多離子型類骨磷灰石的制備方法及多離子型類骨磷灰石的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物材料領(lǐng)域，特別涉及多離子型類骨磷灰石的制備方法，及由該制備方法得到的多離子型類骨磷灰石。本發(fā)明按照自然骨無機(jī)相的化學(xué)成份和比例，以可溶性無機(jī)鹽為原料，采用自組裝法或化學(xué)沉淀法在體外人工制備出的規(guī)則或不規(guī)則形貌的多離子摻雜的多離子型類骨磷灰石材料，具有與自然骨無機(jī)相相同的化學(xué)組成，相似的物化性能和生物學(xué)性能，可以用于骨組織的填充修復(fù)(如牙齒填充與修復(fù)、骨填充和修復(fù)等)。
【專利說明】多離子型類骨磷灰石的制備方法及多離子型類骨磷灰石

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物材料領(lǐng)域，特別涉及多離子型類骨磷灰石的制備方法，及由該制備方法得到的多離子型類骨磷灰石。

【背景技術(shù)】
[0002]自然骨中礦化的無機(jī)相成份是類骨磷灰石。類骨磷灰石是羥基磷灰石(HA)經(jīng)Na+，K+，Mg2+，Cl—，F(xiàn)—等無機(jī)離子的雜合后形成的復(fù)合物。HA的分子式是Caltl (PO4)6 (OH) 2，許多離子半徑與Ca2+，P043_，0H_相近的陽離子和陰離子都能夠進(jìn)入HA的晶格參與晶體的成核生長。雜合后的HA就變成了類骨磷灰石，晶體結(jié)構(gòu)也從原來的單方晶系變?yōu)榱肆骄怠Ｗ匀还侵蓄惞橇谆沂巧矬w內(nèi)無機(jī)離子的儲存庫，與生物體液保持著化學(xué)平衡。各種無機(jī)離子對于維持生物體的正常生命活動(dòng)有很重要的作用，比如:1) Na+，維持體內(nèi)酸堿平衡，有助于神經(jīng)，肌肉，血壓的正常運(yùn)作，骨骼中的Na+約占到了整個(gè)生物體的1/3。Edelman IS等人(美國)通過放射性同位素法發(fā)現(xiàn)，在24小時(shí)之內(nèi)，骨骼中大約40%的Na+會參與到新陳代謝過程當(dāng)中。2) K+，維持細(xì)胞膜滲透壓，保持肌肉應(yīng)激性，在骨礦化和生物化學(xué)過程中具有活性。3)Mg2+，主要分布在細(xì)胞內(nèi)，可激活生物體內(nèi)多種酶的活性。Mg2+60%~65%存在于骨和牙齒中，27%存在于軟組織中。Neumann WF等人(美國)發(fā)現(xiàn)骨中存在的Mg2+離子有90%在磷灰石晶體的表面。4) Cl—是生物體內(nèi)最多的陰離子，參與跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，為骨吸收過程提供酸性環(huán)境，激活破骨細(xì)胞的活性。5) F—，少量的氟離子能夠穩(wěn)定磷灰石的晶體結(jié)構(gòu)，防止蛀牙的形成。Kanna n S等人(葡萄牙)已經(jīng)研究制備了上述無機(jī)離子單個(gè)雜化或共雜化的HA，產(chǎn)物在某一物化性能上優(yōu)于未雜化的HA。自然骨中類骨磷灰石在成核生長的過程中，除了受到無機(jī)離子的雜化影響外，還受到體內(nèi)骨組織中一些蛋白質(zhì)分子的誘導(dǎo)成核和規(guī)整生長作用。這些蛋白質(zhì)分子主要是膠原和非膠原蛋白質(zhì)，分子鏈上含有眾多多肽鍵，羧基鍵，有機(jī)磷，巰基等化學(xué)基團(tuán)，能夠與體液中的Ca2+，Mg2+，P離子等離子靠靜電引力弱相互作用力相互鍵和組裝成類骨磷灰石。本發(fā)明模擬自然骨中類骨磷灰石的化學(xué)組成和成份比例，在體外利用自組裝法或化學(xué)沉淀法制備了規(guī)則及不規(guī)則形狀的離子摻雜的多離子型類骨磷灰石。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提供一種利用自組裝法或化學(xué)沉淀法，于體外制備規(guī)則及不規(guī)則形狀的多離子型類骨磷灰石的方法，制備出的多離子型類骨磷灰石具有與自然骨無機(jī)相相同的化學(xué)組成，相似的物化性能和生物學(xué)性能，能夠直接用于人體骨組織的修復(fù)。
[0004]本發(fā)明的目的之二在于提供一種由目的一的制備方法得到的多離子型類骨磷灰
O
[0005]本發(fā)明的多離子型類骨磷灰石的制備方法包括以下步驟:
[0006](I)配制陽離子溶液:在溫度為0°C~37°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈣鹽和鍶鹽溶解于去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為0.0Ol~lmol/1，K+的濃度為0.001~0.01mol/l, Mg2+的濃度為 0.001 ~0.002mol/l, Cu2+ 的濃度為 0.0001 ~0.0004mol/l, Zn2+ 的濃度為 0.001 ~0.006mol/l，F(xiàn)e3+ 的濃度為 0.001 ~0.0015mol/l, Ca2+ 的濃度為 0.0025 ~2mol/l, Sr2+ 的濃度為0.001~0.6mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0007](2)配制陰離子溶液:在溫度為0°C~37°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯鹽、氟鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和磷鹽溶解于去離子中得到混合液，其中，混合液中的Cr的濃度為0.001~0.2mol/l, F-的濃度為0.001~0.01mol/l, CO廣的濃度為0.001 ~0.027mol/l, S1廣的濃度為 0.0001 ~0.00015mol/l, SO廣的濃度為 0.0001 ~
0.0005mol/l, PO:的濃度為0.002~1.2mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0<孔徑≤0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0008](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.1~90，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照0.lml/h~51/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照0.lml/h~51/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、HCl-Tri s緩沖液、磷酸鹽緩沖液或杜爾貝科磷酸鹽緩沖液(DPBS )調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間；
