[发明专利]一种介孔β-磷酸三钙的微乳液合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种介孔β-磷酸三钙的微乳液合成方法。

背景技术

β-TCP[β-Ca₃(PO₄)₂]是一种无机生物医学材料。β-TCP可与骨组织直接结合,不阻止骨细胞在其表面的正常活性或干扰其周围骨细胞的自然再生过程,对骨组织的分解吸收具有传导性；通过自身或添加骨诱导因素，刺激或诱导骨骼生长,具有诱导再生性；在一定时间内被宿主骨替代，不影响骨组织的修复，无毒副作用。β-TCP可以用于制作骨填充和修复材料等，是生物医用材料发展的一大热点。介孔材料的结构和性能介于无定形无机多孔材料(如无定形硅铝酸盐)和具有晶体结构的无机多孔材料(如沸石分子筛)之间,其具有规则的孔道结构；孔径分布窄；颗粒具有规则外形,且可在微米尺度内保持高度的孔道有序性等优异特征。人们越来越多的关注介孔材料在催化、环保化工、医药和基因工程领域等方面的应用。

β-TCP具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性，是理想的人体硬组织修复和替代材料，一直是生物材料领域研究的热点。然而介孔β-TCP由于其晶体习性、合成困难而少见报道。为了结合β-TCP和介孔材料的优点，获得生物学性能更好、应用更广泛的β-TCP，本发明提供一种介孔β-TCP粉体的微乳液合成方法。微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂、油相和水相按照适当的比例自发形成的外观透明或半透明、各向同性的热力学稳定的分散体系。在此体系中，两种互不相溶的连续介质被表面活性剂双亲分子分割成微小空间形成微型反应器,其大小可控制在纳米级范围,反应物在体系中反应生成固相粒子。微乳液法可在粒子表面包裹一层表面活性剂分子,对所制备的粒子表面进行修饰,使粒子间不易团聚,通过高温热处理去除表面活性剂,从而制备出介孔材料。微乳液法具有实验装置简单、能耗低和操作容易等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介孔β-TCP粉体的微乳液合成方法，可合成出孔径较小,具有三维孔道结构的介孔β-TCP粉体。

本发明的解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种介孔β-磷酸三钙的微乳液合成方法，包括有以下步骤：

1)向水中加入表面活性剂、油相及助表面活性剂，并于25-90℃充分搅拌均匀，得到微乳液，其中表面活性剂浓度为25-100g/L，油相浓度为50-250mL/L，助表面活性剂浓度为50-250mL/L；

2)保持温度不变，向步骤1)所得微乳液中加入钙离子浓度为0.3-0.9mol/L的含钙无机盐溶液，充分搅拌后于25-90℃条件下加入磷离子浓度为0.3-0.9mol/L的含磷无机盐溶液，使得所加入的元素钙与磷的摩尔比为1.5:1，随后调节乳液pH值为6.0-9.0，保持温度不变，搅拌2-24h得到乳浊液；

3)将步骤2)所得乳浊液在室温下静置陈化12-24h，并用离心的方法分离出沉淀物，洗涤干燥处理后置于高温炉中，室温下以2-10℃/min的速度升温到750-950℃，保温1-6h后，得到介孔β-磷酸三钙(β-TCP)粉体。

按上述方案，步骤1)所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚醚F127、十八胺、十二烷基硫酸钠(K12)、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯、聚酰胺-胺(PAMAM)、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇2000和聚乙二醇6000中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，步骤1)所述的油相为环己烷、正己烷、异辛烷、正庚烷、正壬烷、正十二烷、正癸烷、二氯甲烷、石油醚和甲苯中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，步骤1)所述的助表面活性剂为正丁醇、异丁醇、1-辛醇、2-辛醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正戊醇、异戊醇、1-己醇、2-己醇和对壬基酚中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，步骤2)所述含钙无机盐为四水硝酸钙、氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、氯酸钙、柠檬酸钙、氢氧化钙、氧化钙中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，步骤2)所述的含磷无机盐为磷酸氢二铵、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸、偏磷酸钠、六偏磷酸钠、磷酸二氢铵、多聚磷酸钠、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾中的任意一种或多种的混合。

按上述方案，步骤3)所述的洗涤干燥处理包括采用水洗2-3次，再用无水乙醇洗1-3次，并于80-120℃干燥12-24h。