CN105776164B - 一种无机空心微粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的无机空心微粒，由磷酸钙组成；所述无机空心微粒具有壳层结构且表面均匀致密。本发明提供的微米级的磷酸钙空心微粒，具有较高的整齐度，外壳结构疏松多孔，利于分子的吸收，微粒表面均匀整齐，形态致密，具有片状表面的球壳；微粒形状可控，可调节成方形和球形等不同形态，具有非片层组装或堆叠结构；从外壳的剖面可以看出，外壳剖面呈沉积状结构，具有单一且完整均一的壳层结构。

Description

一种无机空心微粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及纳米材料合成技术领域，具体涉及一种无机空心微粒及其制备方法。

背景技术

空心微粒是指一种具有外壁的微型容器或包装物。通常被用于将固体、液体或气体包埋、封存在其微型微粒内成为一种固体微粒产品，其直径从毫米级到微米级。从形态上来看，空心微粒包括球形或方形等任意规则或不规则的形态，多为球形，从材质上划分，分为有机材质和无机材质，有机材质的空心微粒和里面包覆的材质就是通常所说的微胶囊，近几年来，空心微粒技术被广泛应用于微生物、动植物细胞、酶和其他多种生物活性物质和化学药物的固定化方面，而且对材质上的研究也开始在无机材质方面进行着更多更广泛的尝试。

德国的《应用化学期刊》(Angew.Chem.Int.Ed:Pure Protein Microspheres byCalcium Carbonate Templating，2010年，49卷，9258-9261页)介绍了，像碳酸钙这种在自然地均匀且单分散作为模板制作胶囊，具有很高的负载能力，低廉的价格，但其所做的蛋白质微球，并没有稳定牢固的外壳，所以制成样品不适宜保存。

美国的《先进材料》(Advanced Materials：Intracellularly DegradablePolyeletrolyte Microcapsules，2006年，18卷，1005-1009页)介绍了空心的聚合电解质胶囊制作工艺。通过分层技术(LBL)在模板上覆盖带有不同电荷的有机多糖，然后除去中心模范原料，制成空心微球。并且对大量的有机和无机材料进行尝试，用来当做胶体模板来制备空心微球，但是好多模板不能被完全除去，或者需要在毒性条件下才可以完全去除。因而用CaCO₃作为模板，经检验可以很好创造无毒环境并且用EDTA可以很轻松的可以除去。所以越来越多的人用碳酸钙作为模板制备空心微球。在模板上先包覆带正电荷的壳聚糖然后包覆带负电荷的硫酸葡萄聚糖，重复几次可形成牢固的外壳，然后调节pH，利用EDTA完全去除中心的CaCO₃，便得到可以封装活性分子的胶囊。此方法得到空心微球虽然能很稳定保护封装在胶囊里的分子但制作工艺较麻烦，分层包覆很费时费力。

美国的《物理化学杂志》(J.Phys.Chem.C,2009年，第113卷，8313-8319页)介绍了制备SiO₂，Al₂O₃，和TiO₂具有多孔外壳的空心微囊，多孔的外壳材料有助于吸收有机分子，但是制作工程中需要添加表面活性剂，最后还要经过煅烧才可以得到多孔壳空心球，制作工艺比较麻烦而且由于添加剂的加入会影响原料的纯度。

因而，无机空心微粒的复杂繁琐的制备过程，已成为其实现广泛应用和工业化生产的瓶颈之一，如何找到更加简单易行的无机空心微粒的制备方法，已成为前沿学者在空心微粒领域内进行实用性探索的方向。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无机空心微粒及其制备方法，特别是一种磷酸钙空心微粒及其制备方法，本发明提供的磷酸钙空心微粒及其制备方法，反应温和，简单易行，适用于大规模生产应用，易于实现无机空心微粒的批量制备，而且制备的无机空心微粒，具有较好的分子的吸收性能、表面形貌和可控的形状效果。