[0009](4)將步驟 (3)得到的pH在6.5~13.5之間的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)在0°C~90°C之間,在靜置或持續(xù)攪拌(優(yōu)選持續(xù)攪拌的速率為50rpm~3000rpm)的條件下持續(xù)反應(yīng)I小時(shí)~7天；當(dāng)步驟(3)在攪拌的過程中是用氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間時(shí)，在靜置或持續(xù)攪拌的過程中不斷用氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、HCl-Tris緩沖液、磷酸鹽緩沖液或杜爾貝科磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間；當(dāng)步驟(3)在攪拌的過程中是用HCl-Tris緩沖液、磷酸鹽緩沖液或杜爾貝科磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間時(shí)，在靜置或持續(xù)攪拌的過程中無需再調(diào)節(jié)PH ;反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液；
[0010](5)將步驟(4)得到的白色乳液分離為固液兩相(可通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相)，得到的白色固體用去離子水洗滌(優(yōu)選洗滌的次數(shù)為I~5);然后將得到的白色固體干燥(可采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法)，得到多離子型類骨磷灰石。
[0011]本發(fā)明制備的多離子型類骨磷灰石的大小為1nm~150 μ m ;形狀為球形、半球形、花簇狀、針狀、棒狀或不規(guī)則形狀。
[0012]所述的將作為陽離子無機(jī)鹽的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈣鹽和鍶鹽溶解于去離子水中，優(yōu)選是按照鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈣鹽和鍶鹽的順序溶解于去離子水中。
[0013]所述的將作為陰離子無機(jī)鹽的氯鹽、氟鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和磷鹽溶解于去離子中，優(yōu)選是按照氯鹽、氟鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和磷鹽的順序溶解于去離子中。
[0014]所述的鈉鹽選自氯化鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種。
[0015]所述的鉀鹽是氯化鉀或硝酸鉀。
[0016]所述的鎂鹽是氯化鎂或硝酸鎂。
[0017]所述的銅鹽選自氯化銅、硫酸銅、硝酸銅中的一種。
[0018]所述的鋅鹽是硝酸鋅或氯化鋅。
[0019]所述的鐵鹽是硝酸鐵或氯化鐵。
[0020]所述的鈣鹽選自硝酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸氫二鈣、乙酸鈣、碳酸鈣中的一種。
[0021 ] 所述的鍶鹽是硝酸鍶或氯化鍶。
[0022]所述的氯鹽是氯化鈉或氯化鉀。
[0023]所述的氟鹽是氟化鈉。
[0024]所述的碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種。
[0025]所述的硅酸鹽是硅酸鈉。
[0026]所述的硫酸鹽是硫酸鈉或硫酸鉀。
[0027]所述的磷鹽選自磷酸氫二銨、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉中的一種。
[0028]本發(fā)明按照自然骨無機(jī)相的化學(xué)成份和比例，以可溶性無機(jī)鹽為原料，采用自組裝法(靜置)或化學(xué)沉淀法(攪拌)在體外人工制備出的規(guī)則或不規(guī)則形貌的多離子摻雜的多離子型類骨磷灰石材料，具有與自然骨無機(jī)相相同的化學(xué)組成，相似的物化性能和生物學(xué)性能，可以用于骨組織的填充修復(fù)(如牙齒填充與修復(fù)、骨填充和修復(fù)等)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1.本發(fā)明實(shí)施例1的球狀多離子型類骨磷灰石的電子顯微鏡照片。
[0030]圖2.本發(fā)明實(shí)施例2的半球狀多離子型類骨磷灰石的電子顯微鏡照片。
[0031]圖3.本發(fā)明實(shí)施例3的花簇狀多離子型類骨磷灰石的電子顯微鏡照片。
[0032]圖4.本發(fā)明實(shí)施例4的針狀多離子型類骨磷灰石的電子顯微鏡照片。
[0033]圖5.本發(fā)明實(shí)施例5的棒狀多離子型類骨磷灰石的電子顯微鏡照片。
[0034]圖6.本發(fā)明實(shí)施例6的不規(guī)則狀多離子型類骨磷灰石的電子顯微鏡照片。

【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例1
[0036](I)配制陽離子溶液:在溫度為0°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化銅、氯化鋅、氯化鐵、硝酸鈣和硝酸鍶按照上述順序溶解于10ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為1.0mol/1, K+的濃度為
0.01mol/l,Mg2+ 的濃度為 0.002mol/l, Cu2+ 的濃度為 0.0004mol/l, Zn2+ 的濃度為 0.006mol/
