專利名稱：磁性納米片狀羥基磷灰石及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域，具體涉及一種磁性納米片狀羥基磷灰石及其制備
方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著人們對健康水平要求的逐漸提高，基因藥物載體在生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。病毒載體的潛在誘發(fā)突變和致癌的危險(xiǎn)限制了其在基因治療中的應(yīng)用。因此非病毒載體具有很大的應(yīng)用前景。 一種基因載體能否順利完成基因的存儲(chǔ)保護(hù)和釋放與材料的種類有很大關(guān)系。不同的載體材料對于轉(zhuǎn)染效果及給機(jī)體帶來的副作用都有所不同。很多非病毒基因載體材料都存在轉(zhuǎn)染效率不高的缺陷，提高非病毒基因載體的生物安全性能和基因轉(zhuǎn)染效率是目前急需解決的重要科學(xué)技術(shù)問題。目前在納米藥物載體和基因轉(zhuǎn)移技術(shù)中應(yīng)用的材料主要包括高分子納米載體，納米脂質(zhì)體和磁性納米顆粒等。高分子材料在體內(nèi)降解慢，連續(xù)給藥可產(chǎn)生積累，且單體產(chǎn)物均有一定毒性，納米脂質(zhì)體作為基因載體則存在不穩(wěn)定性的缺陷。磁性四氧化三鐵納米顆?？赏ㄟ^體外磁場作用實(shí)現(xiàn)基因的靶向釋放，在一定程度上提高了轉(zhuǎn)染效率。但是單純的四氧化三鐵顆粒不能有效地吸附DNA并對其進(jìn)行保護(hù)和可控釋放。羥基磷灰石納米顆粒因其優(yōu)良的生物相容性和DNA吸附性能在基因載體中有很大應(yīng)用前景，但是目前使用的納米羥基磷灰石顆粒很難實(shí)現(xiàn)對基因的可控釋放。相比于顆粒結(jié)構(gòu)，具有二維有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的蒙脫土和雙羥基金屬氧化物等無機(jī)材料可實(shí)現(xiàn)對基因有效的保護(hù)和釋放。但是蒙脫土和雙羥基金屬氧化物不具有生物活性且分解產(chǎn)物中會(huì)含有鋁離子和鎂離子等金屬元素，對細(xì)胞具有一定毒性，因此而限制了在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用?；谝陨霞夹g(shù)難題，本發(fā)明在劉超等采用模板法進(jìn)行層狀有序結(jié)構(gòu)羥基磷灰石制備基礎(chǔ)上(公開號CN 101058416A)，首次采用模板原位復(fù)合方法將四氧化三鐵納米磁性顆粒引入到層狀羥基磷灰石制備中。制備了具有良好磁性和生物相容性能的磁性片狀羥基磷灰石。這種結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石在改善載體生物相容性和提高基因轉(zhuǎn)染效率方面都有很高的潛在應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種磁性納米片狀羥基磷灰石及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)
明首次采用模板原位復(fù)合方法制備了磁性四氧化三鐵顆粒與片狀羥基磷灰石的復(fù)合材料。
實(shí)現(xiàn)了四氧化三鐵粒子在片狀羥基磷灰石表面的均勻分散。本發(fā)明提供的磁性片狀羥基磷
灰石具有良好的磁性能，在未來的磁療與基因復(fù)合治療中將具有良好的應(yīng)用前景。 本發(fā)明提供的磁性納米片狀羥基磷灰石是具有超順磁性，磁性能大小可控，飽和
磁矩為13. 21emu/g。具有層狀有序結(jié)構(gòu)，層間距為3. lnm。 本發(fā)明提供的磁性納米片狀羥基磷灰石的制備方法包括如下步驟 (1)配制0. 393克/毫升的硝酸鈣水溶液和0. 033克/毫升的十二烷基磺酸鈉乙
醇溶液。將二者分別預(yù)熱至6(TC，按體積比1 : l加入到帶有回流裝置的圓底燒瓶中，在