本发明提供了一种无机空心微粒，由磷酸钙组成；

所述无机空心微粒具有壳层结构且表面均匀致密。

优选的，所述微粒的粒径为4～6μm；所述壳层的厚度为0.1～0.4μm；

所述无机空心微粒的形状包括球形或方形。

本发明提供的无机空心微粒，由磷酸钙组成；所述无机空心微粒具有壳层结构且表面均匀致密。与现有技术相比，本发明提供的磷酸钙(CaP)空心微粒，即CaP空心微囊，具有较高的整齐度，外壳结构疏松多孔，利于分子的吸收，微粒表面均匀整齐，形态致密，具有片状表面的球壳；微粒形状可控，可调节成方形和球形等不同形态，具有非片层组装或堆叠结构；从外壳的剖面可以看出，外壳剖面呈沉积状结构，具有单一且完整均一的壳层结构。

本发明提供了一种无机空心微粒的制备方法，包括以下步骤：

A)将碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合后的混合体系进行分离后，得到碳酸钙微粒；

B)将上述步骤得到的碳酸钙微粒、可溶性磷酸盐和水进行反应后，得到实心磷酸钙微粒；

C)将上述步骤得到的实心磷酸钙微粒体系与无机酸再次反应后，得到无机空心微粒。

优选的，所述碳酸钠溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，所述氯化钙溶液的浓度为0.1～0.5mol/L；

所述混合的时间为20～40s。

优选的，所述分离为离心分离；所述分离后还包括洗涤步骤；

所述洗涤的溶剂包括与水互溶的有机溶剂和/或水。

优选的，所述洗涤为多次洗涤，其中第一次洗涤的溶剂为水。

优选的，所述可溶性磷酸盐为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二铵；所述碳酸钙微粒的粒径为4～6μm；

所述碳酸钙微粒与磷酸盐的质量比为1：(0.5～4)。

优选的，所述反应的温度为70～90℃，所述反应的时间为2～8h。

本发明还提供了一种材料，由上述技术方案中任意一项所述的无机空心微粒或上述技术方案中任意一项所制备的无机空心微粒，经物理、化学或生物的任意一种或多种方法进行改性处理或功能化处理后得到。

优选的，上述技术方案中任意一项所述的无机空心微粒或上述技术方案中任意一项所制备的无机空心微粒，与疏水剂进行表面疏水处理后，得到疏水亲油的材料。

本发明提供了一种无机空心微粒的制备方法，包括以下步骤，首先将碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合后的混合体系进行分离后，得到碳酸钙微粒；然后将上述步骤得到的碳酸钙微粒、可溶性磷酸盐和水进行反应后，得到实心磷酸钙微粒；最后将上述步骤得到的实心磷酸钙微粒体系与无机酸再次反应后，得到无机空心微粒。与现有技术相比，本发明提供的制备方法，以无机物碳酸钙等为原料，无毒无害，并且一步制成磷酸钙壳的微球，不用复杂的LBL工艺，也不需要添加表面活性剂以防污染样品，以碳酸钙自然地均匀且单分散的作为模板制作空心微粒，具有很高的负载能力和低廉的价格，容易制备并且在和温和的酸条件下就可以除去中心核，从而生产出有活性的空心微粒，不会影响磷酸钙球壳的质量。实验结果表明，本发明制备的磷酸钙空心微粒，具有良好的表面形貌和可控的形状效果，单个磷酸钙空心微粒可封装0.8～1.2pg的蛋白质。

附图说明

图1为实施例1制备的球形CaCO₃原料的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图2为实施例1制备的球形CaCO₃原料的X射线衍射图(XRD)；

图3为实施例1制备的方解石CaCO₃原料的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图4为实施例1制备的方解石CaCO₃原料的X射线衍射图(XRD)；

