專利名稱：一種高比表面磷酸鈣微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多孔材料領(lǐng)域，更具體地涉及磷酸鈣微球的制備方法及通過其獲得的
女口
廣叩O
背景技術(shù)：
磷酸鈣類似于人骨和天然牙的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)，有著很好的生物相容性，實(shí)現(xiàn)牢固結(jié)合人造骨、人造關(guān)節(jié)、人造鼻軟骨、穿皮接頭、人造血管、人造氣管等。目前，可見到以下一些關(guān)于鈣基微球研究的報(bào)道美國(guó)(BiotechnologyProgress (生物技術(shù)進(jìn)展)，2005 年 21 期第 918 頁(yè)至 925頁(yè))報(bào)道了利用碳酸鈣微球來吸附生物大分子，但該材料通過物理吸附對(duì)牛血清蛋白的吸附量只有20 μ g/mg碳酸鈣，這樣的吸附能力太小，不能滿足很多領(lǐng)域的應(yīng)用需要，且球霰石相碳酸鈣在水溶液中很不穩(wěn)定，很容易轉(zhuǎn)化成方解石相碳酸鈣而導(dǎo)致吸附能力大大降低。美國(guó)(Biomacromolecules (生物大分子)，2004年第5期第1962頁(yè)至1972頁(yè))介紹了碳酸鈣微球的吸附能力，進(jìn)而將其作為模板轉(zhuǎn)化成微囊，但此法的碳酸鈣微球在水溶液中非常不穩(wěn)定，并且成本較高、制備過程復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。荷蘭(Microporousand Mesoporous Materials (微孔介孔材料)，2009 年第 118卷第480頁(yè)至488頁(yè))報(bào)道了一種用碳酸鈣微球轉(zhuǎn)化成磷酸鈣的方法，該方法中氯化鈣是通過從天然珠母貝中加入鹽酸提取得來，而后加入碳酸鈉溶液，快速加入碳酸鈉溶液得到的碳酸鈣形狀比較規(guī)整。不過此法中得到的碳酸鈣中球霰石含量低，故轉(zhuǎn)化為磷酸鈣的比例很低；慢速滴加碳酸鈉溶液于氯化鈣溶液中得到的碳酸鈣形狀非常不規(guī)則，這導(dǎo)致最后獲得的磷酸鈣形狀也不規(guī)則，故用于工業(yè)化生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致不同批次產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，差異較大等缺點(diǎn)；該雜志2010年第127卷第245頁(yè)又報(bào)道了一種用碳酸鈣微球轉(zhuǎn)化成磷酸鈣的方法，但此制備方法中需要加入表面活性劑CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)，以及環(huán)己烷、丁醇，這些添加劑作為微反應(yīng)器來協(xié)助碳酸鈣向磷酸鈣的轉(zhuǎn)化。然而，這樣合成的磷酸鈣會(huì)被表面活性劑污染而降低其生物活性，同時(shí)也會(huì)降低其比較面積。此外，該雜志中也沒有關(guān)于磷酸鈣微球的吸附性能的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單快速大量制備磷酸鈣微球的方法，本發(fā)明方法的磷酸鈣微球的制備過程中不使用任何表面活性劑，并且由此制得具有高比表面積的磷酸鈣微球，其對(duì)帶正電荷的生物大分子具有高吸附性能。在一方面，本發(fā)明提供了一種快速制備高比表面磷酸鈣微球的方法，所述方法包括將碳酸鈣微球的固體粉末加入到磷酸鹽溶液中以進(jìn)行反應(yīng)，其特征在于，所述反應(yīng)過程中不添加任何表面活性劑。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，加入的所述碳酸鈣微球的固體粉末和所述磷酸鹽溶液按摩爾比以Ca/P = I. 67的量進(jìn)行反應(yīng)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10°C -160 °C,反應(yīng)時(shí)間為O.5h-72h。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述碳酸鈣微球通過將等體積等濃度的鈣鹽溶液和碳酸鹽溶液混合并劇烈攪拌而獲得。