[发明专利]纳米羟基磷灰石的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，尤其涉及一种纳米羟基磷灰石的制备方法。

背景技术

丝素蛋白是一种自然界中广泛存在的结构蛋白，可从家蚕丝纤维中提取，不仅来源充足、提取方法简单，而且具有良好的生物相容性、生物可降解性、良好的力学性能和良好的对细胞的粘附、扩增和分化作用，是一种发展前景良好的有机基质材料。丝素蛋白可制备成溶液、薄膜、多孔支架、凝胶等多种形式，在生物医学领域具有良好的应用前景。

羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA，Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)是微溶于水的弱碱性磷酸钙盐，属于六方晶系，是一类具有良好生物活性、生物相容性和吸附性能的无机材料。在生物体内，羟基磷灰石由于与少量胶原、壳聚糖等有机基质发生特殊结合，形成了诱导性更好、与基质性质不同的无机/有机复合材料，生物体内的羟基磷灰石不仅具有特殊的机械性能、光学性能以及复杂的形貌，而且在生物矿化过程中，生物体能从纳米到微米级的尺度上对羟基磷灰石的矿化过程进行精确的控制。近年来，有关仿生矿化的研究十分引人注目，其主要原因不仅在于该领域处于生命科学与无机化学、生物物理学与材料科学的交汇点，具有明显的学科交叉与渗透的特点，更为重要的是它为人工合成具有独特精美形貌的晶体材料和生物智能材料提供了新的思路，而且合成过程中能耗较低，符合材料科学绿色环保的要求，是目前材料学研究的热点之

羟基磷灰石纳米级颗粒或微球在医学、药学、涂料等多个领域有着广泛且重要的用途。目前已有多种成熟技术可制备生产不同结构和形貌的羟基磷灰石粉末，但是大部分技术都存在能耗高、制备条件苛刻、制备得到的羟基磷灰石粉末尺寸分布大、均匀性较差等问题。生物仿生技术的发展给羟基磷灰石粉体的制备带来了新的发展机遇，利用生物仿生技术，可以在常温、常压、水溶液体系中获得尺寸形貌均一的羟基磷灰石产品，从而有效提高产品质量，降低能耗。

现有技术公开了多种利用仿生技术制备羟基磷灰石纳米颗粒的报道，如Thachepan S等研究者2010年发表在“NANOSCALE”的文献“Mesoscale crystallization of calcium phosphate nanostructures in protein(casein)micelles”中指出，利用蛋白质胶束做模板可以调控羟基磷灰石的纳米结构和形貌；Rivera-Munoz，EM等研究者2011年发表在“JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY”的文献“Growth of Hydroxyapatite Nanoparticles on Silica Gels”中指出，利用硅胶做模板，可以控制羟基磷灰石的形貌，但上述方法所需原料价格昂贵且不适合于规模化生产。

申请号为CN201010618923.5的中国专利文献公开了一种羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料，首先将硝酸钙溶液和硅酸钠溶液混合反应，将反应物煅烧后得到硅灰石；再将丝素蛋白溶于熔融的硝酸钙中，形成SF-Ca(NO₃)₂溶液；将硅灰石粉体溶于水中形成悬浮液后滴加SF-Ca(NO₃)₂溶液，得到羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料，但是，该方法得到的复合材料分散性较差；Lin Niu等研究者2010年发表在Journal of Nanomaterials的文献“A Novel Nanocomposite Particle of Hydroxyapatite and Silk Fibroin：Biomimetic Synthesis and Its Biocompatibility”，Chunquan Fan等2010年发表在“J Mater Sci”的文献“Facile fabrication of nano-hydroxyapatite/silk fibroin composite via a simplified coprecipitation route”均公开了以丝素蛋白为模板制备羟基磷灰石的方法，但其得到的羟基磷灰石的结构和形貌不可控，且分散性较差，极易团聚，无法均匀分散在水溶液中，严重阻碍了羟基磷灰石的进一步应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种纳米羟基磷灰石的制备方法，本发明提供的制备方法能够可得到尺寸均一、分散性较好的纳米羟基磷灰石。

本发明提供了一种纳米羟基磷灰石的制备方法，包括以下步骤：