图5为实施例1制备的CaP空心球表面形貌的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图6为实施例1制备的CaP空心球壳的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图7为实施例1制备的CaP空心球粉末加入蒸馏水中的照片；

图8为实施例1制备的CaP空心球粉末加入到环己烷中的照片；

图9为实施例1制备的CaP空心球粉末加入染料后的照片；

图10为实施例1制备的CaP空心球粉末加入染料后的荧光显微镜图像；

图11为实施例2制备的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图12为实施例3中反应4h的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图13为实施例3中反应6h的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图14为实施例3中反应8h的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图15为实施例3中1g磷酸氢二铵的空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图16为实施例4中2g磷酸氢二铵的空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图17为本发明采用方形碳酸钙原料合成的CaP空心微囊的扫描电子显微镜图像。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。

本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯。

本发明提供了一种无机空心微粒，由磷酸钙组成；

所述无机空心微粒具有壳层结构且表面均匀致密。

本发明对所述无机空心微粒没有特别限制，以本领域技术人员熟知的无机空心微粒即可，即由无机材质组成，包括球形或方形等任意规则或不规则形态的空心微粒，本发明所述无机空心微粒为磷酸钙构成，所述磷酸钙空心微粒的形状优选为球形、方形或介于球形和方形之间过渡的非球非方形，更优选为球形。本发明对所述球形没有特别限制，以本领域技术人员熟知的球形即可，本发明优选为球霞石结构的球形；本发明对所述方形没有特别限制，以本领域技术人员熟知的方形即可，本发明优选为方解石结构的方形。

本发明所述磷酸钙空心微粒具有壳层结构且表面均匀致密，优选具有较高的整齐度，外壳结构疏松多孔，更优选微粒表面均匀整齐，形态致密，明显具有片状表明的球壳而非纳米片层组装或纳米片层堆叠的结构；而且本发明所述的磷酸钙空心微粒还优选具有单一且完整均一的壳层结构，更优选外壳的剖面呈沉积状结构。

本发明对所述空心微粒的其他性质没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整和选择，本发明所述空心微粒的直径优选为4～6μm，更优选为4.2～5.7μm，更优选为4.5～5.5μm，最优选为4.8～5.3μm；所述壳层的厚度优选为0.1～0.4μm，更优选为0.15～0.35μm，更优选为0.2～0.3μm，最优选为0.23～0.28μm。

本发明提供的无机空心微粒，由磷酸钙组成；所述无机空心微粒具有壳层结构且表面均匀致密。与现有技术相比，本发明提供的微米级的磷酸钙空心微粒，具有较高的整齐度，外壳结构疏松多孔，利于分子的吸收，微粒表面均匀整齐，形态致密，具有片状表面的球壳而非片层组装或堆叠结构；从外壳的剖面可以看出，外壳剖面呈沉积状结构，具有单一且完整均一的壳层结构。

本发明提供了一种无机空心微粒的制备方法，包括以下步骤：

A)将碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合后的混合体系进行分离后，得到碳酸钙微粒；

B)将上述步骤得到的碳酸钙微粒、可溶性磷酸盐和水进行反应后，得到实心磷酸钙微粒；

C)将上述步骤得到的实心磷酸钙微粒体系与无机酸再次反应后，得到无机空心微粒。

本发明所述制备方法中所述原料或产品的性质、结构以及比例等优选原则或具体优选方案与前述无机空心微粒的优选原则和具体优选方案均一致，在此不再一一赘述。

本发明首先将碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合后的混合体系进行分离后，得到碳酸钙微粒。本发明所述碳酸钙微粒的直径优选为4～6μm，更优选为4.2～5.7μm，更优选为4.5～5.5μm，最优选为4.8～5.3μm。