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述鈣鹽溶液是CaCl2溶液，所述碳酸鹽溶液是Na2CO3溶液，并且它們的濃度在O. 1M-1M的范圍。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，獲得的所述碳酸鈣微球用水和/或乙醇洗滌，干燥后得到所述碳酸鈣微球的固體粉末。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述磷酸鹽溶液是選自(NH4) 2HP04、Na2HPO4, NH4H2PO4,NaH2PO4, K2HPO4和KH2PO4中的一種或多種的水溶液。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述磷酸鹽溶液的濃度為O. 9M-4. 5M。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述磷酸鹽溶液的濃度為1.51M。在另一方面，本發(fā)明提供一種通過上述方法獲得的高比表面磷酸鈣微球。本發(fā)明的制備高比表面磷酸鈣微球的方法中，由于在反應(yīng)過程中未添加任何表面活性劑，故具有很好的生物安全性，對(duì)人體無(wú)害，且本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、成本低，易于擴(kuò)大化而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，所制得的高比表面磷酸鈣微球可用于食品、化妝品等領(lǐng)域。


圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I中獲得的碳酸鈣(CaCO3)微球的掃描電子顯微圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I通過CaCO3微球固體粉末與(NH4) 2ΗΡ04溶液在不同溫度下反應(yīng)48小時(shí)得到的不同磷酸鈣微球產(chǎn)物的X射線衍射分析圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I (反應(yīng)溫度為65°C )制備的磷酸鈣微球的掃描電子顯微圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2 (反應(yīng)溫度為80°C )制備的磷酸鈣微球的掃描電子顯微圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2 (反應(yīng)溫度為80°C )制備的磷酸鈣微球經(jīng)超聲破碎后的透射電子顯微圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2通過碳酸鈣微球固體粉末在磷酸鹽溶液(反應(yīng)溫度為80°c )中的不同反應(yīng)時(shí)間所制備的磷酸鈣微球的X射線衍射分析圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3 (反應(yīng)溫度為160°C )制備的磷酸鈣微球的掃描電子顯微圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3 (反應(yīng)溫度為160°C )制備的磷酸鈣微球經(jīng)超聲破碎后的透射電子顯微圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3制備的磷酸鈣微球在水中不同時(shí)間的穩(wěn)定性的X射線衍射分析圖。圖10(a) (C)分別是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I 3制備的磷酸鈣微球吸附FITC-CMC (異硫氰酸熒光素-羧甲基殼聚糖)后的熒光顯微圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)單快速且大量制備磷酸鈣微球的方法，本發(fā)明方法的磷酸鈣微球的制備過程中不使用任何表面活性劑，并且由此制得具有高比表面積的磷酸鈣微球，其對(duì)帶正電荷的生物大分子具有高吸附性能。