一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公布了一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法，包括下列步骤：配置一定浓度的硝酸锶水溶液和磷酸氢二铵水溶液、调整硝酸锶水溶液pH值、混合硝酸锶和磷酸氢二铵水溶液生成纳米锶羟基磷灰石沉淀物、静置陈化、滤去上层清液、洗涤过滤纳米锶羟基磷灰沉淀物至中性、离心脱水并冷冻干燥，最终得到纳米锶羟基磷灰石。该制备方法得到纳米锶羟基磷灰石相比纳米羟基磷灰石，生物降解性更好并具有更佳的骨诱导性，同时，由于制备过程中避免了高温工艺过程，生物降解性得到了进一步的保证；因此该制备方法得到的纳米锶羟基磷灰石在作为骨修复材料的应用上有着良好的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法及其应用。
技术介绍
羟基磷灰石是人体骨骼中的主要成分，其化学式为Caltl(PO4)6(OH)2，其钙磷比为1.67。人体骨组织中的羟基磷灰石主要是纳米级针状单晶体的羟基磷灰石，该针状单晶体的羟基磷灰石的直径在纳米级的范围内，其沿一定方位分布在胶原网络之中。因此，纳米羟基磷灰石材料与人体内组织成分极为相似，也被越来越广泛地使用。纳米羟基磷灰石具有更佳的生物性能，能有效改善传统羟基磷灰石材料植入生物体后长期不易降解、物理机械性能差、脆性大、骨诱导作用弱等缺点。目前制备纳米羟基磷灰石的主要方法是沉淀法，如专利号为200910265055.4的专利中公布了一种以硝酸钙水溶液和磷酸氢二铵水溶液，通过混合、搅拌生成沉淀、静置陈化、滤去上层清液、洗涤并过滤沉淀物、冷冻干燥和高温煅烧后，得到纳米羟基磷灰石的粉体。该方法中为了防止纳米羟基磷灰沉淀物在沉淀过程中发生团聚，必须在硝酸钙水溶液中加入聚乙二醇分散剂，再逐渐滴加磷酸氢二铵水溶液，从而得到沉淀物。因此纳米羟基磷灰石沉淀物中存在大量的聚乙二醇，必须通过高温煅烧除去。高温过程带来两个影响:第一，纳米羟基磷灰石的钙磷比偏离1.67的标准值，第二，纳米羟基磷灰石的生物活性下降，在生物体内的降解速率下降。羟基磷灰石植入人体后，不易降解的主要原因在于其晶形比较完整。锶作为人体中一种必需的微量元素，在元素周期表中与钙同族，用它全部置换纳米级羟磷灰石中钙的位置可制备出纳米锶羟基磷灰石。由于锶和钙在原子半径上的差异，锶的置换会使羟磷灰石原有晶格发生畸变，从而降低材料的结晶程度，提高材料的溶解性。在纳米级的羟基磷灰石中，通过离子交换掺入锶后，羟基磷灰石在人体体液或者SBF溶液中的降解速率加快 ，生物降解性和骨诱导性增强，机械性能更高，因此纳米锶羟基磷灰石极有可能作为新一代的骨科填充物材料或骨组织工程支架材料。目前关于一些纳米锶羟基磷灰石的报道，如专利号分别为200910056701.6和200410026586.5的专利，其制备产物还只是纳米羟基磷灰石和纳米锶羟基磷灰石的固溶体，同时这两个专利报道的方法中也均采用了高温的过程，造成了材料在生物体内的降解速率下降。因此，一种不需要高温工艺过程的纳米锶羟基磷灰石的制备方法是目前所急需的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法，该方法制备得到的纳米锶羟基磷灰石作为骨科修复材料和骨组织工程支架材料应用。实现上述目的的一种技术方案是:一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法，包括下列步骤，第一步骤:用去离子水分别配制具有一定浓度硝酸锶水溶液和磷酸氢ニ铵水溶液；第二步骤:向硝酸锶水溶液中滴加质量百分浓度为25%的氨水溶液，将所述硝酸锶水溶液的pH值调节至10 10.5 ;第三步骤:将所述硝酸锶水溶液置于1-25°C的水浴中，磷酸氢ニ铵水溶液缓慢滴加入所述硝酸锶水溶液，同时缓慢滴加浓度为0.1 2.0mol/L的氨水，并不断搅拌，保持反应体系的PH值为10 10.5 ;当反应体系中锶和磷的摩尔含量之比为1.67时，停止滴加磷酸氢ニ铵水溶液，得到含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液；继续搅拌该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液4小时，然后在室温下，静置陈化12 24小时，该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液产生分层，上层为清液，下层为纳米锶羟基磷灰石的沉淀物；第四步骤:滤去上层清液，得到下层的纳米锶羟基磷灰石沉淀物，洗涤并过滤所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物至所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物呈中性；第五步骤:对所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物进行离心脱水并冷冻干燥，最終得到纳米锶羟基磷灰石。进ー步的，所述硝酸锶水溶液的浓度为0.05 0.5mol/L,磷酸氢ニ铵水溶液的浓度 0.01 1.0mol/L。进ー步的，所述第四步骤中，所述滤去上层清液的方法为抽滤，所述洗涤并过滤纳米锶羟基磷灰石沉淀物的方法为先用去离子水洗涤并过滤，再用无水こ醇洗涤并过滤。进ー步的，第五步骤中所述冷冻干燥的时间为24小吋。 实现上述目的的另ー种技术方案是:上述的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法制备得到的纳米锶羟基磷灰石作为骨科填充物的应用。实现上述目的的另ー种技术方案是:上述的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法制备得到的纳米锶羟基磷灰石作为骨组织工程支架材料的应用。采用了本专利技术的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法的技术方案，即采用硝酸锶水溶液和磷酸氢ニ铵水溶液，在碱性环境下生成纳米锶羟基磷灰石沉淀物，经滤去上层清液、洗涤并过滤和冷冻干燥最終得纳米锶羟基磷灰石。该技术方案可以得纯的纳米锶羟基磷灰石，相比纳米羟基磷灰石，其生物降解性更好并具有更佳的骨诱导性，同时由于制备过程中避免了高温エ艺过程，生物降解性得到了进ー步的保证。