本发明对所述碳酸钠溶液的浓度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备碳酸钙微粒的碳酸钠溶液的浓度即可，本发明为提高制备效果以及更好的控制制备过程和空心微粒的形貌，所述碳酸钠溶液的浓度优选为0.1～0.5mol/L，更优选为0.15～0.45mol/L，更优选为0.2～0.4mol/L，最优选为0.25～0.35mol/L；所述氯化钙溶液的浓度优选为0.1～0.5mol/L，更优选为0.15～0.45mol/L，更优选为0.2～0.4mol/L，最优选为0.25～0.35mol/L。本发明对所述碳酸钠和磷酸钙的摩尔比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整和选择，本发明为提高制备效果以及更好的控制制备过程和空心微粒的形貌，所述碳酸钠和磷酸钙的摩尔比优选为(0.5～2)：(0.5～2)，更优选为(0.7～1.8)：(0.8～1.7)，更优选为(0.9～1.5)：(0.9～1.5)，最优选为(1.0～1.3)：(1.0～1.2)。

本发明所述混合的时间优选为20～40s，更优选为22～37s，更优选为25～35s，最优选为28～32s；本发明对所述混合的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合方式即可，本发明优选为搅拌混合。本发明对所述分离的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的分离方式即可，本发明优选为离心分离。

本发明对所述分离后的后处理步骤没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类反应的后处理步骤即可，本发明优选为还包括洗涤步骤；本发明对所述洗涤的次数没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整，本发明优选为1～4次，更优选为2～3次。本发明对所述洗涤的溶剂没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行选择，本发明优选为水和/或与水互溶的有机溶剂，更优选为水或醇类溶剂，最优选为水或乙醇；本发明所述洗涤方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的洗涤方式即可，本发明优选为水和乙醇交替洗涤，更优选为第一次洗涤采用水作为洗涤溶剂。

本发明通过一次或多次洗涤洗去碳酸钙微粒表明的杂质，而且优选在第一次洗涤步骤中优选采用水洗，能够进一步的促进微米级碳酸钙微粒的生成，节约混合的时间。

本发明对上述步骤的具体过程优选为，先将碳酸钠和氯化钙分别溶于蒸馏水中，碳酸钠和氯化钙充分溶解成澄清溶液，得到配制好的碳酸钠溶液和氯化钙溶液，再将二者迅速混合搅拌，混合结束后立刻放入离心机离心，并分别用水和乙醇交替清洗3遍，得到均匀的微米级碳酸钙微粒。

本发明随后将上述步骤得到的碳酸钙微粒、可溶性磷酸盐和水进行反应后，得到实心磷酸钙微粒。

本发明对所述可溶性磷酸盐没有特别限制，以本领域技术人员熟知的能够和碳酸钙反应的可溶性磷酸盐即可，本发明优选为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二铵，更优选为磷酸氢二钠或磷酸氢二铵；本发明对所述碳酸钙微粒与磷酸盐的质量比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整，本发明所述碳酸钙微粒与磷酸盐的质量比优选为1：(0.5～4)，更优选为1：(0.7～3.5)，更优选为1：(0.9～3)，最优选为1：(1～2)。本发明对所述水的加入量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整。

本发明对所述反应的条件没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整，本发明为提高制备效果以及更好的控制制备过程和空心微粒的形貌，所述反应的温度优选为70～90℃，更优选为73～88℃，更优选为75～85℃，最优选为77～83℃；所述反应的时间优选为2～8h，更优选为3～7h，更优选为4～6h。

本发明最后将上述步骤得到的实心磷酸钙微粒体系与无机酸再次反应后，得到无机空心微粒。

本发明对所述无机酸没有特别限制，以本领域技术人员熟知的无机弱酸或低浓度无机酸溶液即可，本发明优选为醋酸；本发明对所述无机酸的浓度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的无机酸浓度即可，本发明所述无机酸的质量浓度优选为0.5％～2％，更优选为0.8％～1.5％。本发明对所述再次反应的反应条件没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量要求和功能用途进行调整，本发明所述再次反应的温度优选为常温，所述再次反应的时间优选为1～3h，更优选为1.5～2.5h。