更具體地，本發(fā)明的快速制備高比表面磷酸鈣微球的方法包括將碳酸鈣微球的固體粉末加入到磷酸鹽溶液中以進(jìn)行反應(yīng)，在所述反應(yīng)過程中不添加任何表面活性劑，這里的表面活性劑可以提及例如CTAB (十六烷基三甲基溴化銨)、MDP (單-η-十二烷基磷酸)、共聚物EOici6PO7ciEOici6(EC)為聚乙撐氧、PO為聚環(huán)氧丙烷)等。在本發(fā)明的快速大量制備具有良好載附大分子特性的磷酸鈣微球的方法中，利用已有的或通過合成的碳酸鈣微球的固體粉末，將其加入到磷酸鹽溶液中，其中為了不形 成缺陷型磷酸鈣，二者的加入量按摩爾比優(yōu)選以Ca/P = I. 67來計(jì)算，于不同溫度例如IO0C _160°C下反應(yīng)O. 5h以上，從而得到了磷酸鈣微球。對(duì)于本發(fā)明的反應(yīng)時(shí)間的上限沒有限制，但從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度看，優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間不要過長(zhǎng)，例如在72h以下。本發(fā)明方法獲得的磷酸鈣微球具有高比表面積，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的碳酸鈣微球或磷酸鈣微球，本發(fā)明獲得的磷酸鈣微球?qū)д姾傻拇蠓肿泳哂懈叩奈叫阅?。?yōu)選地，本發(fā)明方法中使用的碳酸鈣微球通過如下制備獲得例如將等體積等濃度的鈣鹽溶液例如CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液等和碳酸鹽溶液例如Na2CO3溶液、K2CO3溶液等快速混合，它們的濃度例如在O. 1M-1M的范圍，同時(shí)劇烈攪拌，得到的碳酸鈣經(jīng)過洗滌、干燥即可得到可用于本發(fā)明的碳酸鈣微球。例如，獲得的碳酸鈣微球優(yōu)選用水和/或乙醇洗滌，并干燥而獲得碳酸鈣微球的固體粉末。優(yōu)選地，本發(fā)明方法中使用的磷酸鹽溶液可以是選自(NH4) 2HP04、Na2HPO4,NH4H2PO4、NaH2P04、K2HPO4和KH2PO4中的一種或多種磷酸鹽溶液。優(yōu)選地，所述磷酸鹽溶液的濃度在O. 9M-4. 5M之間，例如為約I. 5M。在本發(fā)明方法中，所述反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間在O. 5小時(shí)以上均可獲得預(yù)期產(chǎn)物；通常反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，碳酸鈣向磷酸鈣轉(zhuǎn)化越完全，為了使反應(yīng)更完全，優(yōu)選低溫(100°C以下)情況下反應(yīng)時(shí)間為約48小時(shí)，在高溫(100°C以上)情況下可以適當(dāng)縮短時(shí)間，這有助于保持磷酸鈣微球結(jié)構(gòu)的完整。在本發(fā)明的方法中，反應(yīng)溫度在10°C到160°C之間均可獲得預(yù)期產(chǎn)物；通常反應(yīng)溫度越高，碳酸鈣向磷酸鈣轉(zhuǎn)化越完全，不受限于特定理論，一般來說，低溫下是溶解沉淀反應(yīng)，在高溫例如高于140°C離子交換反應(yīng)。如前提及的，更具體地，本發(fā)明的磷酸鈣微球的制備方法可以包括兩個(gè)主要步驟，首先是碳酸鈣微球的合成，然后將碳酸鈣微球轉(zhuǎn)化成磷酸鈣微球。這里需要說明的是，本發(fā)明方法中使用的碳酸鈣微球可以通過商購(gòu)獲得或者通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法獲得，而不必局限于通過本發(fā)明的合成方法獲得。優(yōu)選地，碳酸鈣微球的合成是將等體積等濃度例如O. 1M-1M的鈣鹽溶液例如CaCl2溶液與碳酸鹽溶液例如Na2CO3溶液快速混合，劇烈攪拌，得到的碳酸鈣用水和乙醇洗滌，并置于例如干燥箱內(nèi)室溫烘干例如24小時(shí)后得到碳酸鈣微球的固體粉末。接著配制例如O. 9M-4. 5M的磷酸鹽溶液，將碳酸鈣粉末加入(按摩爾比Ca/P = I. 67來加入定量的碳酸鈣)，于不同溫度(10°C-160°C)下反應(yīng)O. 5小時(shí)以上，得到期望的磷酸鈣微球。