一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体及其制备方法与应用与流程

本发明涉及护理品分析检测，尤其涉及一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体及其制备方法与应用。

背景技术：

1、骨折，是一种常见的关节损伤性问题，经常发生在剧烈运动、工伤事故或遭遇重大交通事故等场合，如果固定不牢则易造成修复效果欠佳，轻则延缓骨折愈合的周期，重则会造成永久骨损伤，甚至影响正常骨骼功能。其中，通过骨黏合剂对骨折粉碎进行黏合达到复位固定的作用是时下治疗粉碎性骨折的一种新方法，可有效减少使用传统内固定材料造成的诸多并发症。基于此，具有黏合能力的骨修复技术越来越受关注，诸多种类的骨黏合剂被开发出来以满足骨修复的需求，但仍旧存在黏合后力学强度差、骨诱导活性低等问题。实际上，骨黏合剂的配制除了组分上的选择，还有物理粘度上的控制。微区粘度是一种能够反应流体抵抗形变或阻止相邻流体层相对流动的性质，其相对大小与骨黏合剂在骨损伤处的展开、涂覆、浸润和渗透效果有着密切关联性。粘度调节的好坏可极大地影响骨黏合剂的修复效果，可以大幅影响骨黏合剂的使用体验，尤其是能深刻影响精华液中各类组分在骨损伤处的滞留时间，即活性组分在骨损伤处发挥效能的时间。可见，物理粘度的调节效果与最终骨黏合剂的修复成效密切相关：过低时，稠度下降，流动性过大，骨黏合剂难以聚集和沉积在一起，黏合剂中诸多营养成分容易流失；过高时，稠度上升，胶体状骤增，流动性下降，浸润和渗透效果下降。骨黏合剂的稀稠度变化往往是内在的，现阶段难以通过表观信号呈现进行精确定义，亟待开发出更快捷和更微观的测量方法。

2、在护理品检测技术领域，传统骨黏合剂粘度测量的方法基本是通过各类粘度计进行剪切测量，这类方法在测量过程中存在相邻流体层的剪切流动状态，对于含有大量假塑性流体的骨黏合剂的粘度测量存在较大的误差，在测试过程中甚至会破坏骨黏合剂的内部结构，且所需试样剂量较大，并不适合骨黏合剂粘度的测量。相比之下，光化学技术具有响应快速、原位检测、实时成像等优势，所需试样量少，甚至可转换为光信号释放出来，尤其是这种方法并不需要依靠剪切流动实现粘度的测量，借助分子工具静止在原位即可实现粘度的测量，也不会在测量时破坏精华液的内部结构，非常适合含有大量假塑性流体的骨黏合剂的微区粘度测量，所得数据可有效支撑骨黏合剂稀稠度的调配，尤其是对于骨黏合剂在不同骨损伤区的展开、流动、浸润等性能的优化能够呈现出较为直观的结果。因此，如何开发一种用于骨黏合剂粘度测量的粉体器件，对于骨折等关节性损伤的恢复有着至关重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体及其制备方法与应用，解决现有的测量方式难以精确测量骨黏合剂微区粘度的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将溴乙烷溶液与6-甲基烟酸溶液混合，进行成盐反应，得到甲基烟酸盐，配制成甲基烟酸盐溶液；将香兰醛溶液与甲基烟酸盐溶液混合，进行第一脱水缩合反应，得到香兰醛基烟酸盐生色团，配制成香兰醛基烟酸盐生色团溶液；

5、(2)将香兰醛基烟酸盐生色团溶液、脱水剂分散液与羟基磷灰石分散液混合，进行第二脱水缩合反应，得到天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体。

6、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(1)所述溴乙烷溶液中的溴乙烷与所述6-甲基烟酸溶液中的6-甲基烟酸的摩尔比为1～50：1；步骤(1)所述成盐反应的转速为1000～2200rpm，所述成盐反应的温度为60～130℃，所述成盐反应的时间为1～48h，所述成盐反应的升温速率为10～30℃/h。

7、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(1)中，所述香兰醛溶液中的香兰醛与所述甲基烟酸盐溶液中的甲基烟酸盐的摩尔比为1：1～30；步骤(1)所述第一脱水缩合反应的升温速率为10～60℃/h，所述第一脱水缩合反应的温度为50～100℃，所述第一脱水缩合反应的转速为100～1600rpm，所述第一脱水缩合反应的时间为1～36h。

8、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(1)所述溴乙烷溶液与6-甲基烟酸溶液混合的速率为1～50ml/min；步骤(1)所述香兰醛溶液与甲基烟酸盐溶液混合的速率为5～30ml/min。