本发明对所述再次反应后的后处理步骤没有特别限制，以本领域技术人员熟知的后处理步骤即可，本发明优选依次包括分离、洗涤和烘干步骤；本发明对上述后处理步骤的具体工艺条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的分离、洗涤和烘干步骤的条件即可，本发明具体优选为，待冷却后的实心磷酸钙微粒与无机酸再次反应后，将中间CaCO₃反应掉，离心乙醇洗后再真空烘干，最后得到空心磷酸钙微球。

本发明还提供了一种材料，由上述技术方案中任意一项所述的无机空心微粒或上述技术方案中任意一项所制备的无机空心微粒，经物理、化学或生物的任意一种或多种方法进行改性处理或功能化处理后得到。

本发明对所述改性处理或功能化处理的具体方式没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况、产品要求和功能用途进行选择和调整。具体的，本发明优选对本发明所制备的上述磷酸钙空心微球进行疏水处理，即进行疏水功能化处理；本发明对所述用于疏水处理的制剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的疏水处理的制剂即可，本发明优选为PDMS(聚二甲基硅氧烷)，更优选为PDMS(聚二甲基硅氧烷)固化块；本发明对所述疏水处理的具体步骤没有特别限制，以本领域技术人员熟知的疏水处理步骤即可，本发明具有优选为在220～240℃的条件下进行烘干2～10h。

本发明经过上述步骤制备得到了微米级别的无机空心微粒，首先在制作的碳酸钙原料时，可根据碳酸钠和氯化钙混合时间的长短，分别制成方形和球形，可依照需求做出想要的形状。并且，本发明中空心微粒的壳层厚度(壁厚)，可根据特定温度下的反应时间来处理，通过化学反应在70～90℃较低温度下水浴加热一步直接生成具有片状表面的球壳，省去繁琐的组装和一层一层包覆的步骤。本发明所用的材料为无机物，无毒无害，并且一步制成磷酸钙壳的微球，不用复杂的LBL工艺，也不需要添加表面活性剂以防污染样品，以碳酸钙自然地均匀且单分散的作为模板制作空心微粒，具有很高的负载能力和低廉的价格，容易制备并且在和温和的酸条件下就可以除去中心核，从而生产出有活性的空心微粒，不会影响磷酸钙球壳的质量。而且本发明提供的无机空心微粒进行疏水处理的步骤也很简单，制作流程方便，易于实现产业化批量生产。

此外，本发明制备的磷酸钙空心微粒球壳疏松多孔，利于分子的吸收，可封装蛋白质，葡萄糖，药物，颜料化妆品等，在生物技术，生物化学和医药方面有重要的应用价值。实验结果表明，本发明制备的磷酸钙空心微粒，具有良好的表面形貌和可控的形状效果，单个磷酸钙空心微粒可封装0.8～1.2pg的蛋白质。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种无机空心微粒及其制备方法、材料进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

按碳酸钠和磷酸钙按摩尔比为1:1，依次将1.74883g(0.33M)碳酸钠和1.83117g(0.33M)氯化钙分别溶于50ml蒸馏水中，待碳酸钠和氯化钙充分溶解成澄清溶液，将他们迅速混合在一起，搅拌30s，立刻放入离心机离心，并分别用水和乙醇交替清洗3遍，便得到均匀的球形碳酸钙。

参见图1，图1为实施例1制备的球形CaCO₃原料的扫描电子显微镜(SEM)照片。参见图2，图2为实施例1制备的球形CaCO₃原料的X射线衍射图(XRD)。如图1和2所示，球霞石结构的碳酸钙中也包含了很少部分的方解石。因而严格控制好时间，且混合时不能缓慢倾倒，因为过短会形成方解石结构-方形碳酸钙。