此法得到的磷酸鈣微球?qū)φ姾傻拇蠓肿泳哂休^高的吸附性能，即，本發(fā)明采用了一種簡(jiǎn)單快速合成大量高比表面磷酸鈣微球的方法，同時(shí)所獲得的磷酸鈣微球?qū)д姾傻纳锎蠓肿泳哂休^高的吸附性能。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，例如，上述磷酸鈣微球制備方法包括將等體積等濃度，例如O. 33M CaCl2溶液與例如O. 33M Na2CO3溶液快速混合，劇烈攪拌，再用水和乙醇洗得到的碳酸鈣三遍，將其置于恒溫干燥箱內(nèi)烘干約24小時(shí)后得到碳酸鈣微球的固體粉末。接著在IOml去離子水中配制例如I. 51M的(NH4)2ΗΡ04，再按摩爾比Ca/P = I. 67的比例加入2. 5g碳酸鈣固體粉末，于10°C _160°C是不同溫度下反應(yīng)例如48小時(shí)，得到期望的磷酸鈣微球，此磷酸鈣微球?qū)д姾傻拇蠓肿泳哂懈呶叫阅?。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明磷酸鈣微球的綠色制備方法做具體的說明。實(shí)施例I :
將等體積的O. 33M CaCl2與O. 33M Na2CO3在帶有攪拌裝置的反應(yīng)容器中快速混合，并劇烈攪拌半分鐘左右得到碳酸鈣微球固體沉淀，再用水和乙醇將沉淀離心(3000r/min,2min)洗滌三遍，將其置于真空干燥箱內(nèi)室溫烘干約24小時(shí)后得到碳酸鈣微球的固體粉末，取樣對(duì)其形狀進(jìn)行分析，結(jié)果如圖I所示。然后在IOml去離子水中配制I. 51M的(NH4)2HPO4溶液，再按摩爾比Ca/P = I. 67的比例加入2. 5g之前獲得的碳酸鈣微球的固體粉末，于65°C下反應(yīng)48小時(shí)，進(jìn)行離心(3000r/min，2min)去除上清液后得到磷酸鈣微球固體沉淀，再用水和乙醇將洗滌三遍，將其置于真空干燥箱內(nèi)室溫烘干約24小時(shí)后，得到磷酸鈣微球的固體粉末。通過粉末的X射線衍射分析表明，得到的磷酸鈣為羥基碳酸磷灰石(HCAP)(其為一種碳酸鈣)。對(duì)所獲得的HCAP碳酸鈣微球表面形狀進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示。該烘干固體粉末經(jīng)全自動(dòng)比表面積和孔隙分析儀(美國(guó)Micromeritics公司的Tristar II3020M)測(cè)得比表面積為67. 4711 '該值遠(yuǎn)高于之前獲得的碳酸鈣固體粉末的15. 3678!!! -1,以上的化學(xué)試劑均可以購(gòu)自例如國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。對(duì)所獲得的磷酸鈣微球的吸附能力進(jìn)行了檢測(cè)，具體地，將其與FITC-CMC以I : I的質(zhì)量比共混，37°C下?lián)u床12h，離心(8000r/min，5min)后，測(cè)得上清液的熒光值(上清液中的FITC-CMC是未被吸附的FITC-CMC)。配制不同濃度的FITC-CMC，經(jīng)熒光分光光度計(jì)測(cè)得其熒光值，并獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線。通過前述上清液的熒光值，可以在標(biāo)準(zhǔn)曲線中得出相應(yīng)的未被吸附FITC-CMC的濃度，從而可以反推出被磷酸鈣微球吸附的FITC-CMC量。經(jīng)測(cè)試后計(jì)算，本發(fā)明獲得的磷酸鈣微球的吸附量為402 μ g/mg HCAP。對(duì)于本實(shí)施例1，圖I是根據(jù)本實(shí)施例I過程中制備的碳酸鈣(CaCO3)微球固體粉末的掃描電子顯微圖，從圖中可以看出，根據(jù)本實(shí)施例I制得的碳酸鈣(CaCO3)微球是粒徑比較均一的CaCO3微球。由于碳酸鈣成核速度較快，故本方法中快速使等濃度等體積的CaCl2與Na2CO3溶液混合，可以形成形貌比較均一的碳酸鈣微球。