[发明专利]含多糖基团的叠层状球形羟基磷灰石及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种含多糖基团的叠层状球形羟基磷灰石及其制备方法与应用。本发明以无机钙盐为钙源，以无机磷盐为磷源，以天然多糖改性羟基磷灰石，通过调节体系pH在酸性范围，采用水热或溶剂热法，调节多糖浓度和反应温度，可以调控羟基磷灰石形貌为层状球形结构，且羟基磷灰石中含多糖基团，材料结构特殊，形貌特殊，制备方法简单，无毒，在印染废水处理和药物载体中具有特殊应用潜力。

技术领域

本发明涉及羟基磷灰石的制备技术领域，具体涉及一种含多糖基团的叠层状球形羟基磷灰石及其制备方法与应用。

背景技术

羟基磷灰石(hydrosyapatite,HAP)是常见的生物活性材料，它具有人体组织必须的钙元素和磷元素，而不含其它有害元素，进入人体后，钙和磷会从材料中游离出，并能被人体组织吸收。HAP具有良好的生物相容性并与骨组织形成牢固的骨性结合等特点，被认为性能良好的骨修复替代材料，也是一种优异的药物载体。另外，大量研究表明HAP具有优良的离子交换性能，能净化饮用水或用于处理工业用水，是一种新型的环境功能矿物材料。

HAP的制备方法可大致分为两大类：干法和湿法，湿法主要为沉淀法、水热法和超声波合成法等，干法主要为固态反应法。合成方法对材料形貌具有重要影响，通常形貌和尺寸影响着材料的性质和应用领域。为了获得理想形貌的HAP纳米粒子，需要通过不同的手段获得所需的性能。常采用添加剂来影响HAP纳米粒子的成核和生长等过程，如加入十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)、有机磷、多糖等。明旭等(明旭.纳米羟基磷灰石/壳多糖—环丙沙星药物释放系统与纳米羟基磷灰石—环丙沙星药物释放系统的比较实验研究[D].四川大学,2006)将纳米HAP与壳多糖复合后形成纳米HAP壳聚糖复合材料(nHAP/CS)，相比单纯纳米羟基磷灰石材料(nHAP)具有更好的生物相容性、可降解性和药物释放能力，其药物释放能力及促进骨缺损修复能力均有所提高，是一种优秀的药物释放系统的载药材料。Ilie等(IlieA,C,Andronescu E,Cucuruz A,Ficai A.New composite materials based onalginate and hydroxyapatite as potential carriers for ascorbic acid[J].International Journal of Pharmaceutics,2016,510(2):501-507)利用具有良好的生物相容性的海藻酸盐(一种植物多糖)与羟基磷灰石的复合材料携带药物(抗坏血酸)得到能够实现药物持续释放的载药系统。

添加多糖基团的羟基磷灰石的形貌与性能相比单一组分的羟基磷灰石有很大差别。目前羟基磷灰石的形貌单一，多呈棒状。添加多糖的条件下，多糖可自组装形成模板，为无机纳米晶提供结构框架的同时，与Ca²⁺、PO₄^3－和OH^－在界面上通过静电作用、立体化学互补、表面络合和氢键联接等方式来控制纳米晶的成核和生长,从而控制无机纳米晶体的形貌和晶型。杨辉等(杨辉,张园园.壳聚糖分子对共沉淀法合成羟基磷灰石/壳聚糖粉体材料晶体形貌的影响[J].人工晶体学报,2012,41(01):209-214.)通过壳聚糖高聚多糖的-OH和-NH₂对Ca²⁺的定位作用，使壳聚糖周围的Ca²⁺浓度高，从而吸引PO₄^3－和溶液OH^－在壳聚糖周围迅速形成形貌为球形的羟基磷灰石晶体。

发明内容