微波-超声法制备介孔羟基磷灰石纳米粒子及其应用制造技术

技术编号:8101267 阅读:228 留言:0更新日期:2012-12-20 03:25
本发明专利技术涉及一种微波-超声法制备介孔羟基磷灰石纳米粒子及其应用。本发明专利技术人致力于开发合成介孔羟基磷灰石(MHAPN)的新方法,提出了采用超声微波法合成MHAPN的技术改进。采用本发明专利技术的方法,在合成MHAPN时无需添加乳化剂或模板剂,且合成的MHAPN分散性好,对药物具有较好的控释作用且具有显著的抗肿瘤活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料学领域;更具体地,本专利技术涉及一种新型介孔羟基磷灰石纳米粒子、其制备方法及应用。
技术介绍
轻基磷灰石(Hydroxyapatite,简称HAP)是动物与人体骨骼的主要无机成分,具有良好的生物活性和生物相容性,近年来纳米羟基磷灰石被广泛用于骨组织修复和药物的可控释放,表现出一定的临床应用前景,部分研究成果已经实现商业化生产。近年来,随着研究和认识的不断深入,人们发现纳米HAP具有独特的抗肿瘤活性(Liu Z and Tang SL, World J. Gastroenterol., 2003,9(9) :1968-1971 ;Zhu SH and Zhou KC, J.Nanopart. Res.,2004,6 :307-311, YuanY,et al. Biomaterials,2010, 31(4) :730-740)。由于具有较大的孔径和比表面积,介孔材料近年来得到广泛关注。为此,为了提高纳米HAP的性能,近两年,人们发展了介孔HAP(MHAPN)。目前的制备方法主要包括乳化法(Shum HC, Bandyopadhyay A, Chem. Mater. 2009, 21, 5548-5555)和模板法(Xia ZG andLiao LB,Materials Research Bulletin 44(2009) 1626-1629)。这些过程均采用了乳化剂或模板剂,且合成的粒子团聚很严重。为此,本领域还需要开发合成MHAPN的改进的方法,以克服现有技术的缺陷,获得易于制备、分散性好且载药性能好的MHAPN。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种介孔羟基磷灰石纳米粒子的制备方法和应用。在本专利技术的第一方面,提供一种介孔羟基磷灰石纳米粒子,所述的纳米粒子为短棒状或橄榄状,直径为20-100nm、长为50_200nm,具有孔结构,孔径为2-lOnm。在另一优选例中,所述的介孔羟基磷灰石比表面积为20_100m2/g。在另一优选例中,所述的纳米粒子通过如下方法获得(I)将无机钙盐溶液(较佳地pH值5-7)与pH值9-12的无机磷盐溶液混合,获得混合液;(2)将(I)的混合液进行微波和超声处理,获得经处理的混合液;(3)将(2)的混合液依次进行离心取沉淀,清洗沉淀,冻干,煅烧,获得介孔羟基磷灰石纳米粒子。在本专利技术的另一方面,提供一种生产所述的介孔羟基磷灰石纳米粒子的方法,包括(I)将无机钙盐溶液(较佳地pH值5-7)与pH值9-12的无机磷盐溶液混合,获得混合液;(2)将(I)的混合液进行微波和超声处理,获得经处理的混合液;(3)将(2)的混合液依次进行离心取沉淀,清洗沉淀,冻干,煅烧,获得介孔羟基磷灰石纳米粒子。在另一优选例中,步骤(I)中,无机钙盐与无机磷盐以摩尔比I : 1.5 I : 1.7混合。在另一优选例中,所述的无机钙盐是硫酸钙、氯酸钙、硝酸钙、柠檬酸钙、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、次氯酸钙中的一种或多种;较佳地,所述的无机钙盐是硝酸钙。所述的无机磷盐是磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、偏磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或多种;较佳地,所述的无机磷盐是磷酸氢二铵。 在另一优选例中,步骤(2)中,超声的功率是30-500W ;和/或微波的功率是30-500W ;进行超声处理的时间是10-80分钟;和/或进行微波处理的时间是10-80分钟。在另一优选例中,超声的功率是50-300W。在另一优选例中,微波的功率是50-300W。在另一优选例中,超声处理的时间是20-60分钟,更佳地是30-60分钟。