圖2是根據(jù)本實(shí)施例I通過CaCO3微球固體粉末與(NH4) 2ΗΡ04溶液在不同溫度下反應(yīng)48小時(shí)得到的不同磷酸鈣微球產(chǎn)物的X射線衍射分析圖，其中將該碳酸鈣微球置于(NH4)2HPO4 溶液中于不同溫度下(10°C、室溫(約 25°C )、37°C、50°C、65°C、80°C、160°C )反應(yīng)48小時(shí)，得到不同溫度下合成磷酸鈣的X射線衍射分析圖。如圖2所示，隨著溫度的升高，磷酸鈣的含量逐漸增多，CaCO3的含量逐漸減少。10°C時(shí)由于CaCO3在水溶液中不穩(wěn)定，更多地轉(zhuǎn)化為C相，有少量的磷酸鈣生成；溫度升至室溫后，磷酸鈣形成量稍有增大；37°C時(shí)，該溫度還不足以讓CaCO3迅速轉(zhuǎn)化為磷酸鈣；50°C時(shí)，CaCO3可以迅速地轉(zhuǎn)化為磷酸鈣，故幾乎沒有C相，基本為HCAP的純相；65°C時(shí)，無(wú)C相峰，為HCAP的純相；80°C時(shí)，高溫把CO/—給除掉了，故HCAP完全轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石(HAP)(為另一種磷酸鈣)，為HAP的純相，這可以參見以下實(shí)施例2 ;160°C時(shí)物相上和80°C時(shí)一樣，沒有任何變化。圖3是本實(shí)施例I中反應(yīng)溫度為65°C時(shí)得到HCAP微球的掃描電子顯微圖(其中為了更清楚，在該圖的右上部分中顯示了部分放大的視圖)，從圖3可以看出，所獲得的HCAP微球的表面為花魁狀結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)相比于光滑磷酸鈣微球可以增加該磷酸鈣微球的比表面積，有利于增大其吸附能力。實(shí)施例2 反應(yīng)過程類似于實(shí)施例1，通過等體積的O. 33M CaCl2溶液與O. 33MNa2C03溶液得到碳酸鈣微球的固體粉末。接著在IOml去離子水中配制I. 51M的(NH4)2ΗΡ04，再按摩爾比Ca/P = I. 67加入2. 5g所得到的碳酸I丐固體粉末，于80°C條件下反應(yīng)48小時(shí)得到磷酸隹丐， 再用水和乙醇將沉淀離心(3000r/min, 2min)洗漆三遍得到磷酸I丐固體沉淀,將其置于真空干燥箱內(nèi)室溫烘干約24小時(shí)后得到磷酸鈣微球的固體粉末，粉末的X射線衍射分析圖表明，得到的磷酸鈣為羥基磷灰石(HAP)(為另一種磷酸鈣)。該烘干固體粉末測(cè)得的比表面積為53. 35111 -1,將其與FITC-CMC以I : I的質(zhì)量比共混，吸附FITC-CMC的量為376 μ g/lmgHAPo圖4是本實(shí)施例2在反應(yīng)溫度為80°C時(shí)得到HAP微球的掃描電子顯微圖(其中為了更清楚，在該圖的右上部分中顯示了部分放大的視圖)，從圖4可以看出，所獲得的HAP微球的表面為絨毛狀結(jié)構(gòu)，這樣的表面結(jié)構(gòu)相比于光滑磷酸鈣微球可以增加該磷酸鈣微球的比表面積,有利于增大其吸附能力。圖5為本實(shí)施例2中得到的HAP超聲破碎后的透射電子顯微圖，從圖5可以看出，該較低反應(yīng)溫度(80°C)得到的HAP微球?yàn)槠瑺畈牧辖M成，這樣的結(jié)構(gòu)是由于較低反應(yīng)溫度下，碳酸鈣向磷酸鈣轉(zhuǎn)化是通過表面的溶解-沉淀法來形成的。圖6為本實(shí)施例2中碳酸鈣向磷酸鈣轉(zhuǎn)化時(shí)在不同反應(yīng)時(shí)間(O 48h)得到的產(chǎn)物的X射線衍射圖，從圖6可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，磷酸鈣的含量逐漸增加而碳酸鈣的量逐漸減少。具體地，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為O. 5h，已經(jīng)有相當(dāng)一部分碳酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徕}，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為lh，所有球霰石相的碳酸鈣均轉(zhuǎn)化為磷酸鈣，物相為磷酸鈣和方解石相碳酸鈣，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為6h，所有的碳酸鈣均轉(zhuǎn)化為磷酸鈣，此時(shí)的磷酸鈣為HCAP，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間增加到36h，此時(shí)的轉(zhuǎn)化隨著時(shí)間的延長(zhǎng)更加充分，得到的磷酸鈣為HAP。