[发明专利]一种磁性棒状纳米羟基磷灰石材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁性棒状纳米羟基磷灰石材料及其制备方法，将油酸钠、乙醇、和油胺混合均匀得到混合溶液A，然后加入氯化钙水溶液，搅拌状态下反应30min得到混合溶液B，再加入磷酸盐水溶液，搅拌状态下继续反应30min得到混合溶液C，混合溶液C转移到密封的反应釜中，160℃温度下反应8小时；反应产物冷却至室温，通过离心分离沉淀，洗涤去除有机物杂质，最后真空干燥即得。本发明反应过程温和，能够通过钆的掺杂量来控制合成的棒状纳米羟基磷灰石的尺寸，制备的磁性棒状纳米羟基磷灰石尺寸均一，分散性良好，与商用的Gd‑DTPA造影剂相比，磁共振成像能力更高，无毒性，在生物医药等领域具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种磁性棒状纳米羟基磷灰石材料及其制备方法，属于无机材料制备领域。

背景技术

羟基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂,HAP)作为骨替代材料，因其优异的生物相容性、生物活性和无毒性被认为是重要的生物材料。另外，各种掺杂剂可以较容易地掺杂到HAP的晶格中，使HAP可以用于生物成像等医学应用领域。

磁共振成像(MRI)以其高软组织对比度、深穿透深度、非电离辐射、多平面重建能力等优点成为临床上常用的成像方法之一。目前只有钆喷酸葡甲胺盐(Gd-DTPA)等钆螯合物作为T1对比剂来使用。然而，这些钆螯合物在注射后几天或几个月内可诱发肾源性系统性纤维化(NSF)，表现为皮肤纤维化损伤，这可能导致严重的肾功能衰竭。因此，HAP纳米颗粒可作为生物相容性良好的T1对比剂。

目前磁性的HAP纳米颗粒的制备方法主要是沉淀法，且多为与铁的化合物复合材料进行T2的磁共振成像，此方法需先制备铁化合物再进行合成HAP纳米复合材料。进行T1磁共振成像的纳米羟基磷灰石材料，都是利用沉淀法制备，且HAP纳米颗粒合成不易控制，很难进行尺寸的调控，且分散性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用水热法可控合成T1磁共振成像的磁性棒状纳米羟基磷灰石材料。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种磁性棒状纳米羟基磷灰石材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将油酸钠、乙醇和油胺混合均匀得到混合溶液A；

步骤二：在步骤一得到的混合溶液A中加入氯化钙水溶液，搅拌状态下反应30min得到混合溶液B；

步骤三：在步骤二得到的混合溶液B中加入磷酸盐水溶液，搅拌状态下继续反应30min得到混合溶液C；

步骤四：将步骤三得到的混合溶液C转移到密封的反应釜中，160℃温度下反应8小时；反应产物冷却至室温，通过离心分离沉淀，用环己烷和乙醇的混合溶液洗涤去除有机物杂质，最后真空干燥得到磁性棒状纳米羟基磷灰石材料。

优选地，步骤一中，所述油酸钠、乙醇和油胺按照体积比1:3:1混合得到混合溶液A。油酸钠、乙醇和油胺的作用是为了与钙离子/钆离子形成胶束，控制反应合成。

步骤二中，所述氯化钙水溶液的浓度是0.1mol/L，加入量为混合溶液A体积的1/2。

进一步地，步骤二中，所述氯化钙水溶液中还添加有钆盐，所述钆盐为氯化钆或硝酸钆中的一种，溶液中钆离子与钙离子的摩尔比是0.02～0.1。

步骤三中，所述磷酸盐水溶液中，磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸钠中的任意一种，浓度是0.06mol/L；磷酸盐水溶液的加入量与混合溶液B体积相等。

步骤二和步骤三中搅拌条件为200～600转/分钟，搅拌的作用是为了控制反应的更好进行。

进一步地，步骤三反应过程中加入NaOH水溶液保持反应体系pH值为10.0，可以保证生成的是羟基磷灰石而不是其他的磷酸钙盐类。