参见图3，图3为实施例1制备的方解石CaCO₃原料的扫描电子显微镜(SEM)照片。参见图4，图4为实施例1制备的方解石CaCO₃原料的X射线衍射图(XRD)。如图3和4所示，时间过长会形成不规则结构-非圆非方。

将得到的碳酸钙原料真空干燥并保存。取1g碳酸钙和1g磷酸氢二钠一起加入到10ml蒸馏水中，均匀搅拌1h后放入80℃烘箱反应2个小时，取出待冷却，然后加入100ul醋酸放置2h，偶尔震荡使其充分反应。之后离心并用乙醇清洗2遍，真空烘干便得到空心磷酸钙微球。参见图5，图5为实施例1制备的CaP空心球表面形貌的扫描电子显微镜(SEM)照片。参见图6，图6为实施例1制备的CaP空心球壳的扫描电子显微镜(SEM)照片。如图5和图6所示，从碳酸钙的SEM和XRD图中可知，当时间为20秒时，得到的原料为方解石结构的正方形状，而混合30秒时得到的则主要为球霞石结构的球形。从图5中还可以看出得到的磷酸钙微球表面是疏松多孔的结构，但是表面得到的多孔结构不是很均匀，通过破损的微球图像可以看出球壳的中心是空的。

将空心磷酸钙微球用滤纸包好，放到装有PDMS固化块的烧杯中，然后将密封好的烧杯放入到240℃的烘箱中，10h后取出。取少量磷酸钙粉末放入7ml离心管中，加入少量蒸馏水，可以看到样品浮在蒸馏水表面而并非溶在水中。参见图7，图7为实施例1制备的CaP空心球粉末加入蒸馏水中的照片。参见图8，图8为实施例1制备的CaP空心球粉末加入到环己烷中的照片。再取少量磷酸钙粉末加入到7ml离心管中，加入少量有机溶剂异丙醇，发现样品也可以很好地分散其中。

参见图9，图9为实施例1制备的CaP空心球粉末加入染料后的照片。参见图10，图10为实施例1制备的CaP空心球粉末加入染料后的荧光显微镜图像。将蒸馏水和异丙醇同时加入7ml离心管中，放入磷酸钙颗粒，分别加入亲水和亲油的颜料甲基蓝和苏丹红，可看到下层溶液呈蓝色上层溶液呈红色，如图9所示，其中漂浮着一些红色的颗粒微球，可知CaP微球可吸收有机溶液而不吸收蒸馏水。吸附染料后的荧光显微镜图像如图10所示。

实施例2

将1.74883g(0.33M)碳酸钠和1.83117g(0.33M)氯化钙分别溶于50ml蒸馏水中，待碳酸钠和氯化钙充分溶解成澄清溶液，将他们迅速混合在一起，搅拌30s，立刻放入离心机离心，并分别用水和乙醇交替清洗3遍，便得到均匀的球形碳酸钙。取1g碳酸钙和1g磷酸氢二铵一起加入到10ml蒸馏水中，均匀搅拌1h后放入80℃烘箱反应2个小时，取出待冷却，然后加入100ul醋酸放置2h，偶尔震荡使其充分反应。之后离心并用乙醇清洗2遍，真空烘干便得到空心磷酸钙微球，参见图11，为实施例2制备的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片。

