[发明专利]一种镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒、其制备方法及用途

说明书

本发明提供了一种镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒，纳米颗粒本体外形为球形或椭球形结构，纳米颗粒本体的直径在60‑300nm之间，其内部为中空结构，纳米颗粒本体外壳上分布有若干通孔，通孔均与外界相通，中空结构的孔径30‑100nm之间，通孔的孔径在2‑50nm之间。本发明还提供了上述镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒的制备方法及其在载药缓释领域的应用。本发明极大地提高了磷酸钙颗粒的载药效率，并实现了药物的缓释。镁离子掺杂调控了材料的降解速率，使材料的降解和药物的释放表现出显著的酸碱环境依赖性。此外，通过对材料表面进行的氨基修饰，纳米颗粒易于进一步连接活性基团，应用于不同需求。

技术领域

本发明属于生物医药材料技术领域，尤其是涉及一种镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒、其制备方法及用途。

背景技术

多孔结构的镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒具有包覆各类治疗性药物(如阿仑膦酸钠)的能力，并实现局部缓释效果，维持有效药物作用浓度。Chao Qi 等人利用调控水热反应前体中钙盐及镁盐的比例，并引入磷酸肌酸二钠盐，制备出镁离子掺杂空心多孔结构磷酸钙小球，但所合成小球为微米级别。纳米颗粒具有与人体骨骼、牙齿等硬组织相似的和化学组成，具有良好的生物相容性，其降解产物不但可作为硬组织再生的无机盐来源，微量释放的钙、镁离子还可促进骨形成细胞的增殖、分化、矿化活动，加速硬组织缺损的愈合。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒，在常规沉淀法的基础上，通过镁离子与表面活性剂十二烷基硫酸钠，对磷酸钙材料结晶过程进行调控制备出具有空心介孔结构的纳米磷酸钙颗粒，纳米级介孔结构极大地提高磷酸钙颗粒的载药效率，并实现了药物的缓释。另外，本发明还系统研究了该纳米颗粒的体外降解速率，以及负载、释放阿仑膦酸钠药物的能力。通过体外生物学实验，测试了镁离子掺杂磷酸钙颗粒的生物相容性以及细胞对该纳米颗粒的吞噬性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒，包括纳米颗粒本体，所述纳米颗粒本体外形为球形或椭球形结构，纳米颗粒本体的直径在60-300nm之间，纳米颗粒本体的内部为中空结构，纳米颗粒本体的外壳上分布有若干通孔，通孔均与外界相通，部分所述通孔与中空结构连通，另一部分通孔不与中空结构连通。

优选的，所述中空结构的孔径30-100nm之间，通孔的孔径在2-50nm之间。

优选的，所述纳米颗粒本体含有的主要元素为Ca、P、O、Mg，且各元素均匀分布于纳米颗粒本体。

优选的，所述纳米颗粒本体的主要成分为化学式为Ca₁₈Mg₂H₂(PO₄)₁₄的白磷石。

优选的，所述纳米颗粒本体还含有碳酸根及氨基成分。

本发明的另一目的在于提出一种上述镁离子掺杂纳米磷酸钙颗粒的制备方法，包括如下步骤：

A、将钙盐溶液和镁盐溶液混合，并加入与混合液等体积的十二烷基硫酸钠溶液，搅拌使其全部混合均匀；

B、在上述混合液中加入磷酸盐溶液，调节使其pH不小于10.0，持续搅拌且恒温24小时以上，确保液体温度保持在60℃，恒温期间不断调试pH 值，确保其不小于10.0；

C、将步骤B中的液体离心得到纳米颗粒，并依次用超纯水和无水乙醇反复洗涤纳米颗粒，将所得产物于120℃下干燥，干燥时间不小于24小时，并于干燥环境中保存；

D、罗丹明标记：将步骤C中得到的固体研磨成粉末，并将粉末分散于pH值为7.4的缓冲溶液中，加入罗丹明异硫氰酸盐溶液，混合均匀并持续搅拌，在不小于9000rpm的转速下离心收集产物，经超纯水和无水乙醇先后洗涤多次，干燥后即得到罗丹明标记的纳米颗粒；