纳米羟基磷灰石的制备及其在医学领域的应用.pdf

纳米羟基磷灰石的制备及其在医学领域的应用漳州师范学院化学与环境科学系08科学教育-1-摘要：生物陶瓷纳米羟基磷灰石在自然界中以自然骨、牙中的无机矿物成分为主要形式。人工合成的纳米羟基磷灰石材料具有与自然矿物相似的结构、形态、成分，表现出良好的生物相容性和生物活性，广泛应用于医学领域。本文综合论述了纳米羟基磷灰石在物理化学方面的应用并对其在医学领域的应用进行了详细的论述和展望。关键词：纳米羟基磷灰石、医学领域、合成方法及应用Abstract：Biologicalnanometerhydroxyapatiteceramicsinnaturetonaturalboneandtooththeinorganicmineralcompositionasthemainform.Syntheticnanohydroxyapatiteorbitalimplantmaterialhasandnaturalmineralsimilarstructure、shape、composition、showgoodbiocompatibilityandbiologicalactivity，widelyusedinmedicalfield.Thepaperdiscussesthenanohydroxyapatiteinphysicalchemistryanditsapplicationinmedicalfieldofapplieddiscussedindetailandprospected.Keywords:nanohydroxyapatite，medicalfield，synthesismethodandapplication-2-1.n-HA简介羟基磷灰石的化学式为Ca(PO)(OH)，简称HA，属六方晶系，10462晶格参数为a=b=0.9421nm、c=0.6882nm。密度为3.16g/cm3，性脆，折射率是1.64～1.65。微溶于纯水，呈弱碱性(pH=7～9)，易溶于酸而难溶于碱。HA是强离子交换剂，分子中Ca2+易被Cd2+、Hg2+等有害金属离子和Sr2+、Ba2+、Pd2+等重金属置换，还可与含羧基(COOH)的氨基酸、蛋白质、有机酸等交换反应。按照分子式计算HA的理论Ca/P值为1.67[1]。羟基磷灰石晶体为六方晶系，属L6PC对称型和P63/m空间群，其结构为六角柱体，与C轴垂直的面是一个六边形，a、b轴夹角120°，晶胞参数a0=0.943~938nm，c0=0.688~0.686nm，单位晶胞含有10个Ca2+、6个PO43-和2个OH-。其中OH-位于晶胞的4个角上，10个Ca2+分别占据2种位置，4个Ca2+占据CaⅠ位置，即z=0和z=1/2位置各2个，该位置处于6个O组成的Ca-O八面体的中心。6个Ca2+处于CaⅡ位置，即z=1/4和z=3/4位置各有3个，位置处于3个O组成的三配位体中心。6个PO3-四配位体分别位于4z=1/4和z=3/4的平面上，这些PO3-四面体的4网络使得羟基磷灰石结构具有较好的稳定性，如图1[2]。-3-羟基磷灰石〔Hydroxyapatite，HA〕是动物和人体骨骼的要无机矿物成分，具有良好的生物活性和生物相容性。当羟基磷灰石的尺寸到达纳米级时将现出一系列的独特性能，如具有较高的降解和可吸收性。研究说明：超细羟基磷灰石颗粒对多种癌细胞的生长具有抑制作用，而对正常细胞无影响。因此纳米羟基磷灰石的制备方法及应用研究已成为生物医学领域中一个非常重要的课题，引起国内外学者的广泛关注[4]。2.纳米羟基磷灰石的合成合成方法简介：纳米羟基磷灰石的制备方法纳米羟基磷灰石的制备方法有许多种，通常可分为湿法和干法。湿法包括沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、超声波合成法及微乳液法等。干法为固态反应法等[2]。2.2纳米HA的制备[3].1实验药品磷酸:北京化工厂;氢氧化钙:上海凌峰化学试剂;溴化钾、乙醇:北京化工厂。以上均为分析纯。2.2.2实验仪器数显电动搅拌机:DSX290型，杭州仪表电机;恒流泵:Sxl23278型，金坛市金城国胜实验仪器厂;透射电子显微镜:HITACHI2800型，日本日立公司生产;X射线衍射仪:D/max.2500.PC型，日本Rigaku公司生产;红外光谱仪:Prestige221型，美国尼高丽公司;冷冻干燥机:D55053型，美国西蒙公司。2.n-HA制备称取一定量的Ca(OH)加入到500mL蒸馏水中，用搅拌器强烈搅2拌使之混合均匀直至Ca(OH)在蒸馏水中不团聚，而呈更细小颗粒分2布，形成0.25mol/L石灰水悬浮液。设定反应体系n(Ca)∶n(P)>1.67的情况下，用恒流泵将200mLC(HPO)mol/L的磷酸水溶液以341mL/min的速度滴入高速搅拌的C=0.25mol