一种具有优化分散性的氟化羟基磷灰石，其分子式为Ca10(PO4)6(OH)2-2xF2x，x分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8或1.0，该氟化磷灰石具有适合于骨组织生长的纳米尺寸，粒子尺寸长为10-50纳米，宽为10-15纳米。通过将硝酸钙和磷酸氢二铵分别配成0.2mol/L的均匀溶液，并用氨水分别调节pH为11。将磷酸氢二铵溶液滴入硝酸钙溶液中形成羟基磷灰石。再将不同浓度的pH值为11的氟化铵溶液滴加入羟基磷灰石溶液中，生成氟化磷灰石，生成HA、02FHA、04FHA、06FHA、08FHA和10FHA。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种纳米材料
的材质及方法，具体是一种具有优化分散性的氟化羟基磷灰石。
技术介绍
现在全世界每年在事故中受伤的人越来越多，并且其中骨骼的损伤的人不计其数。同时，人类对身体健康注入了越来越多的重视，对医学使用的药物和材料等要求也越来越高。随着科学技术的快速发展，医学研究者也研制了大量的骨骼替代生物材料，人体骨骼的替换与修复已经成为与人体健康密切相关的一个主题，现在人们对生物材料的应用也是越来越频繁。医学研究人员也正努力的研制新型的骨替换材料。而要研制新型的骨骼替代·材料，不仅要求其具有良好的生物相容性，与人体的生物组织不产生排斥作用，而且还需要这种材料具有一定的稳定性，不会很容易产生分解。羟基磷灰石和人体骨骼有着相似的化学成分和晶体结构，并且骨骼中的主要成分是羟基磷灰石，其不仅具有优异的生物相容性和生物活性，所以羟基磷灰石成为了人体骨骼良好生物替代和修复材料。羟基磷灰石的合成方法很多，如固相反应法，水解法和溶胶凝胶法等。但一般所生成的羟基磷灰石的稳定性都较差。因此，增强羟基磷灰石的稳定性成为了研究重点之一。本专利技术在加入氟离子来增强羟基磷灰石稳定性的基础上，对其材料稳定性进行了研究。目前，对于氟化磷灰石稳定性研究和氟含量对分解的影响等很少有报道。经过对现有技术的检索发现，余丽萍等，在《纳米羟基磷灰石的合成及分散性能研究》中记载了 羟基磷灰石(分子式为Caltl (PO4)6 (OH)2,以下简称HA)，具有较好的生物相容性和生物活性，是人体骨骼组织主要的无机成分。它植入体内后，在体液的作用下，钙和磷会游离出材料的表面，被机体组织吸收，并生长出新的组织，具有极好的生物相容性。它还能与人体骨骼组织形成化学键结合，是较好的生物陶瓷材料，主要作为齿科和骨科临床上对牙齿和骨修复的重要替代材料，此外，它还能应用于电子、表面科学以及药物的缓释等领域。虽然对纳米HA的研究报道较多，但获得的高分散性的纳米HA材料不多。由于纳米粒子具有高比表面能，解决其团聚问题一直是有效发挥其特性陶瓷科学与艺术的关键所在。常见的减少纳米颗粒团聚的方法有物理分散、化学法分散和聚电解质分散等方法。分散剂的最大特点在于减弱了分散介质中固体颗粒之间的相互作用，增加了颗粒在介质中的润湿性和分散稳定性。在有电斥力的情况下，分散剂必须具有高的电离性质。电离程度越大，粒子表面吸附离子的亲和力越大，则分散作用越有效。另外分散剂浓度也是制备纳米羟基磷灰石所要考虑的问题。但该技术只考虑了羟基磷灰石的分散性，没有考虑羟基磷灰石样品的稳定性和羟基磷灰石在人体内应用的局限性。通过溶胶凝胶法也能生成分散性良好的纳米羟基磷灰石，并且本专利技术对羟基磷灰石进行了氟化，增强了羟基磷灰石的稳定性。中国专利文献CN101734635A，公开日20100616，记载了一种“纳米羟基磷灰石粉体的制备方法”，该方法以硝酸钙和磷酸氢二铵水溶液为初始反应物，添加有机聚合物聚乙二醇调控产物形貌，加氨水调节反应物pH值，在不同水浴温度下进行反应；同时聚乙二醇作为分散剂，阻止合成的纳米羟基磷灰石沉淀团聚；将合成的纳米羟基磷灰石沉淀浆料冷冻干燥得到含有反应副产物和聚乙二醇的纳米羟基磷灰石干粉，经高温煅烧除去纳米羟基磷灰石干粉中反应副产物和聚乙二醇，即得到产量高、具有良好分散性、粒径可达l(TlOOnm、形状为球形或棒状的纳米羟基磷灰石粉体。本专利技术工艺简单，生产周期短，且无毒无污染，便于工业化生产。但该技术的缺陷在于没有考虑到在高温煅烧时羟基磷灰石的热分解，因为羟基磷灰石在高温时会分解生成磷酸钙。
技术实现思路
