[发明专利]一种磁、发光双功能纳米核壳结构羟基磷灰石颗粒的制备方法

摘要

本发明公开了一种磁、发光双功能纳米核壳结构羟基磷灰石颗粒的制备方法，属于纳米功能材料制备技术领域。本发明通过控制共沉淀条件，在磁性羟基磷灰石纳米粒子表面继续生长纯羟基磷灰石，实现磁性粒子的羟基磷灰石薄层包覆，从而抑制淬灭稀土离子发光的磁性离子(如Fe³⁺)的溶出。具有羟基磷灰石包覆层的磁性羟基磷灰石纳米粒子表面再继续生长稀土掺杂的羟基磷灰石，从而获得具有核壳结构的磁、发光羟基磷灰石纳米颗粒。本发明提供的核壳型磁、发光羟基磷灰石纳米颗粒具有良好的磁性能、发光性能和生物相容性，进而兼具靶向定位和跟踪标记的功能，在细胞内外物质的检测、核酸的杂交与测序、疾病早期诊断、基因药物的输运以及磁热治疗等生物医学领域有良好的应用前景。

主权项

一种磁、发光双功能纳米核壳结构羟基磷灰石颗粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A：磁性羟基磷灰石(Mⁿ⁺‑HAP)的水热法制备(1)取一定量的高分子模板剂和磷酸盐置于蒸馏水中，磁力搅拌至混合均匀，得溶液A。(2)按磁性金属离子Mⁿ⁺/(Ca²⁺+Mⁿ⁺)的摩尔比=0.05～0.4，取一定量的磁性金属盐和钙盐置于蒸馏水中，磁力搅拌至混合均匀，得溶液B。(3)将溶液B缓慢滴加到溶液A中，控制反应溶液中Ca²⁺和Mⁿ⁺总摩尔数与PO₄^3‑摩尔数之比为1.67，应溶液中(Ca²⁺+Mⁿ⁺)的浓度为0.2～2.0mol/L，用碱溶液调节其pH值至10～11，搅拌0.5～2h后将悬浮液倒入反应釜中，在120℃～180℃反应3～20h。(4)将所得沉淀离心分离，用蒸馏水和无水乙醇各洗涤数次，得羟基磷灰石磁性核(Mⁿ⁺‑HAP)。B：Mⁿ⁺‑HAP表面包覆薄层羟基磷灰石(5)取一定量Mⁿ⁺‑HAP磁性核和磷酸盐超声分散到有机醇‑水溶液中，获得悬浮液C。(6)按反应溶液中Ca²⁺与PO₄^3‑摩尔比为1.67，称取一定量的钙盐加入到有机醇‑水溶液中，磁力搅拌，使溶液混合均匀，获得溶液D。(7)将溶液D缓慢滴加到悬浮液C中，再用碱溶液调节其pH值至9～10，控制反应溶液中Ca²⁺的浓度为0.01～0.1mol/L，在20～75℃下中速搅拌反应2h。(8)将所得沉淀离心分离，用蒸馏水和无水乙醇各洗涤数次后在80℃下干燥16～24h，然后在200～500℃条件下煅烧1～3h，获得表面包覆薄层羟基磷灰石的磁性羟基磷灰石(Mⁿ⁺‑HAP(@HAP)纳米颗粒。C：Mⁿ⁺‑HAP@HAP表面包覆发光羟基磷灰石(9)取适量Mⁿ⁺‑HAP@HAP粉体、磷酸盐和分散剂超声分散到有机醇‑水溶液中，获得悬浮液E。(10)按稀土离子Ln³⁺/(Ca²⁺+Ln³⁺)的摩尔比=2～11％，取一定量稀土盐溶液和钙盐加入有机醇‑水溶液中，磁力搅拌，使溶液混合均匀，获得溶液F。(11)将溶液F缓慢滴加到悬浮液E中，控制反应溶液中Ca²⁺和Ln³⁺总摩尔数与PO₄^3‑摩尔数之比为1.67，再用碱溶液调节其pH值至9～10，在20～75℃下中速搅拌反应2h。(12)将所得沉淀离心分离，用蒸馏水和无水乙醇各洗涤数次，在80℃下真空干燥16～24h，获得核壳结构磁、发光羟基磷灰石(Mⁿ⁺‑HAP@HAP@Ln³⁺‑HAP)。