36(TC下混合均勻。 (2)配制0. 066克/毫升的磷酸氫二銨乙醇/水的混合溶液。水和乙醇的體積比 為l : 1。 (3)配制0. 050克/毫升的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液，水和乙醇的體積比為
i : io (4)將步驟(2)和步驟(3)中的溶液依次加入到步驟(1)中的燒瓶中，6(TC混合均 勻。 (5)配制0. 311克/毫升的氯化鐵水溶液和0. 119克/毫升的氯化亞鐵乙醇溶液， 在7(TC按體積比1 : l混合。 (6)配制0. 060克/毫升的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液，水和乙醇的體積比為 1 : 1。在7(TC混合均勻后加入到步驟(5)的溶液中。 (7)將步驟(6)中獲得的懸濁液與步驟(4)燒瓶中的溶液中，按體積比1 6 : 8 混合，將燒瓶加熱到83 92°C ，反應(yīng)4 14小時(shí)。 (8)將步驟(7)所得反應(yīng)物在室溫下靜置7 21天，離心水洗，40 6(TC干燥。
即得磁性納米片層結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石晶體。 本發(fā)明的顯著性特點(diǎn) 1)所制得的磁性納米片狀羥基磷灰石具有二維有序結(jié)構(gòu)。該有序結(jié)構(gòu)的重復(fù)周期 為3. l納米。如圖1所示，1-10。角度范圍X射線衍射出現(xiàn)非常尖銳的五條衍射峰，說明形 成了這種有序結(jié)構(gòu)。10-60°分別出現(xiàn)尖銳的羥基磷灰石和四氧化三鐵的衍射峰，說明生成 的這兩種物質(zhì)具有良好的結(jié)晶度。 2)復(fù)合材料成分純凈，如圖1所示的X射線衍射可知除羥基磷灰石和四氧化三鐵 外沒有其他雜質(zhì)相。 3)磁性納米片狀羥基磷灰石是采用原為合成的方法實(shí)現(xiàn)四氧化三鐵和羥基磷灰
石的復(fù)合的。由圖2可知，制備的復(fù)合物中納米顆粒結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵均勻的分布在羥基
磷灰石片層表面，避免了傳統(tǒng)復(fù)合材料制備方法中納米粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象。 4)磁性納米片狀羥基磷灰石的飽和磁矩為13. 21emu/g，磁化曲線表明磁性納米
片狀羥基磷灰石具有良好的超順磁性能，去除磁場后沒有剩磁和矯頑力。 5)陰離子表面活性劑為模板劑，用量小，毒性低。 6)原料廉價(jià)易得，使用氫氧化鈉代替了毒性較大的氨水。 7)在常壓下即可完成材料制備，實(shí)驗(yàn)操作簡單，所得羥基磷灰石結(jié)晶度高，不需燒 結(jié)，制備能耗低。


圖1本發(fā)明實(shí)施例所得樣品的X射線衍射圖譜。
圖2本發(fā)明實(shí)施例所得樣品的掃描電鏡照片。
圖3本發(fā)明實(shí)施例所得樣品的磁化曲線。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例
(1)配制O. 393克/毫升的硝酸鈣水溶液和0. 033克/毫升的十二烷基磺酸鈉乙醇溶液。將二者分別預(yù)熱至6(TC按體積比1 : 1加入到帶有回流裝置的圓底燒瓶中，在6(TC下混合均勻。 (2)配制0. 066克/毫升的磷酸氫二銨乙醇/水的混合溶液。水和乙醇的體積比為l : 1。 (3)配制0. 050克/毫升的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液，水和乙醇的體積比為
