【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机多孔材料制备，具体涉及一种基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法。
技术介绍
1、碳酸钙（caco3）是生物和地质系统中一种重要的无机矿物，其具有优良的生物相容性和生物降解性，被广泛应用于塑料、造纸、油墨、建筑材料、纺织品、化妆品和食品等领域。结晶caco3呈现三种多晶型：菱形方解石、正交文石和六方球霰石，按照热力学稳定性降低的顺序排列。球霰石负载能力高，制造成本低，是一种非常有前途的用于药物递送的无机平台，但球霰石极不稳定，很容易转化为方解石，因此需要探索一种能够稳定球霰石的制备方法。
2、多糖等聚合物中含有羧基、羟基和氨基基团时，可以作为添加剂诱导优先形成亚稳态晶型的碳酸钙，如文石和球霰石。木聚糖是第二类丰富的多糖，具有生物可降解性、潜在的成膜性和良好的生物相容性，是一种公认的目前未被充分利用的生物聚合物的巨大可再生资源；羧甲基化改性可以赋予多糖优异的粘附性能、抗氧化性、抗菌性、螯合和配位能力等，是提高天然多糖生物活性和水溶性的常用方法，但很少有研究将其用作碳酸钙晶体生长的抑制剂。
3、高过饱和度是成功合成球霰石的必要条件，这是因为高过饱和度有利于成核过程，而低过饱和度促进晶体生长。传统搅拌很难在短时间内提供极高的过饱和度，需要借助新的技术手段如瞬时纳米沉淀技术（fnp）来强化混合。fnp技术一种具有成本效益、高通量、可控和可重复性的技术，可在多入口涡旋混合器（mivm）中实现高雷诺数和高过饱和水平，促进碳酸钙在毫秒内成核并产生亚稳相。mivm中的涡旋环境进一步保证了有利于水球霰石
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的一些不足，本专利技术提供了一种基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法；本专利技术使用羧甲基化木聚糖（cmx）作为碳酸钙成核的有机基质和晶体生长抑制剂，将其与碳酸根一并在多通道涡流混合器（mivm）中共沉淀，通过瞬时纳米沉淀技术生成稳定的球霰石（caco3@cmx）；所述球霰石具有粒径分布范围窄和比表面积较高的优点，其粒径范围为1-1.5 μm，比表面积达到97.28 m2/g；所述球霰石在活性成分递送方面具有潜在的应用价值，其能够作为农用化学品载药平台，具有很好的实用性。
2、为了达到上述技术目的，本专利技术采用以下技术手段：
3、本专利技术首先提供了一种基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，所述方法包括：
4、将两份cmx水溶液和两份ca2+交错通入到mivm中，得到cmx-ca2+溶液；
5、将两份cmx-ca2+和两份co32-溶液交错通入到mivm中，得到caco3多晶型物溶液，继续搅拌，搅拌结束后经过奥斯特瓦尔德熟化，熟化结束后离心，洗涤，干燥，得到所述球霰石。
6、优选地，所述cmx的结构式为：
7、，其中，r为h或ch2coona。
8、优选地，所述cmx水溶液的浓度为0.1~5mg/ml；所述ca2+的浓度为10~100mm。
9、优选地，所述cmx水溶液和ca2+的通入流速分别为10 ml/min~75 ml/min。
10、优选地，所述cmx水溶液和ca2+的用量比为10 : 1~1 : 10。
11、优选地，cmx-ca2+和co32-的摩尔比为1:1，cmx-ca2+和co32-的浓度均为10~100mm。
12、优选地，所述继续搅拌反应的条件为：在100-1000 rpm下搅拌8~24h。
13、优选地，所述奥斯特瓦尔德熟化的条件为：在25℃下熟化6~24h。
14、本专利技术还提供了上述方法制备的球霰石，所述球霰石为无机杂化多孔球形材料，粒径为1~1.5 μm。
15、本专利技术还提供了所述球霰石在作为农用化学品载药平台中的应用。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
17、（1）本专利技术所述球霰石的制备方法简单，反应条件温和，原料纯天然且来源丰富，价格低廉；通量大，制备过程连续；制备过程中未使用任何有机溶剂，环保无污染。
18、（2）本专利技术所述球霰石制备过程中所用的晶型抑制剂cmx为天然可再生资源，具有良好的生物降解性和生物相容性。其结构富含羧基和羟基，能够与ca2+络合，形成成核位点，从而降低成核临界半径和能垒，并能够为农用化学品载药平台的设计提供易于与作物叶面蜡质层产生强相互作用的官能团。
19、（3）本专利技术所述fnp技术可以在毫秒内提供高的雷诺数，从动力学角度提供caco3成核优于生长所需的高过饱和度；微反应器mivm内形成的涡流模式提供了有利于球霰石形成的均匀反应空间，确保了整个反应过程中物料的均匀混合。使用fnp技术制备的球霰石，粒径为1.11 μm左右，粒径分布范围较窄，比表面积较高，为97.28 m2/g。
20、（4）本专利技术所述球霰石具有良好的ph响应性、生物降解性和生物相容性，在可持续生物医药递送平台构建方面具有广阔的发展潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述CMX的结构式为：
3.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述CMX水溶液的浓度为0.1~5mg/mL；所述Ca2+的浓度为10~100mM。
4.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述CMX水溶液和Ca2+的通入流速分别为10 mL/min~75 mL/min。
5.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述CMX水溶液和Ca2+的用量比为10 : 1~1 : 10。
6.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，CMX-Ca2+和CO32-的摩尔比为1:1，CMX-Ca2+和CO32-的浓度均为10~100mM。
7.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述继续搅拌
8.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述奥斯特瓦尔德熟化的条件为：在25℃下熟化6~24h。
9.权利要求1~8任一项所述方法制备的球霰石，其特征在于，所述球霰石为无机杂化多孔球形材料，粒径为1~1.5 μm。
10.权利要求9所述的球霰石在作为农用化学品载药平台中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述cmx的结构式为：
3.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述cmx水溶液的浓度为0.1~5mg/ml；所述ca2+的浓度为10~100mm。
4.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述cmx水溶液和ca2+的通入流速分别为10 ml/min~75 ml/min。
5.根据权利要求1所述的基于连续瞬时纳米沉淀技术制备球霰石的方法，其特征在于，所述cmx水溶液和ca2+的用量比为10 : 1~1 : 10。
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，牛春花，古婉君，白歌，周林祥，李兰，魏忠，雷志刚，郭旭虹，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。