(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011230771.1
(22)申请日 2020.11.06
(71)申请人 南通大学
地址 226019 江苏省南通市崇川区啬园路9
号
(72)发明人 白冰冰 冯兴梅 顾志峰 郭悦华
俞宏杰 谢慧敏
(74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限
公司 32200
代理人 黄欣
(51)Int.Cl.
C01F 11/18(2006.01)
B82Y 30/00(2011.01)
A61K 47/02(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种纳米碳酸钙的制备方法
及其应用，属于医药技术领域。该方法具体是：先
将二水氯化钙溶解在溶剂中，然后与碳酸氢铵一
同放入密闭环境，通过调节环境温度使碳酸氢铵
受热分解为二氧化碳气体和氨气，随着二氧化碳
即可溶解在氯化钙的溶液中，使溶液呈碱性，并
提供CO 32‑，与Ca 2+形成CaCO 3，最后形成乳白碳
传统方法，分散性更好，形态更为均匀，适用于工
业规模的生产，
具有较大的医疗应用前景。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 112374518 A 2021.02.19
C N 112374518
A
1.一种纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将二水氯化钙溶解在无水乙醇中，得到氯化钙的乙醇溶液；
步骤2，将氯化钙的乙醇溶液和碳酸氢铵分别放入不同的容器，然后再一起置于真空干燥箱中；
步骤3，调节真空干燥箱的温度，使碳酸氢铵受热分解为二氧化碳和氨气，二氧化碳溶解在氯化钙的乙醇溶液中，与Ca 2+反应生成CaCO 3；
步骤4，将步骤3的反应液离心，沉淀经离心清洗，即可得到纳米碳酸钙颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中是将150 mg二水氯化钙溶解在100 mL无水乙醇中。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中碳酸氢铵的用量为10g。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中调节真空干燥箱的温度至40℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4中收集反应液的时间为24h。
6.权利要求1至5任一项所述的制备方法制得的纳米碳酸钙在制备载药系统中的应用。
权 利 要 求 书1/1页CN 112374518 A
一种纳米碳酸钙的制备方法及其应用
技术领域
[0001]本发明属于医药技术领域，具体涉及一种纳米碳酸钙的制备方法及其应用。
背景技术
[0002]牙周炎是一种炎症破坏性疾病，其主要特征是炎性浸润逐渐扩散到牙周组织中导致牙龈萎缩、牙槽骨的吸收、牙周袋的形成、牙齿松动等。牙周炎病变中炎性细胞的比例分布已在对人体样品的组织学评估的报告研究中得到了描述。巨噬细胞和中性粒细胞占总数的 5%-7%，虽然比例相对较小，但是具有基本的防御和调节功能，它的吞噬能力是获得性免疫的关键因素。研究通过收集正常人和牙周炎病人的牙周样本进行检测，慢性牙周炎组的牙周M1/M2 表达比率明显增高。也有研究表明，M2 表型的巨噬细胞极化和慢性感染的存在相关性。这提示诱导巨噬细胞向 M2 极化有助于改善牙周微环境，促进牙周健康的恢复。炎症微环境下，活化巨噬细胞会产生酸性代谢物，所以在炎症部位细胞外的pH 通常会降低，有学者将纳米碳酸钙（CaCO3）为 pH 响应的载药平台，应用于碱化局部组织 pH，从而抑制肿瘤生长。也就是说，可以通过纳米CaCO3调节炎症微环境的pH，逆转巨噬细胞极化，从而控制炎症，促进牙周炎患者的恢复。由于纳米CaCO3其可用性、低成本、安全性、生物相容性、敏感性和生物降解性慢，同时可以负载药物，可用于药物的靶向给药系统中，具有广泛的生物医学用途。随着CaCO3基质的
缓慢降解，这些纳米颗粒可作为缓释系统，在给药后在组织中保留药物较长时间。
[0003]现在制作纳米碳酸钙的方法比较多，最常采用的碳酸钙合成方法包括沉淀反应法，但是反应速度快, 纳米颗粒容易团聚，反应过程中容易引入其它离子，产生副产品，加重后期纯化材料的负担。
发明内容
[0004]针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用气体扩散制备纳米碳酸钙的方法，相比于传统方法，操作简单便捷，大大优化纳米碳酸钙制作工艺和流程，制得的纳米碳酸钙形貌和分散性较好，为下一步将它作为不同类型药物的给药系统提供了更好的基础。