1,Fe3+的濃度為 0.0015mol/l,Ca2+ 的濃度為 0.0025mol/l, Sr2+ 的濃度為 0.001mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0037](2)配制陰離子溶液:在溫度為0°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氟化鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、硫酸鉀和磷酸氫二銨按照上述順序溶解于1ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Cl—的濃度為0.001mol/l, F_的濃度為0.01mol/l,CO廣的濃度為0.027mol/l, S1廣的濃度為0.00015mol/l, SO廣的濃度為0.0005mol/l,PO43-的濃度為0.002mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0038](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.1，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照0.lml/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照0.lml/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用HCl-Tris緩沖液調(diào)節(jié)混合液的pH為7.4 ;
[0039](4)將步驟(3)得到的pH為7.4的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)為90°C，在靜置的條件下持續(xù)反應(yīng)7天；反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液；
[0040](5)將步驟(4)得到的白色乳液通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌I次；然后將得到的白色固體采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法進(jìn)行干燥，得到大小為400nm~700nm的多離子型類骨磷灰石；形狀為球形；產(chǎn)物的SEM如圖1所示。
[0041]實(shí)施例2
[0042](I)配制陽離子溶液:在溫度為20°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化銅、氯化鋅、氯化鐵、氯化鈣和硝酸鍶按照上述順序溶解于200ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為1.0mol/1, K+的濃度為
0.01mol/l’Mg2+ 的濃度為 0.00 Imo I/I, Cu2+ 的濃度為 0.0001mol/l, Zn2+ 的濃度為 0.0Olmol/1，F(xiàn)e3+ 的濃度為 0.001mol/l, Ca2+ 的濃度為 0.0025mol/l, Sr2+ 的濃度為 0.6mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0043](2)配制陰離子溶液:在溫度為20°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氟化鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、硫酸鉀和磷酸氫二鈉按照上述順序溶解于10ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Cl—的濃度為0.01mol/l, F_的濃度為0.0Olmol/1，CO廣的濃度為0.001mol/l, S1廣的濃度為0.0001mol/l, SO廣的濃度為0.0001mol/l,PO43-的濃度為0.002mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0044](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.5，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照51/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照51/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用杜爾貝科磷酸鹽緩沖液(DPBS)調(diào)節(jié)混合液的pH為7.0 ;
[0045](4)將步驟(3)得到的pH為7.0的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)為60°C，在靜置的條件下持續(xù)反應(yīng)3天；反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液；
[0046](5)將步驟(4)得到的白色乳液通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌5次；然后將得到的白色固體采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法進(jìn)行干燥，得到大小為10 μ m~100 μ m的多離子型類骨磷灰石；形狀為半球形；產(chǎn)物的SEM如圖2所示。
[0047]實(shí)施例3
[0048](1)配制陽離子溶液:在溫度為10°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化銅、氯化鋅、氯化鐵、氯化鈣和硝酸鍶按照上述順序溶解于10ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為0.lmol/1, K+的濃度為 0.005mol/l, Mg2+ 的濃度為 0.0015mol/l, Cu2+ 的濃度為 0.0003mol/l, Zn2+ 的濃度為0.002mol/l,Fe3+ 的濃度為 0.0012mol/l, Ca2+ 的濃度為 0.lmol/1, Sr2+ 的濃度為 0.0Olmol/
