一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]羥基磷灰石納米顆粒在涂料、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛和重要的用途，且可作為一種具有良好組織相容性、無(wú)毒副作用的納米無(wú)機(jī)材料，用于基因或藥物的傳遞及緩釋載體。但是羥基磷灰石在制備過(guò)程中，會(huì)由于不斷生長(zhǎng)而擴(kuò)大尺寸，無(wú)法進(jìn)行有效的胞內(nèi)運(yùn)輸。因此，如何簡(jiǎn)易制備納米尺寸且具有良好分散性的羥基磷灰石成為目前研宄的焦點(diǎn)。在現(xiàn)有制備方法中，已有報(bào)道可生產(chǎn)出不同結(jié)構(gòu)和形貌的納米羥基磷灰石，如 Klesing J 等[Klesing J, Chernousova S and Epple M.Freeze-dried cat1niccalcium phosphate nanorods as versatile carriers of nucleic acids (DNA, siRNA).Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(1): 199-204]利用聚乙稀亞胺對(duì)輕基磷灰石進(jìn)行表面改性，以超速離心法去除未結(jié)合的聚乙烯亞胺，再進(jìn)行重懸，通過(guò)冷凍干燥法得到100-200nm的納米棍棒羥基磷灰石，這種羥基磷灰石具有很好的水懸浮性，但是顆粒的尺寸過(guò)大，且凝集現(xiàn)象嚴(yán)重；Wu X 等[Wu X, Ding D, Jiang H, et al.Transfect1nusing hydroxyapatite nanoparticles in the inner ear via an intact round windowmembrane in chinchilla.Journal of Nanoparticle Research, 2012, 14(1): 1-13]以水熱合成法制備羥基磷灰石顆粒，再以聚乙烯亞胺進(jìn)行表面修飾，得到一種50-100 nm的羥基磷灰石納米顆粒，但是這種顆粒需在高溫下進(jìn)行，操作安全度低，制備周期長(zhǎng)，且制得的顆粒形貌不均一，純度低。近年來(lái)，無(wú)機(jī)納米載體技術(shù)的發(fā)展給輕基磷灰石粉體的制備帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，且對(duì)羥基磷灰石的特性做出了新的要求。為使載體攜帶藥物安全到達(dá)病理部位，載體必須具有純度高、尺寸小以及分散性良好等性能。而現(xiàn)今各種實(shí)驗(yàn)方法均無(wú)法制備出一種尺寸小、分散性良好的羥基磷灰石納米顆粒，所以迫切需要開(kāi)發(fā)一種制備條件簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、能耗低、顆粒尺寸小、分散性良好的納米羥基磷灰石制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明以聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的合成，在反應(yīng)過(guò)程中，以聚乙二醇包裹成核的納米羥基磷灰石，抑制其進(jìn)一步增長(zhǎng)，且通過(guò)聚乙二醇對(duì)羥基磷灰石表面性質(zhì)改性，目的在于設(shè)計(jì)一種可在實(shí)驗(yàn)室制備、工藝簡(jiǎn)單、制備時(shí)間短、比表面積較大、分散性良好的納米羥基磷灰石。
[0004]所述的一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于按以下工藝步驟:
O分別配置15-50mM的鈣鹽溶液，9_30mM磷酸鹽溶液；
2)取50-200mL的鈣鹽溶液于0°C冷卻，將同體積磷酸鹽溶液以10-60滴/min速率加入到媽鹽溶液中，并以500-1000rpm/min梯度攪拌； 3)用氫氧化鈉溶液維持步驟2)反應(yīng)體系的pH為9-14，直至滴加完成；
4)在步驟3)反應(yīng)體系中緩慢加入0.5-10mg聚乙二醇，并停止攪拌；
5)Ih后將步驟4)反應(yīng)體系以500-1000rpm/min快速攪拌，并升溫至70-100 °C，持續(xù)攪拌Ih ；
6)停止加熱，待步驟5)體系降溫至室溫后，用去離子水于2-8°C的低溫條件下離心、重懸洗滌顆粒4_6次，得沉淀物；
7)將步驟6)得到的沉淀物以濾紙封蓋，進(jìn)行無(wú)塵干燥處理，制得聚乙二醇調(diào)控的納米羥基磷灰石；
所述納米羥基磷灰石為棒狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)徑為20-80nm，短徑為10_15nm，長(zhǎng)徑比為(1_3):1，納米羥基磷灰石中的有機(jī)物含量1_5%，納米羥基磷灰石含量為85-95%，納米羥基磷灰石Z電位為(-0.02)- (-0.1) mV，所述聚乙二醇相對(duì)分子質(zhì)量為200-2000。
[0005]所述一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于步驟I)中所述鈣鹽為磷酸二氫鈣、硝酸鈣、碳酸氫鈣、硫酸氫鈣、亞硫酸氫鈣、次氯酸鈣、溴化鈣、碘化鈣、氯酸鈣、高氯酸鈣或高錳酸鈣中的任一種。
[0006]所述一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于步驟I)中所述的磷酸鹽為磷酸氫二銨、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀中的任一種。
[0007]所述一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于步驟6)中的離心的速率為4000-16000rpm/min，離心時(shí)間為2_30min。
[0008]所述一種聚乙二醇調(diào)控納米羥基磷灰石的快速制備方法，其特征在于步驟7)中沉淀物在干燥時(shí)以無(wú)水乙醇懸浮，干燥溫度為40-60°C，干燥時(shí)間為12-24h。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1)本發(fā)明可在普通實(shí)驗(yàn)室內(nèi)操作，制備方法極其簡(jiǎn)單，易于控制，所得納米羥基磷灰石長(zhǎng)徑為20-80nm，短徑為10_15nm，長(zhǎng)徑比為(1_3):1，納米羥基磷灰石中的有機(jī)物含量為
1-5%，納米羥基磷灰石含量為85-95%，納米羥基磷灰石Z電位為(-0.02)- (-0.l)mV，分散性良好，比表面積較大；
2)本發(fā)明使用聚乙二醇來(lái)調(diào)控制備納米羥基磷灰石，且聚乙二醇在沉淀洗滌中被洗去，得到的羥基磷灰石顆粒生物相容性良好；所有制備藥劑未涉及有毒溶劑，制備條件溫和可控；
3)本發(fā)明制備的納米羥基磷灰石尺寸小，具有載藥載體較優(yōu)長(zhǎng)徑比，可輕易穿透細(xì)胞膜，且制備的納米羥基磷灰石具有良好的生物相容性，對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞都無(wú)毒性反應(yīng)，可作為基因或藥物的傳遞載體，對(duì)各種急慢性疾病進(jìn)行治療。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為實(shí)施例1中產(chǎn)物的場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡圖；
圖2為實(shí)施例1中產(chǎn)物的透射電子顯微鏡圖；
圖3為實(shí)施例4中納米羥基磷灰石對(duì)L-02細(xì)胞的活力影響；
圖4為實(shí)施例4中納米羥基磷灰石對(duì)H印-3B細(xì)胞的活力影響；
圖5為實(shí)施例4中納米羥基磷灰石對(duì)PANC-1細(xì)胞的活力影響；
圖6為實(shí)施例4中納米羥基磷灰石對(duì)HeLa細(xì)胞的活力影響。
【具體實(shí)施方式】
[0011]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。
[0012]實(shí)施例1
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