[0005]本发明的方法具体是：先将二水氯化钙溶解在溶剂中，然后与碳酸氢铵一同放入密闭环境，通过调节环境温度使碳酸氢铵受热分解为二氧化碳气体和氨气，随着二氧化碳气体在密闭环境内的持续扩散，达到一定程度，即可溶解在氯化钙的溶液中，使溶液呈碱性，并提供CO32-，与Ca2+形成CaCO3.，最后形成乳白碳酸钙纳米颗粒。
[0006]气体扩散法的实验原理为：NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
将碳酸钙纳米颗粒经反复离心清洗，可分散在乙醇中并保存在室内，也可烘干备用。[0007]利用该方法制得纳米碳酸钙，分散性好，形貌好，成本低，操作简单便捷，可大规模生产，后期用于不同药物的靶
向给药系统中。
[0008]有益效果：本发明制备工艺简易经济，较传统方法，分散性更好，形态更为均匀，适
用于工业规模的生产，具有较大的医疗应用前景。
附图说明
[0009]图1为实施例1中反应24h所得到的碳酸钙纳米颗粒的电镜图。 [0010]图2为实施例1中反应48h所得到的碳酸钙纳米颗粒的电镜图。
[0011]图3为实施例1制得的碳酸钙纳米颗粒的粒径检测结果。
具体实施方式
[0012]本发明提供了一种利用气体扩散方法制备纳米碳酸钙，操作简单便捷，同时制得的纳米材料形貌和分散性较好，为下一步将它作为不同类型药物的给药系统提供了更好的基础。
[0013]本发明的技术方案如下：
1. 向装有100 mL无水乙醇的烧杯加入150 mg二水氯化钙搅拌均匀；
2. 将混合溶液倒入适当的玻璃培养皿中；
3. 称量10 g NH4HCO3放入烧杯中；
4. 将玻璃皿和烧杯一同置于真空干燥箱；
5. 设置真空干燥箱温度为40℃；
6. NH4HCO3受热分解成CO2和NH3气体；
7. 气体扩散法的实验原理为：
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑；
8. 在密闭环境下持续扩散，溶解在混有氯化钙的乙醇溶液中，使溶液呈碱性；
9. 同时提供CO32-，与Ca2+形成CaCO3；
10. 24小时后，可见玻璃皿中有乳白碳酸钙纳米颗粒；
11. 将反应液和颗粒物全部置入离心管中；
12. 在8000r· min-1转速条件下，离心 5 min，重复三次；
13. 分散在乙醇中并保存在室内，也可烘干备用。
[0014]利用该方法制得纳米碳酸钙，分散性好，形貌好，成本低，操作简单便捷，可大规模生产，后期用于不同药物的靶向给药系统中。
[0015]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0016]下述实施例中用到的原料和试剂：
原料：
无水乙醇，购自国药集团化学试剂有限公司；
二水氯化钙，购自国药集团化学试剂有限公司；
碳酸氢氨，购自国药集团化学试剂有限公司；
米诺环素，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
[0017]实施例1
球形纳米碳酸钙粉末，食品级，自制，平均粒径80nm；纳米碳酸钙有气体扩散法制备，包括以下步骤：
向装有100 mL无水乙醇的烧杯加入150 mg二水氯化钙搅拌均匀，将混合溶液倒入适当的玻璃培养皿中，称量10 g NH4HCO3放入烧杯中，将玻璃皿和烧杯一同置于真空干燥箱，然后调整真空干燥箱的温度，NH4HCO3放受热可分解成CO2和NH3气体，在密闭环境下持续扩散，达到一定程度，溶解在混有氯化钙的乙醇溶液中，使溶液呈碱性，并提供CO32-，与Ca2+形成CaCO3。最后形成乳白碳酸钙纳米颗粒，在8000r· min-1转速条件下，离心 5 min，反复离心清洗，分散在乙醇中，可室温保存，利用透射电镜对材料进行表征。
[0018]如图1和图2所示，当反应时间为24h时，所制得的纳米颗粒分散性好；当反应时间为48h时，颗粒开始聚集。
[0019]实施例2
1、配料
纳米碳酸钙悬浊液：取食品级纳米碳酸钙粉末，加去离子水配成浓度为10mg/mL的纳米碳酸钙悬浊液，备用。
[0020]2、超声分散
将步骤1中的纳米碳酸钙悬浊液置于超声波清洗机中，持续10min，得到纳米碳酸钙分散液；通过透射电镜(Tecnai G2 F20，美国FEI公司)观察纳米碳酸钙的尺寸与形貌，通过动态光散射仪(Zetasizer ZS90，英国马尔文公司)测定纳米碳酸钙的粒径，图3的结果表明，纳米碳酸钙的平均粒径为100nm。
[0021]实施例3
1、配料
纳米碳酸钙悬浊液：取食品级纳米碳酸钙粉末，加水配成浓度为20mg/mL的纳米碳酸钙悬浊液，备用。
[0022]2、超声分散
将步骤1中的纳米碳酸钙悬浊液置于超声波清洗机中，持续10min，得到纳米碳酸钙分散液。
[0023]3、盐酸米诺环素溶液
向步骤2得到的纳米碳酸钙分散液中，加入50mg盐酸米诺环素，搅拌过夜后，收集离心，反复清洗，制得负载盐酸米诺环素的纳米碳酸钙颗粒。
[0024]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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