I;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0049](2)配制陰離子溶液:在溫度為10°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯化鉀、氟化鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、硫酸鈉和磷酸氫二鉀按照上述順序溶解于9000ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Cl—的濃度為0.005mol/l, F_的濃度為0.005mol/1，CO廣的濃度為0.0015mol/l，S1廣的濃度為0.0003mol/l，SO廣的濃度為0.0002mol/l,P0/_的濃度為0.5mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑≤0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0050](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為90，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照200ml/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照200ml/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)混合液的PH為6.5 ;
[0051](4)將步驟(3)得到的pH為6.5的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)為80°C，在靜置的條件下持續(xù)反應(yīng)2天；反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液；
[0052](5)將步驟(4)得到的白色乳液通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌2次；然后將得到的白色固體采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法進(jìn)行干燥，得到大小為10 μ m~150 μ m的多離子型類骨磷灰石；形狀為花簇狀；產(chǎn)物的SEM如圖3所示。
[0053]實(shí)施例4
[0054](I)配制陽離子溶液:在溫度為37°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化銅、氯化鋅、氯化鐵、氯化鈣和硝酸鍶溶解于400ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為1.0mol/1,K+的濃度為0.01mol/l,Mg2+的濃度為 0.002mol/l, Cu2+ 的濃度為 0.0001mol/l, Zn2+ 的濃度為 0.002mol/l, Fe3+ 的濃度為
0.00 Imo I/I, Ca2+的濃度為0.60mol/l，Sr2+的濃度為0.3mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑
<0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0055](2)配制陰離子溶液:在溫度為37°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯化鉀、氟化鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、硫酸鈉和磷酸氫二鉀溶解于250ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Cl—的濃度為0.1 Omol/1, F_的濃度為0.006mol/l, C032_的濃度為 0.027mol/l，S132-的濃度為 0.0001mol/l, S042_ 的濃度為 0.0004mol/l, P043_ 的濃度為
0.36mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0056](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.625，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照500ml/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照500ml/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用氨水調(diào)節(jié)混合液的PH為9.0 ;
[0057](4)將步驟(3)得到的pH為9.0的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)為25°C，在攪拌速率為3000rpm的條件下持續(xù)攪拌反應(yīng)I小時(shí)；在攪拌的過程中不斷用氨水調(diào)節(jié)混合液的pH，使pH為9.0 ;反應(yīng)結(jié)束后,得到白色乳液；
[0058](5)將步驟(4)得到的白色乳液通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌4次；然后將得到的白色固體采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法進(jìn)行干燥，得到大小為1nm~700nm的多離子型類骨磷灰石；形狀為針狀；產(chǎn)物的SEM如圖4所示。
[0059]實(shí)施例5
[0060](I)配制陽離子溶液:在溫度為25°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化銅、氯化鋅、氯化鐵、硝酸鈣和硝酸鍶按照上述順序溶解于500ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為0.2mol/l, K+的濃度為 0.007mol/l, Mg2+ 的濃度為 0.002mol/l, Cu2+ 的濃度為 0.0002mol/l, Zn2+ 的濃度為