本专利技术针对现 有技术存在的上述不足，提出一种具有优化分散性的氟化羟基磷灰石，本专利技术通过烧结后产生聚集，烧结样品的杂质峰强度大幅度降低，显著提高了热稳定性。本专利技术是通过以下技术方案实现的本专利技术提供一种具有优化分散性的氟化羟基磷灰石，其分子式为Ca10 (PO4) 6 (OH) 2_2xF2x，X分别为0、0. 2、O. 4、O. 6、O. 8或I. O，该氟化磷灰石具有适合于骨组织生长的纳米尺寸，粒子尺寸长为10-50纳米，宽为10-15纳米。当χ大于O. 5时,氟化磷灰石的热分解突然减弱；当χ大于O. 8时,在高温下样品几乎没有分解，即样品为Caltl(PO4)6(OH)F时，实测氟质量分数为2. 45%，氟化磷灰石的热稳定性突然增强，样品热分解产物突然减少；而样品为Caltl(PO4)6(OH)tl4Fh6时，实测氟的质量分数为3. 29%，因为氟离子增强了热稳定性，样品几乎没有杂质峰。当X小于O. 5时，烧结样品中形成了有规律的孔结构，并且孔结构普遍存在，样品为Caltl(PO4)6(OH)12Fa8，孔排列规则并且尺寸均一，孔径约为15-25纳米；本专利技术提供一种上述氟化羟基磷灰石的制备方法，通过将硝酸钙和磷酸氢二铵分别配成O. 2mol/L的均匀溶液并用氨水分别调节至pH为11后，将磷酸氢二铵溶液滴入硝酸钙溶液中形成羟基磷灰石溶液，最后将不同浓度的PH值同为11的氟化铵溶液滴加入羟基磷灰石溶液中，生成氟化磷灰石，最后通过陈化处理并烧结后得到。所述的氟化磷灰石的分子式为Caltl(PO4)6(OH)2_2xF2x,对应χ分别为0、0. 2、0. 4、O. 6,0. 8或I. O所得到的，氟化磷灰石分别称为HA、02FHA、04FHA、06FHA、08FHA和10FHA。所述的磷酸氢二铵溶液以O. 5mL/s的速度滴入硝酸钙溶液中形成羟基磷灰石溶液；所述的氟化铵溶液以O. 5mL/s的速度滴入羟基磷灰石溶液中，反应过程中不断的搅拌，并调节PH调节为11，搅拌过程持续5h并生成氟化磷灰石；所述的陈化处理是指将生成的溶液陈化24小时，倒掉上清液，对溶胶超声，离心，洗涤，重复三次，之后在80° C温度下烘干。所述的烧结是指在600° C_1120° C的温度范围内恒温烧结2小时。本专利技术提供一种上述氟化羟基磷灰石的应用，将该氟化羟基磷灰石用于制备生物药品的缓释载体体系，骨组织修复填充生物材料，或通过与高分子复合烧结方法生成骨组织修复的多孔块状生物材料，用于人体骨的修复和替换。附图说明图I是氟化磷灰石的TEM图片；由图中可见，氟化磷灰石为分散性良好的纳米材料，粒子尺寸长为10-50纳米，宽为10-15纳米。图2是不同氟含量样品在1100° C烧结后的XRD衍射谱图；由图中可见，样品烧结后生成了磷酸钙，当氟含量大于O. 5时，磷酸钙谱峰强度突然降低，样品分解逐渐减少，稳定性增强，并且X大于O. 8时，样品几乎没有分解；而当氟含 量小于O. 5时，样品分解比较容易。图3是x=0. 4的样品烧结后的TEM的图片；由图中可见，由于样品分解产生了磷酸钙，形成了排列规律的孔洞结构，孔洞的尺寸为均一，为20nm左右。图4是χ = O. 8的样品烧结后的TEM的图片；由图中可见，由于样品几乎不产生分解，并没有形成排列规律的孔洞结构。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例I本实施例制备一种尺寸长为10-50纳米，宽为10-15纳米的氟化羟基磷灰石，其pH本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有优化分散性的氟化羟基磷灰石，其特征在于，其分子式为Ca10(PO4)6(OH)2？2xF2x，x分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8或1.0，该氟化磷灰石具有适合于骨组织生长的纳米尺寸，粒子尺寸长为10？50纳米，宽为10？15纳米。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪震，饶群力，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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