由图5和图11扫描图像对比可看出，加入磷酸氢二铵后制成的CaP球壳的疏松多孔表面比加入磷酸氢二钠的要均匀，得到的球形形状也更均匀整齐。

实施例3

按碳酸钠和磷酸钙按摩尔比为1:1，依次将1.74883g(0.33M)碳酸钠和1.83117g(0.33M)氯化钙分别溶于50ml蒸馏水中，待碳酸钠和氯化钙充分溶解成澄清溶液，将他们迅速混合在一起，搅拌30s，立刻放入离心机离心，并分别用水和乙醇清洗3遍，便得到均匀的球形碳酸钙，取1g碳酸钙和1g磷酸氢二铵一起加入到10ml蒸馏水中，均匀搅拌1h后放入80℃烘箱分别反应4、6、8个小时，取出待冷却，然后加入100ul醋酸放置2h，偶尔震荡使其充分反应，之后离心并用乙醇清洗2遍，真空烘干便得到空心磷酸钙微球。参见图12，图12为实施例3中反应4h的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片。参见图13，图13为实施例3中反应6h的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片。参见图14，图14为实施例3中反应8h的CaP空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片。如图12～14所示，将实施例2中反应2h的与4h，6h，8h的对比，发现反应时间越长得到的球壳壁厚度越大，所以可以控制反应时间来控制CaP球壳的厚度。

对上述步骤制备的磷酸钙空心微粒进行封装实验，结果表明单个磷酸钙空心微粒可封装0.8～1.2pg的蛋白质。

实施例4

按碳酸钠和磷酸钙按摩尔比为1:1，依次将1.74883g(0.33M)碳酸钠和1.83117g(0.33M)氯化钙分别溶于50ml蒸馏水中，待碳酸钠和氯化钙充分溶解成澄清溶液，将他们迅速混合在一起，搅拌30s，立刻放入离心机离心，并分别用水和乙醇清洗3遍，便得到均匀的球形碳酸钙，取1g碳酸钙和2g磷酸氢二铵一起加入到10ml蒸馏水中，均匀搅拌1h后放入80℃烘箱分别反应2个小时，取出待冷却，然后加入100ul醋酸放置2h，偶尔震荡使其充分反应。之后离心并用乙醇清洗2遍，真空烘干便得到空心磷酸钙微球，参见图15，图15为实施例3中1g磷酸氢二铵的空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片。参见图16，图16为实施例4中2g磷酸氢二铵的空心球的扫描电子显微镜(SEM)照片。

图16为碳酸钙和磷酸氢二铵分别为1g和2g时的CaP扫描电子显微图与图15对比知，加入磷酸氢二铵量不同，会引起CaP微球形貌的变化，加入2g磷酸氢二铵的微囊并不是均匀的球形，所以还是碳酸钙与磷酸盐的质量比为1:1时，所制成的样品的表面形貌和形状效果最好。

参见图17，图17为本发明采用方形碳酸钙原料合成的CaP空心微囊的扫描电子显微镜图像，如图17所示，本发明可以通过利用不同形状的原料来合成不同形状的CaP微囊。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种无机空心微粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）将碳酸钠溶液和氯化钙溶液混合后的混合体系进行分离后，得到碳酸钙微粒；

所述碳酸钠溶液的浓度为0.1~0.5mol/L；所述氯化钙溶液的浓度为0.1~0.5mol/L；

所述混合的时间为20~40s；

B）将上述步骤得到的碳酸钙微粒、可溶性磷酸盐和水进行反应后，得到实心磷酸钙微粒；

C）将上述步骤得到的实心磷酸钙微粒体系与无机酸再次反应后，得到无机空心微粒；

所述无机酸为无机弱酸或低浓度无机酸溶液；

所述无机空心微粒由磷酸钙组成。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机空心微粒具有壳层结构且表面均匀整齐；

所述壳层结构的剖面呈沉积状结构；

所述无机空心微粒的形状为球形、方形或介于球形和方形之间过渡的非球非方形。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述微粒的粒径为4~6μm；所述壳层的厚度为0.1~0.4μm；

所述无机空心微粒的形状包括球形或方形。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分离为离心分离；所述分离后还包括洗涤步骤；

所述洗涤的溶剂包括与水互溶的有机溶剂和/或水。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤为多次洗涤，其中第一次洗涤的溶剂为水。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性磷酸盐为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二铵；所述碳酸钙微粒的粒径为4~6μm；

所述碳酸钙微粒与磷酸盐的质量比为1：（0.5~4）。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为70~90℃，所述反应的时间为2~8h。