因此本专利技术的ー种纳米锶羟基磷灰石的制备方法得到的纳米锶羟基磷灰石在作为骨科填充物材料和作为骨组织工程支架材料的应用上有着良好的前景。附图说明图1为本专利技术的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法制备得到的纳米锶羟基磷灰石场发射显微镜图；图2为本专利技术的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法制备得到的纳米锶羟基磷灰石表面细胞生长的扫描电镜(SEM)图；图3为本专利技术的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法制备得到的纳米锶羟基磷灰石表面细胞生长的透射电镜(TEM)图。具体实施例方式本专利技术中制备纳米锶羟基磷灰石的原料为:硝酸钙，其分子式为Sr(NO3)2、磷酸氢二铵，其分子式为(NH4)2HPO3，下面通过具体实施例，说明本专利技术的一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法。实施例一第一步骤:用去离子水在容量瓶中分别配制浓度为0.05mol/L硝酸银水溶液50ml和浓度为0.03mol/L磷酸氢二铵水溶液50ml ；第二步骤:将硝酸锶水溶液转移至烧瓶中，在硝酸锶水溶液中滴加质量百分浓度为25%的氨水溶液，将所述硝酸锶水溶液的pH值调节至10 10.5 ;第三步骤:将所述硝酸锶水溶液置于1_25°C的水浴中，磷酸氢二铵水溶液缓慢滴加入所述硝酸锶水溶液，同时缓慢滴加浓度为0.1 2.0mol/L的氨水，并不断搅拌，保持反应体系的PH值为10 10.5，所述磷酸氢二铵水溶液滴加完后，得到含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液；继续搅拌该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液4小时，再在室温下静置陈化12 24小时，该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液产生分层，上层为清液，下层为纳米锶羟基磷灰石的沉淀物；第四步骤:滤去上层清液，得到下层的纳米锶羟基磷灰石沉淀物，洗涤并过滤所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物至所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物呈中性；第五步骤:对所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物进行离心脱水并冷冻干燥12 24小时后，最终得到纳米锶羟基磷灰石。实施例二第一步骤:用去离子水在容量瓶中分别配制浓度为0.lmol/L硝酸锶水溶液50ml和浓度为0.06mol/L磷酸氢二铵水溶液50ml ；第二步骤:将硝酸锶水溶液转移至烧瓶中，在硝酸锶水溶液中滴加质量百分浓度为25%的氨水溶液，将所述硝酸锶水溶液的pH值调节至10 10.5 ;第三步骤:将所述硝酸锶水溶液置于1_25°C的水浴中，磷酸氢二铵水溶液缓慢滴加入所述硝酸锶水溶液，同时缓慢滴加质量百分浓度为0.1 2.0mol/L的氨水，并不断搅拌，保持反应体系的PH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法，包括下列步骤：第一步骤：用去离子水分别配制具有一定浓度硝酸锶水溶液和磷酸氢二铵水溶液；第二步骤：向硝酸锶水溶液中滴加质量百分浓度为25％的氨水溶液，将所述硝酸锶水溶液的pH值调节至10～10.5；第三步骤：将所述硝酸锶水溶液置于1?25℃的水浴中，磷酸氢二铵水溶液缓慢滴加入所述硝酸锶水溶液，同时缓慢滴加浓度为0.1～2.0mol/L的氨水，并不断搅拌，保持反应体系的pH值为10～10.5；当反应体系中锶和磷的摩尔含量之比为1.67时，停止滴加磷酸氢二铵水溶液，得到含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液；继续搅拌该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液4小时，然后在室温下，静置陈化12～24小时，该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液产生分层，上层为清液，下层为纳米锶羟基磷灰石的沉淀物；第四步骤：滤去上层清液，得到下层的纳米锶羟基磷灰石沉淀物，洗涤并过滤所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物至所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物呈中性；第五步骤：对所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物进行离心脱水并冷冻干燥，最终得到纳米锶羟基磷灰石。

【技术特征摘要】
1.一种纳米锶羟基磷灰石的制备方法，包括下列步骤: 第一步骤:用去离子水分别配制具有一定浓度硝酸锶水溶液和磷酸氢二铵水溶液； 第二步骤:向硝酸锶水溶液中滴加质量百分浓度为25%的氨水溶液，将所述硝酸锶水溶液的PH值调节至10 10.5 ; 第三步骤:将所述硝酸锶水溶液置于1_25°C的水浴中，磷酸氢二铵水溶液缓慢滴加入所述硝酸锶水溶液，同时缓慢滴加浓度为0.1 2.0mol/L的氨水，并不断搅拌，保持反应体系的pH值为10 10.5 ;当反应体系中锶和磷的摩尔含量之比为1.67时，停止滴加磷酸氢二铵水溶液，得到含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液； 继续搅拌该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液4小时，然后在室温下，静置陈化12 24小时，该含有纳米锶羟基磷灰石的悬浊液产生分层，上层为清液，下层为纳米锶羟基磷灰石的沉淀物； 第四步骤:滤去上层清 液，得到下层的纳米锶羟基磷灰石沉淀物，洗涤并过滤所述纳米锶羟基磷灰石沉淀物至所述纳米锶羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝永强，朱邦尚，晏焕青，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：