一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，屬于納米碳酸鈣顆粒的制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括以下工藝步驟：分別配置精氨酸溶液、鈣源溶液和碳酸鈉溶液；將精氨酸溶液和碳酸鈉溶液混合，得到混合溶液；在大力攪拌條件下，將混合溶液逐滴加入到鈣源溶液中；待滴加完成后繼續(xù)大力攪拌，待反應(yīng)完成后離心收集顆粒沉淀；顆粒沉淀用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥，得到納米碳酸鈣顆粒粉末。本發(fā)明方法制備工藝簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)室可操作性強(qiáng)，生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品得率高，適于實(shí)驗(yàn)室研究應(yīng)用和工業(yè)化生產(chǎn)；而且制備出的球粒狀顆粒具有良好的分散性，比表面積較大等優(yōu)勢(shì)，在藥物控釋載體和基因治療載體等生物醫(yī)學(xué)及生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大。
【專利說(shuō)明】一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米碳酸鈣顆粒的制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種制備球粒狀多孔碳酸鈣顆粒的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]碳酸鈣納米或者微米級(jí)顆粒或者微球在涂料、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛和重要的用途。且碳酸鈣可作為一種具有良好的組織相容性、無(wú)毒副作用的無(wú)機(jī)材料，用于一種優(yōu)良的藥物緩釋載體和基因傳遞載體。
[0003]因此，如何簡(jiǎn)易制備納米尺寸及攜載量大的納米碳酸鈣的方法成為研究的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。目前已有多種成熟技術(shù)制備生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和形貌的碳酸鈣粉末，如J.F.Chen, Y.H.Wang, F.Guo, X.M.Wang and C.Zheng (Synthesis of Nanoparticles withNovel Technology:High-Gravity Reactive Precipitat1n, Industrial&Engineering Chemistry Research, 2000，39 (4):948-954)利用超重力反應(yīng)沉淀法，改變超重力場(chǎng)、反應(yīng)濃度和液體流速等操作條件，調(diào)控出大小在17-36nm的碳酸鈣顆粒，顆粒尺寸雖小，但該方法制備工藝復(fù)雜、且難以控制；Y.Pan, X.Zhao, Y.Guo, X.Lv, S.Ren, M.Yuanand Z.Wang(Controlled synthesis of hollow calcite microspheres modulated bypolyacrylic acid and sodium dodecyl sulfonate, Materials Letters, 2007, 61(13):2810-2813)利用PAA(聚丙烯酸)和SDS存在條件下，溫度為80°C時(shí)碳酸鈉和氯化鈣共沉淀反應(yīng)生成的2-4 μ m納米碳酸鈣顆粒。近年來(lái)，生物仿生技術(shù)的發(fā)展給碳酸鈣粉體的制備帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，如中國(guó)專利CN101844789公開(kāi)了一種碳酸鈣微球的制備方法。該發(fā)明提供一種碳酸鈣微球的制備方法，是以納米凝膠顆?；蚬腆w絲素蛋白納米球?yàn)槟０澹谀０灞砻嫘纬商妓徕}殼層，制備得到碳酸鈣微球。然而絕大部分技術(shù)都存在制備條件苛刻復(fù)雜、能耗大的問(wèn)題，同時(shí)制備所得碳酸鈣粉末尺寸分布大，均勻性較差，迫切需要開(kāi)發(fā)新的簡(jiǎn)易、耗能低的制備技術(shù)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種實(shí)驗(yàn)室制備工藝簡(jiǎn)單、均一大小且比表面積較大的分散性好的球狀納米碳酸鈣的制備方法的技術(shù)方案。
[0005]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于包括以下工藝步驟:
[0006]1)分別配置精氨酸溶液、鈣源溶液和碳酸鈉溶液；
[0007]2)將精氨酸溶液和碳酸鈉溶液混合，得到混合溶液；
[0008]3)在大力攪拌條件下，將步驟2)得到的混合溶液逐滴加入到鈣源溶液中；
[0009]4)待滴加完成后繼續(xù)大力攬祥，待反應(yīng)完成后尚心收集顆粒沉淀；
[0010]5)顆粒沉淀用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥，得到納米碳酸鈣顆粒粉末。
[0011]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟1)中精氨酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1?4%,優(yōu)選為2%。
[0012]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟1)中鈣源為氯化鈣和/或硝酸鈣。
[0013]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟1)中鈣源溶液和碳酸鈉溶液的濃度為40?80mM，優(yōu)選為60mM。
[0014]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟2)中精氨酸溶液和碳酸鈉溶液按等體積混合。
[0015]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟3)中滴加的混合溶液按鈣離子與碳酸根離子的體積比為5:1逐滴加入。
[0016]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟3)和4)中大力攪拌條件為300?600rpm,優(yōu)選為600rpm。
[0017]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟4)中離心收集顆粒沉淀?xiàng)l件為在轉(zhuǎn)速3000?4000rpm下離心3?lOmin后收集顆粒沉淀,優(yōu)選為在轉(zhuǎn)速3000rpm下離心5min收集顆粒沉淀。