9、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(2)中，所述脱水剂分散液中的脱水剂包含碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化铝、碳酸铯、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化镁、碳酸钙、醋酸钙与醋酸锡中的一种或多种，所述羟基磷灰石分散液中的羟基磷灰石的粒径为d50＝0.9～3.0μm。

10、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(2)中，所述香兰醛基烟酸盐生色团溶液中的香兰醛基烟酸盐生色团、所述羟基磷灰石分散液中的羟基磷灰石与所述脱水剂分散液中的脱水剂的摩尔比为1～50：1：1～160。

11、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(2)中，所述第二脱水缩合反应的转速为100～1800rpm，所述第二脱水缩合反应的温度为30～80℃，所述第二脱水缩合反应的升温速率为5～50℃/h，所述第二脱水缩合反应的时间为1～60h。

12、优选的，在所述一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体的制备方法中，步骤(2)中，所述香兰醛基烟酸盐生色团溶液、脱水剂分散液与羟基磷灰石分散液混合的方式包括：香兰醛基烟酸盐生色团溶液与脱水剂分散液混合后，向其中加入羟基磷灰石分散液；所述加入羟基磷灰石分散液的速率为3～20ml/min。

13、本发明还提供了一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体。

14、本发明还提供了一种天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体在测量骨黏合剂的粘度中的应用。

15、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、(1)本发明所述天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体是由天然香料(香兰醛)进一步修饰后得到的香兰醛基烟酸盐生色团和羟基磷灰石通过酯基桥连后制备而成的，其中包括含有共轭结构的香兰醛基烟酸盐生色团，是一种可机械旋转的单双键交替共轭的化合物，该化合物在不同粘度的微环境中能表现出不同的旋转状态，如图1所示：其在粘度较低的骨黏合剂中可自由旋转，此时主要通过机械转动的方式耗散激发态能量，释放的光信号微弱，低粘度的骨黏合剂在裂缝和伤口处的展开效果较好，能够较好的浸润和流动，适合用于裂缝较小的伤口修补；当其在粘度较高的骨黏合剂中，其机械转动受到微环境的抑制，难以自由旋转，此时主要以辐射跃迁的方式耗散激发态能量，释放的光信号显著增强，高粘度的骨黏合剂在裂缝和伤口处的凝固和滞留效果较好，能够较好的附着和沉积，适合用于裂缝较大的伤口修补。基于此，该有机-无机多功能复合粉体可作为骨黏合剂粘度工艺调控的监测工具。上述有机-无机多功能复合粉体能够在420～480nm的外部光源激发下，在520～800nm波长范围内释放出强烈荧光，可通过释放的光信号强弱实现对骨黏合剂粘度的有效测量，发射波长为典型的红光，视觉比较敏感，可视化程度高。即使骨黏合剂中含有大量假塑性流体，存在剪切变稀效应，本发明制备的有机-无机多功能复合粉体也能实现对骨黏合剂粘度的准确测量，进而可快速、高效地通过光信号强弱判断所配制的骨黏合剂稀稠度。并且，由于该有机-无机多功能复合粉体对粘度的灵敏度达到0.55，敏感性较高，可以在不同的微区粘度下释放不同强度的光信号，有效实现了分子开关的功能，对于含有假塑性流体的骨黏合剂的调配工艺研究提供必要的支撑数据。

17、(2)本发明制备天然香料杂化磷灰石功能型复合粉体所使用的原料香兰醛和羟基磷灰石均来自天然产物和天然矿石，其中羟基磷灰石是人体骨骼的重要组成部分，不可或缺，在体系中充当骨胶的主要载体负载香兰醛衍生物。香兰醛是一种天然有机物，是芸香科植物香荚兰豆中提取的一种重要香料，是合成香料中产量最大的品种之一。羟基磷灰石来源于天然石矿，是通过物理法所得，避免了化学法制备时消耗大量溶剂。上述原料的来源丰富且绿色环保，整体制备过程简单易行，成本可控，最终所得产物的产率也较高，适合规模化制备，与时下低碳、环保、可持续发展的理念相契合。

18、(3)香兰醛基烟酸盐生色团的外观为淡黄色粉末，其极性较低，化学结构稳定，适合长期保存，将羟基磷灰石作为无机功能材料载体负载上述香兰醛基烟酸盐生色团，制备得到一种有机-无机多功能复合粉体，该复合粉体表现出较好的粘度敏感系数、光稳定性、ph稳定性、溶剂极性耐受性，在复杂的骨黏合剂溶液氛围中依旧能稳定存在，对溶液极性惰性，普适性较强，能够作为复合功能材料应用于含有大量假塑性流体的骨黏合剂的粘度测量。