實(shí)施例3 反應(yīng)過程類似于實(shí)施例1，通過等體積的O. 33M CaCl2溶液與O. 33MNa2C03溶液得到碳酸鈣微球。在IOml去離子水中配制I. 51M的(NH4)2HPO4,再按摩爾比Ca/P = I. 67加入2. 5g碳酸鈣固體粉末，于160°C水熱條件下反應(yīng)48小時(shí)得到磷酸鈣，再用水和乙醇將沉淀離心(3000r/min, 2min)洗漆三遍得到磷酸I丐固體沉淀,烘干得到HAP粉末。該烘干固體粉末測(cè)得的比表面積為35. ZOmY1，將其與FITC-CMC以I : I的質(zhì)量比共混，吸附FITC-CMC的量為 367 μ g/lmg HAP。圖7是本實(shí)施例3中反應(yīng)溫度為160°C時(shí)得到HAP微球的掃描電子顯微圖，從圖7可以看出，所獲得的HAP微球的表面為絨毛狀結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)相比于光滑磷酸鈣微球可以增加該磷酸鈣微球的比表面積，有利于增大其吸附能力。
圖8為本實(shí)施例3中得到的HAP微球超聲破碎后的透射電子顯微圖，從圖8可以看出，該水熱高溫(160°C)得到的HAP為針狀材料組成，這是由于高溫條件下的碳酸鈣向磷酸鈣的轉(zhuǎn)化為離子交換反應(yīng)，得到的磷酸鈣微球更為疏松。另外，對(duì)于通過本實(shí)施例3中得到的HAP微球在水中的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖9所示。從圖9中可以看出，從在水中的時(shí)間3h至一年的時(shí)間中，本發(fā)明獲得的HAP磷酸鈣微球顯示出很好的穩(wěn)定性，在水溶液中一年也沒有發(fā)生物相轉(zhuǎn)變，這樣卓越的穩(wěn)定性使得本發(fā)明制備的磷酸鈣微球具有廣闊的應(yīng)用前景，可以很好的應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。此外，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例I 3中獲得的三種磷酸鈣微球的吸附性能進(jìn)行了試驗(yàn)，其結(jié)果如圖10(a) (C)所示。圖10(a) (C)分別為實(shí)施例I 3中得到的三種磷酸鈣微球吸附FITC-CMC后的熒光顯微圖，從圖中可以看出，本發(fā)明方法獲得的磷酸鈣微球吸附FITC-CMC后顯示出很強(qiáng)的熒光，表明本方法得到的磷酸鈣微球?qū)в姓姾傻拇蠓肿泳哂泻軓?qiáng)的吸附能力，這是由于本法得到的磷酸鈣具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，高比表面會(huì)增大其吸
附能力，加之本身帶有負(fù)電荷，故會(huì)對(duì)帶正電荷的大分子產(chǎn)生靜電吸附作用，從而獲得較高的吸附率。實(shí)施例4 反應(yīng)過程類似于實(shí)施例1，通過等體積的O. IM CaCl2溶液與O. IMNa2CO3溶液得到碳酸鈣微球固體粉末。在IOml去離子水中配制I. 51M的(NH4)2HPO4溶液，再按摩爾比Ca/P=L 67加入2. 5g碳酸鈣微球固體粉末，于110°C水熱條件下反應(yīng)48小時(shí)，沉淀物用去離子水和乙醇洗3遍，烘干得到磷酸鈣粉末，該粉末經(jīng)X射線衍射圖譜顯示為HAP，對(duì)其分析的結(jié)果與實(shí)施例2類似。實(shí)施例5 反應(yīng)過程類似于實(shí)施例1，通過等體積的IM CaCl2溶液與IM Na2CO3溶液得到碳酸鈣微球固體粉末，該微球粉末的掃描電子顯微圖與實(shí)施例I中的圖I類似，只是微球粒徑要比實(shí)施例I的更小一些。在IOml去離子水中配制I. 51M的(NH4) 2ΗΡ04溶液，再按摩爾比Ca/P = 1.67加入2. 