i : L (4)將步驟(2)和步驟(3)中的溶液依次加入到步驟(1)中的燒瓶中，6(TC混合均勻。 (5)配制0. 311克/毫升的氯化鐵水溶液和0. 119克/毫升的氯化亞鐵乙醇溶液，在7(TC按體積比1 : l混合。 (6)配制0. 060克/毫升的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液，水和乙醇的體積比為1 : 1。在7(TC混合均勻后加入到步驟(5)的溶液中。 (7)將步驟(6)中獲得的懸濁液與步驟(4)燒瓶中的溶液中，按體積比1 : 2混合，將燒瓶加熱到85t:，反應(yīng)14小時(shí)。 (8)將步驟(7)所得反應(yīng)物在室溫下靜置21天，離心水洗，5(TC干燥，即得磁性納米片層結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石晶體。 制得的磁性納米片狀羥基磷灰石具有二維有序結(jié)構(gòu)。該有序結(jié)構(gòu)的重復(fù)周期為3. l納米。1-10°角度范圍X射線衍射出現(xiàn)非常尖銳的三條衍射峰，說明形成了這種有序結(jié)構(gòu)。10-60°分別出現(xiàn)尖銳的羥基磷灰石和四氧化三鐵的衍射峰，說明生成的這兩種物質(zhì)具有良好的結(jié)晶度。由掃描照片可知制備的復(fù)合物中納米顆粒結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵均勻的分布在羥基磷灰石片層表面。由磁化曲線可知制備的層片狀復(fù)合材料具有超順磁性，飽和磁矩為13.21emu/g。
權(quán)利要求
一種磁性片狀納米羥基磷灰石，其特征在于它具有超順磁性，磁性能大小可控，飽和磁矩為13.21emu/g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性片狀納米羥基磷灰石，其特征在于具有層狀有序結(jié)構(gòu)，層間距為3. lnm。
3. —種權(quán)利要求1所述的磁性片狀納米羥基磷灰石的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1) 將體積比1 : 1的0. 393克/毫升的硝酸鈣水溶液和0. 033克/毫升的十二烷基磺酸鈉乙醇溶液于6(TC混合均勻；(2) 依次加入0. 066克/毫升的磷酸氫二銨乙醇/水的混合溶液和0. 050克/毫升的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液；(3) 按體積比1 : 1將0. 311克/毫升的氯化鐵水溶液和0. 119克/毫升的氯化亞鐵乙醇溶液，在7(TC混合，加入0. 060克/毫升的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液混合均勻；(4) 將步驟(3)的懸濁液與步驟(2)溶液中，按體積比1 6 : 8混合，加熱到83 92"C，反應(yīng)4 14小時(shí)。(5) 反應(yīng)物在室溫下靜置7 21天，離心水洗，40 6(TC干燥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(2)所述的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液中水和乙醇的體積比為l : 1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(3)所述的氫氧化鈉乙醇/水混合溶液中水和乙醇的體積比為l : 1。
6. 權(quán)利要求1所述的磁性納米片狀羥基磷灰石的應(yīng)用，其特征在于該材料用于靶向基因藥物載體和磁熱療領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁性納米片狀羥基磷灰石及其制備方法和應(yīng)用。它是以十二烷基磺酸鈉為模板劑，以硝酸鈣，磷酸氫二銨，氯化鐵，氯化亞鐵和氫氧化鈉為原料采用原位模板合成方法制備的磁性層片狀羥基磷灰石。本發(fā)明提供的產(chǎn)物具有有序的層狀納米結(jié)構(gòu)，層間距為3.1nm。實(shí)現(xiàn)了納米顆粒狀四氧化三鐵和納米層片狀羥基磷灰石的復(fù)合，四氧化三鐵分布均勻，無團(tuán)聚。復(fù)合材料具有超順磁性，飽和磁矩為13.21emu/g。本發(fā)明所用試劑為常用試劑，成本低，無污染。
文檔編號A61K48/00GK101759170SQ20091024502
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者萬怡灶, 何芳, 孟憲光, 左桂福, 羅紅林 申請人:天津大學(xué)