遍存在的现象，由于材料具有多层次的组织结构，这赋予了材料意想不到的性能。
[0003]羟基磷灰石是钙的磷酸盐化合物中的一种，是人体骨骼和牙齿的主要无机成分。许多磷灰石化合物，如羟基磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、含碳酸根磷灰石在工业领域已有广泛的应用，主要用作肥料、荧光物质、催化剂、吸收剂、湿度传感器及电子元件的材料。在生物医学领域，羟基磷灰石已用作人工骨、齿根、生物涂料层、人工血管、气管以及生物技术材料等。
[0004]目前，有关羟基磷灰石的研究较多，但大部分得到的羟基磷灰石结构是纳米颗粒或者是颗粒的堆积体。例如，中国专利CN 103935973 A公开了一种中性条件下放射状多级结构纳米羟基磷灰石的制备方法，其采用可溶性钙盐以及可溶性磷酸盐为主要原料，烷基磷酸酯(盐)和可溶性柠檬酸盐为添加剂，在中性条件下通过水热反应制得放射状多级结构纳米羟基磷灰石，但该放射状多级结构纳米羟基磷灰石不具有手性；又如，CN 109110740 A公开了一种制备羟基磷酸钙纳米棒的绿色方法，在水热反应釜中，依次加入二水硫酸钙、十二水磷酸钠和蒸馏水混合均匀，从室温开始升至目标温度，保温反应5
‑
7小时，冷却至室温，产物过滤、蒸馏水洗涤，干燥得到羟基磷酸钙纳米棒，而该羟基磷酸钙纳米棒也不具备手性。此外，CN 101891174 A公开了一种空心结构的羟基磷灰石及其制备方法，CN 102897733 A公开了一种介孔纳米羟基磷灰石薄膜的制备方法，但这些现有技术中得到的羟基磷灰石材料均不具备手性。也就是说，现有技术中，具有有序排列，尤其是手性有序排列的羟基磷灰石薄膜还没有被研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种工艺简单、成本低廉、具有多级手性结构且生物相容性好、对细胞的粘附增殖具有选择性促进作用的薄膜材料及其制备方法。
[0006]本专利技术提供了一种手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007]步骤S1，将可溶性钙源溶解在水中形成溶液A；
[0008]步骤S2，将手性诱导剂溶解在水中形成溶液B；
[0009]步骤S3，将可溶性磷源和成核控制剂溶解在水中形成溶液C；
[0010]步骤S4，将溶液B迅速加入溶液A中形成混合溶液，继续搅拌10
‑
60分钟，得到AB混
合溶液；
[0011]步骤S5，将溶液C缓慢滴加到AB混合溶液中，形成混合反应液，再继续搅拌2
‑
30分钟；
[0012]步骤S6，将混合反应液转入反应釜中，加入预处理好的基板，在100
‑
200℃下反应2
‑
24小时后，冷却、取出基板并进行洗涤及干燥，得到手性介观结构羟基磷灰石薄膜。
[0013]进一步，本专利技术的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，可溶性钙源、可溶性磷源、手性诱导剂、成核控制剂和水的摩尔比为1：0.6：0.1～3：0.5～3：1111～2223。
[0014]更进一步，可溶性钙源、可溶性磷源、手性诱导剂、成核控制剂和水的摩尔比还可以为1：0.6：0.5～1.5：1～2：1500～1800。
[0015]另外，本专利技术的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，支撑基板为经活化处理的云母片、铁片、钛片、钛合金片、镁合金片、玻璃片、石英片、FTO片、ITO片、硅片、铜片、镍片中的任意一种，支撑基板的厚度为0.1～1毫米。
[0016]另外，本专利技术的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，可溶性钙源为无水氯化钙、四水合硝酸钙、二水硫酸钙和草酸钙中的任意一种或者几种的组合，可溶性磷源磷酸氢二铵、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠中的任意一种或者几种的组合。
[0017]另外，本专利技术的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，手性诱导剂为手性氨基酸、手性有机酸、手性糖类和手性醇类中的一种或几种的组合。
[0018]更进一步，手性氨基酸可以为组氨酸、精氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、丙氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸和苏氨酸中的任意一种；手性有机酸可以为酒石酸、苹果酸、乳酸中的任意一种；手性糖类可以为葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖、呋喃糖、吡喃糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖；的手性醇包括：甘露醇、木糖醇、山梨醇、紫杉醇、白藜芦醇、银杏叶聚戊烯醇、(R)