[0018]所述的一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟5)中干燥條件為60°C恒溫烘箱內(nèi)烘干。
[0019]本發(fā)明得到的球霰石顆粒其含量占產(chǎn)品總量的90%及以上，形貌呈球粒狀，表面具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，大小均一，分散性好，球霰石顆粒由直徑150?250nm的納米碳酸鈣構(gòu)成。
[0020]本發(fā)明是用精氨酸調(diào)控修飾制備出的球粒狀多孔碳酸鈣顆粒。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022](1)本發(fā)明可在普通實(shí)驗(yàn)室內(nèi)操作，制備方法及其簡(jiǎn)單，易于控制，所得納米碳酸鈣顆粒尺寸較均一、較小；分散性好；比表面積較大；形貌呈現(xiàn)為粗糙的球粒狀顆粒，可作為載藥載體和基因傳遞載體等。
[0023](2)本發(fā)明首次使用精氨酸來(lái)調(diào)控修飾制備出多孔裝球霰石顆粒，且精氨酸是一種必需氨基酸，生物相容性良好；所有制備藥劑未涉及有毒溶劑，常溫常壓，制備條件溫和可控。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明更加容易理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，下列實(shí)施例中未提及的具體實(shí)驗(yàn)方法，通常按常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]分別配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的精氨酸溶液、60mM氯化鈣溶液和60mM碳酸鈉溶液；首先，將精氨酸溶液和碳酸鈉溶液按1:1的體積各取40mL混合，形成混合溶液；然后，在600rpm攪拌的條件下，再將碳酸鈉混合溶液通過(guò)恒流泵逐滴加入到200mL的氯化鈣溶液中；待滴加完成后再持續(xù)大力攬祥15min ;待反應(yīng)完成后3000rpm尚心5min收集顆粒沉淀，并用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌數(shù)次；最后放在60°C恒溫烘箱內(nèi)過(guò)夜干燥，收集納米碳酸鈣顆粒粉末。
[0027]該納米碳酸鈣顆粒粉末由直徑150_250nm的納米碳酸鈣構(gòu)成，形貌呈球粒狀，表面具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，大小均一，分散性好。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]分別配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的精氨酸溶液、40mM硝酸鈣溶液和40mM碳酸鈉溶液；首先，將精氨酸溶液和碳酸鈉溶液按1:1的體積各取40mL混合，形成混合溶液；然后，在300rpm攪拌的條件下，再將碳酸鈉混合溶液通過(guò)恒流泵逐滴加入到200mL的氯化鈣溶液中；待滴加完成后再持續(xù)大力攬祥15min ;待反應(yīng)完成后4000rpm尚心3min收集顆粒沉淀，并用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌數(shù)次；最后放在60°C恒溫烘箱內(nèi)過(guò)夜干燥，收集納米碳酸鈣顆粒粉末。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]分別配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的精氨酸溶液、60mM硝酸鈣溶液和60mM碳酸鈉溶液；首先，將精氨酸溶液和碳酸鈉溶液按1:1的體積各取40mL混合，形成混合溶液；然后，在500rpm攪拌的條件下，再將碳酸鈉混合溶液通過(guò)恒流泵逐滴加入到200mL的氯化鈣溶液中；待滴加完成后再持續(xù)大力攬祥15min ;待反應(yīng)完成后3500rpm尚心5min收集顆粒沉淀，并用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌數(shù)次；最后放在60°C恒溫烘箱內(nèi)過(guò)夜干燥，收集納米碳酸鈣顆粒粉末。
[0032]實(shí)施例2和3得到的納米碳酸鈣顆粒粉末均具有與實(shí)施例1得到的納米碳酸鈣顆粒粉末相同的技術(shù)參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于包括以下工藝步驟: 1)分別配置精氨酸溶液、鈣源溶液和碳酸鈉溶液； 2)將精氨酸溶液和碳酸鈉溶液混合，得到混合溶液； 3)在大力攪拌條件下，將步驟2)得到的混合溶液逐滴加入到鈣源溶液中； 4)待滴加完成后繼續(xù)大力攬祥，待反應(yīng)完成后尚心收集顆粒沉淀； 5)顆粒沉淀用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌，干燥，得到納米碳酸鈣顆粒粉末。
2.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟I)中精氨酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I?4%，優(yōu)選為2%。
3.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟I)中鈣源為氯化鈣和/或硝酸鈣。
4.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟I)中鈣源溶液和碳酸鈉溶液的濃度為40?80mM，優(yōu)選為60mM。
5.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟2)中精氨酸溶液和碳酸鈉溶液按等體積混合。
6.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟3)中滴加的混合溶液按鈣離子與碳酸根離子的體積比為5:1逐滴加入。
7.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟3)和4)中大力攪拌條件為300?600rpm,優(yōu)選為600rpm。
8.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟4)中離心收集顆粒沉淀?xiàng)l件為在轉(zhuǎn)速3000?4000rpm下離心3?1min后收集顆粒沉淀,優(yōu)選為在轉(zhuǎn)速3000rpm下離心5min收集顆粒沉淀。
9.如權(quán)利要求1所述的納米沉淀法生產(chǎn)碳酸鈣工藝，其特征在于所述的步驟5)中干燥條件為60°C恒溫烘箱內(nèi)烘干。
【文檔編號(hào)】C01F11/18GK104445333SQ201410623801
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】王舉, 孫益民, 芮定文 申請(qǐng)人:安徽瑞研新材料技術(shù)研究院有限公司