0.006mol/l，F(xiàn)e3+ 的濃度為 0.00 Imo I/I, Ca2+ 的濃度為 0.60mol/l,Sr2+ 的濃度為 0.2mol/l ；將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0061](2)配制陰離子溶液:在溫度為10°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氟化鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、硫酸鈉和磷酸氫二鈉按照上述順序溶解于400ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Cl—的濃度為0.lmol/1, F_的濃度為0.01mol/1，CO廣的濃度為0.01mol/l, S1廣的濃度為0.0001mol/l, SO廣的濃度為0.0002mol/l,PO43-的濃度為0.36mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑≤0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0062](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.8，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照ΙΙ/h 的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照ΙΙ/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用氫氧化鈉調(diào)節(jié)混合液的PH為13.5 ;
[0063](4)將步驟(3)得到的pH為13.5的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)為80°C，在攪拌速率為50rpm的條件下持續(xù)攪拌反應(yīng)24小時(shí)；在攪拌的過程中不斷用氫氧化鈉調(diào)節(jié)混合液的pH，使pH為13.5 ;反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液；
[0064](5)將步驟(4)得到的白色乳液通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌3次；然后將得到的白色固體采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法進(jìn)行干燥，得到大小為600nm~10 μ m的多離子型類骨磷灰石；形狀為棒狀；產(chǎn)物的SEM如圖5所示。
[0065]實(shí)施例6
[0066](I)配制陽離子溶液:在溫度為20°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化銅、氯化鋅、氯化鐵、硝酸鈣和硝酸鍶按照上述順序溶解于100ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為1.0mol/1, K+的濃度為
0.01mol/l，Mg2+的濃度為 0.002mol/l，Cu2+的濃度為 0.0001mol/l，Zn2+的濃度為 0.002mol/
1,Fe3+的濃度為0.00 Imo I/I, Ca2+的濃度為2.0mol/1，Sr2+的濃度為0.001mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液；
[0067](2)配制陰離子溶液:在溫度為20°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯化鉀、氟化鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、硫酸鈉和磷酸氫二銨按照上述順序溶解于500ml去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Cl—的濃度為0.2mol/l, F_的濃度為0.001mol/l,CO廣的濃度為0.027mol/l, S1廣的濃度為0.00015mol/l, SO廣的濃度為0.0004mol/l,PO43-的濃度為1.20mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑≤0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液；
[0068](3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.2，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照200ml/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照200ml/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用氫氧化鉀調(diào)節(jié)混合液的PH為10.0 ;
[0069](4)將步驟(3)得到的pH為10.0的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)為60°C，在攪拌速率為600rpm的條件下持續(xù)攪拌反應(yīng)18小時(shí)；在攪拌的過程中不斷用氫氧化鉀調(diào)節(jié)混合液的PH，使pH為10.0 ;反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液；
[0070](5)將步驟(4)得到的白色乳液通過減壓抽濾法或離心沉淀法將白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌3次；然后將得到的白色固體采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法進(jìn)行干燥，得到形狀為不規(guī)則形狀的多離子型類骨磷灰石；產(chǎn)物的SEM如圖6所示；產(chǎn)物元素分析的結(jié)果如表1所示。
[0071]表1

【權(quán)利要求】
1.一種多離子型類骨磷灰石的制備方法，其特征是，所述的制備方法包括以下步驟: (O配制陽離子溶液:在溫度為0°c~37°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陽離子無機(jī)鹽的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈣鹽和鍶鹽溶解于去離子水中得到混合液，其中，混合液中的Na+的濃度為0.0Ol~lmol/1, K.