5g碳酸鈣微球固體粉末，于150°C水熱條件下反應(yīng)24小時(shí)，用去離子水和乙醇洗三遍，烘干得到磷酸鈣粉末，烘干得到磷酸鈣粉末，該粉末經(jīng)X射線衍射圖譜顯示為HAP，對(duì)其分析的結(jié)果與實(shí)施例3類似，其中由于碳酸鈣粒徑比之前的方法小，故合成的HAP微球粒徑也較之前小些。因此，本方法合成磷酸鈣具有簡(jiǎn)單、快速、成本低、產(chǎn)量大的特點(diǎn)，且無(wú)任何其他表面活性劑的加入，故無(wú)任何毒副作用，得到的磷酸鈣具有很好的生物相容性，且非常穩(wěn)定，對(duì)帶有正電荷的大分子具有很強(qiáng)的吸附能力，故可以廣泛用于食品、化妝品、化工等諸多領(lǐng)域。以上已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不局限于本文所描述具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以做出其他更改和變形。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種快速制備高比表面磷酸鈣微球的方法，所述方法包括將碳酸鈣微球的固體粉末加入到磷酸鹽溶液中以進(jìn)行反應(yīng)，其特征在于，所述反應(yīng)過程中不添加任何表面活性劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，加入的所述碳酸鈣微球的固體粉末和所述磷酸鹽溶液按摩爾比以Ca/P = I. 67的量進(jìn)行反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10°C-160°C，反應(yīng)時(shí)間為O. 5h-72h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述碳酸鈣微球通過將等體積等濃度的鈣鹽溶液和碳酸鹽溶液混合并劇烈攪拌而獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述鈣鹽溶液是CaCl2溶液，所述碳酸鹽溶液是Na2CO3溶液，并且它們的濃度在O. 1M-1M的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，獲得的所述碳酸鈣微球用水和/或乙醇洗滌，干燥后得到所述碳酸鈣微球的固體粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述磷酸鹽溶液是選自(ΝΗ4)2ΗΡ04、Na2HPO4, NH4H2PO4, NaH2PO4, K2HPO4 和 KH2PO4 中的一種或多種的水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述磷酸鹽溶液的濃度為O.9M-4. 5M。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述磷酸鹽溶液的濃度為1.5M。
10.一種通過權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的方法獲得的高比表面磷酸鈣微球。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磷酸鈣微球的制備方法及通過其獲得的產(chǎn)品。更具體地，本發(fā)明提供了一種快速制備高比表面磷酸鈣微球的方法，所述方法包括將碳酸鈣微球的固體粉末加入到磷酸鹽溶液中以進(jìn)行反應(yīng)，其特征在于，所述反應(yīng)過程中不添加任何表面活性劑。通過本發(fā)明的方法獲得的磷酸鈣微球沒有被表面活性劑污染，并且對(duì)正電荷大分子具有強(qiáng)吸附能力同時(shí)生物安全性好，能夠擴(kuò)大磷酸鈣微球的應(yīng)用領(lǐng)域，并且本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單且易行，適合大量制備高比表面磷酸鈣微球。
文檔編號(hào)C01B25/32GK102874781SQ20121037215
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者俞書宏, 隋聰, 陸楊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)