[发明专利]一种修饰的羟基磷灰石微胶囊生物材料载体的制备及应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物相容性载体材料的制备及应用技术领域，具体涉及一种修饰的羟基磷灰石微胶囊生物材料载体的制备及应用。

背景技术

近些年来，生物材料学领域取得了飞速发展，无机生物医用材料的研究及其应用十分活跃，其中备受关注的是羟基磷灰石(hydroxyapatite，简称HA或HAP)活性陶瓷材料的研究和临床应用。羟基磷灰石属表面活性材料，它与生物体硬组织有相似的化学成分和结构，因而具有良好的生物活性和相容性。国际上采用不同工艺方法，开发出了多种羟基磷灰石复合材料、涂层材料及纳米材料，获得了突破性的进展，研制功能性羟基磷灰石复合材料的应用前景广阔。但把羟基磷灰石纳米颗粒进行有机基团表面修饰后，利用其修饰得到的水油两亲性特征将其制成纳米微胶囊作为一种载体材料的应用尚未见报道。

微胶囊具有保护物质免受环境影响，屏蔽味道、颜色、气味，改变物质重量、体积、状态或表面性能，隔离活性成分，降低挥发性和毒性，控制可持续释放等多种作用，已被广泛应用于医学、食品、农药、化妆品、金属切削、涂料、油墨、添加剂等多个领域。微胶囊的制备首先是将液体、固体或气体囊心物质分细，然后以这些微滴(粒)为核，使成膜材料(壁材)在其上沉积，涂层，形成一层薄膜，将囊心微滴(粒)包覆。这个过程称为微胶囊化。

在微胶囊材料的制备中，膜材料起着极为重要的作用。由于羟基磷灰石纳米颗粒具有良好的生物相容性和生物活性，目前多见直接应用于生物材料载体、骨骼修复等方面。但纳米颗粒直接用于负载生物材料，存在承载量相对较少、负载的生物材料直接暴露于环境中易耗散、释放过程不易控制等缺点。而微胶囊材料具有在水/油相中界面稳定、隔离、可控释放等能力，因而使用有机基团表面修饰后的纳米颗粒形成具有水/油界面稳定性的微胶囊材料作为更为有效的载体材料是十分必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供了一种修饰的羟基磷灰石微胶囊生物材料载体的制备及应用，具体是一种新型的具有水/油界面稳定性的有机基团表面修饰的羟基磷灰石微胶囊生物材料载体的制备方法及应用。

本发明所提供的以有机基团表面修饰的羟基磷灰石纳米颗粒为膜材的微胶囊材料是一种将羟基磷灰石纳米颗粒(Nano-HAP)与修饰剂(磷酸二丁酯，DBP)置于丙酮溶液中，在57℃条件下，使磷酸二丁酯与羟基磷灰石表面的磷酸基发生反应，使正丁基修饰至纳米颗粒表面，纳米颗粒表面同时具有亲水的羟基(OH-)基团和疏水的正丁基(-CH₂CH₂CH₂CH₃)基团，从而得到具有亲水/疏水两亲性的表面修饰后的纳米颗粒。再将这种具有亲水/疏水两亲性的纳米颗粒置于水相或油相中，再加入油相或水相作为芯材，剧烈震荡，通过自组装过程得到以表面修饰后纳米颗粒作为膜材的具有水/油界面稳定性的微胶囊材料。该微胶囊材料具有较大的承载率、有效成分隔离作用和具有指定释放能力等特点，将单纯水溶性或脂溶性生物材料(生物大分子、药物分子)溶于芯材中，就可以便利地将此种微胶囊载体材料作为生物材料(生物大分子、药物分子)的高效载体进行实际应用。

为了实现上述技术目的，本发明采取了如下技术措施：

一种修饰的羟基磷灰石微胶囊生物材料载体，其制备方法的步骤如下：

(1)羟基磷灰石纳米颗粒的修饰：

将羟基磷灰石纳米颗粒置于容器中，再将磷酸二丁酯加入该容器内，然后加入丙酮分散形成反应体系，在57℃条件下，搅拌回流4-6小时；回流结束后，以丙酮为溶剂将产物洗涤干净；将洗涤后的产物收集，干燥，得修饰后的羟基磷灰石纳米颗粒。

所述反应体系中羟基磷灰石物质的量与丙酮用量关系为：1mmol:40-200ml；

所述反应体系中磷酸二丁酯浓度为0.01-0.10mol/l；

(2)修饰的羟基磷灰石微胶囊生物材料载体的制备：

将步骤(1)得到的修饰后的羟基磷灰石纳米颗粒置于容器中，加入A相，充分分散，然后将B相加入，剧烈震荡，即得。

所述A相为油相或水相，所述B相为油相或水相；

油相选自具有生物相容性可被生物体自然吸收的液态植物油脂；

水相选自具有生物相容性的水溶液，例如蒸馏水、生理盐水、木糖醇注射液、葡萄糖注射液。

当A相为油相时，B相为水相；当A相为水相时，B相为油相；

所述修饰后的羟基磷灰石纳米颗粒与A相的比例为20mg：(1-5)ml；