的濃度為0.001~0.01mol/l, Mg2+的濃度為 0.001 ~0.002mol/l, Cu2+ 的濃度為 0.0001 ~0.0004mol/l, Zn2+ 的濃度為 0.001 ~0.006mol/l，F(xiàn)e3+ 的濃度為 0.001 ~0.0015mol/l, Ca2+ 的濃度為 0.0025 ~2mol/l, Sr2+ 的濃度為0.001~0.6mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑< 0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陽離子溶液； (2)配制陰離子溶液:在溫度為0°C~37°C及充分?jǐn)嚢璧臈l件下，將作為陰離子無機(jī)鹽的氯鹽、氟鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和磷鹽溶解于去離子中得到混合液，其中，混合液中的Cr的濃度為0.001~0.2ι?ο1/1，的濃度為0.001~0.01mol/l，CO廣的濃度為0.001~0.027mol/l，Si0廣的濃度為 0.0001 ~0.00015mol/l，SO廣的濃度為 0.0001 ~0.0005mol/1，PO43-的濃度為0.002~1.2mol/l ;將得到的混合液經(jīng)0〈孔徑≤0.45 μ m的濾紙或?yàn)V布過濾，得到陰離子溶液； (3)按照陰離子溶液與陽離子溶液的體積比值為0.1~90，將步驟(1)得到的陽離子溶液按照0.lml/h~51/h的流速滴加到步驟(2)得到的陰離子溶液中得到混合液，或?qū)⒉襟E(2)得到的陰離子溶液按照0.lml/h~51/h的流速滴加到步驟(1)得到的陽離子溶液中得到混合液；攪拌使它們充分混合，在攪拌的過程中用氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、HCl-Tris緩沖液、磷酸鹽緩沖液或杜爾貝科磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間； (4)將步驟(3)得到的pH在6.5~13.5之間的混合液的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)在(TC~90°C之間，在靜置或持續(xù)攪拌的條件下持續(xù)反應(yīng)I小時(shí)~7天；當(dāng)步驟(3)在攪拌的過程中是用氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間時(shí)，在靜置或持續(xù)攪拌的過程中不斷用氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、HCl-Tri s緩沖液、磷酸鹽緩沖液或杜爾貝科磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)混合液的PH在6.5~13.5之間；當(dāng)步驟(3)在攪拌的過程中是用HCl-Tris緩沖液、磷酸鹽緩沖液或杜爾貝科磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)混合液的pH在6.5~13.5之間時(shí)，在靜置或持續(xù)攪拌的過程中無需再調(diào)節(jié)pH ;反應(yīng)結(jié)束后，得到白色乳液； (5)將步驟(4)得到的白色乳液分離為固液兩相，得到的白色固體用去離子水洗滌；然后將得到的白色固體干燥，得到多離子型類骨磷灰石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的將作為陽離子無機(jī)鹽的鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈣鹽和鍶鹽溶解于去離子水中，是按照鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、銅鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈣鹽和鍶鹽的順序溶解于去離子水中； 所述的將作為陰離子無機(jī)鹽的氯鹽、氟鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和磷鹽溶解于去離子中，是按照氯鹽、氟鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽和磷鹽的順序溶解于去離子中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是:所述的鈉鹽選自氯化鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種；所述的鉀鹽是氯化鉀或硝酸鉀；所述的鎂鹽是氯化鎂或硝酸鎂；所述的銅鹽選自氯化銅、硫酸銅、硝酸銅中的一種；所述的鋅鹽是硝酸鋅或氯化鋅；所述的鐵鹽是硝酸鐵或氯化鐵；所述的鈣鹽選自硝酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸氫二鈣、乙酸鈣、碳酸鈣中的一種；所述的鍶鹽是硝酸鍶或氯化鍶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是:所述的氯鹽是氯化鈉或氯化鉀；所述的氟鹽是氟化鈉；所述的碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種；所述的硅酸鹽是硅酸鈉；所述的硫酸鹽是硫酸鈉或硫酸鉀；所述的磷鹽選自磷酸氫二銨、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的持續(xù)攪拌的速率為50rpm~3000rpmo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的將步驟(4)得到的白色乳液分離為固液兩相是采用減壓抽濾法或離心沉淀法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的干燥是采用冷凍干燥法、高溫烘干法或噴霧干燥法。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的多離子型類骨磷灰石的形狀為球形、半球形、花簇狀、針狀、棒狀或不規(guī)則形狀，大小為1nm~150 μ m。
9.一種多離子型類骨磷灰石，其特征是:根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多離子型類骨磷灰石，其特征是:所述的多離子型類骨磷灰石具有與自然骨無機(jī)相相同的化學(xué)組成，相似的物化性能和生物學(xué)性能，用于人體骨組織的填充修 復(fù)。
【文檔編號】C01B25/32GK104071763SQ201310103412
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】郭燕川, 馬銘, 張兵, 吳再輝, 祈洪濤 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所