在另一优选例中,微波处理的时间是20-60分钟,更佳地是30-60分钟。在另一优选例中,步骤⑵中,进行超声处理的温度是20-100°C ;和/或进行微波处理的温度是20-100°C。在另一优选例中,进行超声处理的温度是20_80°C ;更佳地30_60°C。在另一优选例中,进行微波处理的温度是20_80°C ;更佳地30-60°C。在另一优选例中,步骤(I)中,分别配制无机钙盐和无机磷盐的水溶液,并采用氨水将无机磷盐溶液的pH调至9-12。在另一优选例中,步骤(2)中,采用超声微波仪进行微波和超声同时处理。在另一优选例中,步骤(3)中,采用乙醇进行清洗沉淀。较佳地清洗至少2次。在另一优选例中,步骤(3)中,冻干时间是12-36小时,较佳的是18_30小时。在另一优选例中,步骤(3)中,煅烧在马弗炉中进行。较佳地,煅烧时间是2-10小时;更佳的是3-8小时;更佳的是4-6小时。在本专利技术的另一方面,提供所述的介孔羟基磷灰石纳米粒子的用途,用于作为药物载体,控制药物释放。在本专利技术的另一方面,提供所述的介孔羟基磷灰石纳米粒子的用途,用于制备抑制肿瘤的制剂。本专利技术的其它方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。附图说明图I为介孔羟基磷灰石纳米粒子-I (MHAPN-I)的(A) XRD谱图和⑶TEM。B中,标尺长度为lOOnm。图2为MHAPN-I的氮气等温吸附_脱附图(A)和孔径分布图⑶。图3为介孔羟基磷灰石纳米粒子-2 (MHAPN-2)的TEM图。其中,标尺长度为50nm。图4为介孔羟基磷灰石纳米粒子-3 (MHAPN-3)的TEM图。其中,标尺长度为50nm。图5为介孔羟基磷灰石纳米粒子-4 (MHAPN-4)的TEM图。其中,标尺长度为50nm。图6为介孔羟基磷灰石纳米粒子-5 (MHAPN-5)的TEM图。其中,标尺长度为50nm。图7为地塞米松在MHAPN中的负载量(a)及其释放速率(b)的比较。图8为维生素C在MHAPN中的负载量(a)及其释放速率(b)的比较。图9为合成MHAPN的抗肿瘤活性比较。具体实施方式 本专利技术人致力于开发合成介孔羟基磷灰石(MHAPN)的新方法,提出了采用超声微波法合成MHAPN的技术改进。采用本专利技术的方法,在合成MHAPN时无需添加乳化剂或模板齐U,且合成的MHAPN分散性好,对药物具有较好的控释作用且具有显著的抗肿瘤活性。本专利技术公开了一种介孔羟基磷灰石纳米粒子,其为短棒状或橄榄状,直径为20-100nm,长为50_200nm,孔径大小介于2-lOnm,且分布均匀。本专利技术的介孔羟基磷灰石纳米粒子以无机钙盐和无机磷盐为原料,采用微波-超声法制成。如本文所用,所述的“无机钙盐”是指在水溶液中可以形成钙离子(Ca2+)的无机盐,例如可包括但不限于硫酸钙、氯酸钙、硝酸钙、柠檬酸钙、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、次氯酸钙中的一种或多种。本领域人员应理解,多种无机钙盐均可用于本专利技术中,只要该无机钙盐能够为介孔羟基磷灰石纳米粒子的合成提供钙离子。作为本专利技术的优选方式,所述的无机钙盐是Ca (NO3) 2。如本文所用,所述的“无机磷盐”是指在水溶液中可以形成磷酸根离子(PO/—)、磷酸氢根离子(HPO42-)的无机盐,例如可包括但不限于磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、偏磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或多种。本领域人员应理解,多种无机磷盐均可用于本专利技术中,只要该无机磷盐能够为介孔羟基磷灰石纳米粒子的合成提供磷酸离子。作为本专利技术的优选方式,所述的无机磷盐是(NH4)2HP04。首先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介孔羟基磷灰石纳米粒子,其特征在于,所述的纳米粒子为短棒状或橄榄状,直径为20?100nm、长为50?200nm,具有孔结构,孔径为2?10nm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘昌胜袁媛钱江潮甘琪梁桐
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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