‑
(+)
‑1‑
苯基
‑1‑
丙醇、(S)
‑
(
‑
)
‑1‑
苯基
‑1‑
丙醇、苯丙胺醇中的任意一种。
[0019]另外，本专利技术的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，还可以具有这样的技术特征，其中，成核控制剂为酰胺，该酰胺为N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、N,N
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二羟乙基长链脂肪酸酰胺、N
‑
磺烷基取代的长链脂肪酸酰胺和碳酰胺中的任意一种。
[0020]本专利技术还提供了一种医用基底材料，用于作为细胞培养基质材料、干细胞分化诱导材料干细胞选择性分化诱导基质或靶向药物的载体应用，其特征在于，包括支撑基板和原位生长在基板上的手性介观结构羟基磷灰石膜。
[0021]进一步，上述细胞生长基底材料还可以具有这样的技术特征，手性介观结构羟基磷灰石膜采用如上任一项的制备方法制备得到。
[0022]专利技术的作用与效果
[0023]根据本专利技术所涉及的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，由于采用水热反应形成手性介观结构羟基磷灰石薄膜，所得产物尺寸可控，薄膜表面形貌均匀，也容易放大应用于大规模生产。此外，得到的产物具有大的比表面积和手性多级结构，十分适合作为细
胞培养基质、细胞的选择性粘附增殖基质、干细胞选择性分化诱导基质和靶向药物的载体等应用。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例1的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的照片。
[0025]图2是本专利技术实施例1的L型手性介观结构羟基磷灰石薄膜的逐级放大扫描电镜图。
[0026]图3是本专利技术实施例1的D型手性介观结构羟基磷灰石薄膜的逐级放大扫描电镜图。
[0027]图4是本专利技术实施例1的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的高倍透射电镜图。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将可溶性钙源溶解在水中形成溶液A；步骤S2，将手性诱导剂溶解在水中形成溶液B；步骤S3，将可溶性磷源和成核控制剂溶解在水中形成溶液C；步骤S4，将所述溶液B迅速加入所述溶液A中形成混合溶液，继续搅拌10
‑
60分钟，得到AB混合溶液；步骤S5，将所述溶液C缓慢滴加到所述AB混合溶液中，形成混合反应液，再继续搅拌2
‑
30分钟；步骤S6，将所述混合反应液转入反应釜中，加入预处理好的基板，在100
‑
200℃下反应2
‑
24小时后，冷却、取出基板并进行洗涤及干燥，得到所述手性介观结构羟基磷灰石薄膜。2.根据权利要求1所述的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述可溶性钙源、所述可溶性磷源、所述手性诱导剂、所述成核控制剂和水的摩尔比为1：0.6：0.1～3：0.5～3：1111～2223。3.根据权利要求1所述的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述可溶性钙源、所述可溶性磷源、所述手性诱导剂、所述成核控制剂和水的摩尔比为1：0.6：0.5～1.5：1～2：1500～1800。4.根据权利要求1所述的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述支撑基板为经活化处理的云母片、铁片、钛片、钛合金片、镁合金片、玻璃片、石英片、FTO片、ITO片、硅片、铜片、镍片中的任意一种，所述支撑基板的厚度为0.1～1毫米。5.根据权利要求1所述的手性介观结构羟基磷灰石薄膜的制备方法，其特征在于：其中，所述可溶性钙源为无水氯化钙、四水合硝酸钙、二水硫酸钙和草酸钙中的任意一种或者几种的组合，所述可溶性磷源磷酸氢二铵、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠中的任意一种或者几种的组合。6.根据权利要求1所述的手性介观结构羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：车顺爱，周超，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：