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1、納米羥基磷灰石的制備及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用漳州師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系08科學(xué)教育摘要:生物陶瓷納米羥基磷灰石在自然界中以自然骨、牙中的無機(jī)礦物成分為主要形式。人工合成的納米羥基磷灰石材料具有與自然礦物相似的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、成分,表現(xiàn)出良好的生物相容性和生物活性,廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。本文綜合論述了納米羥基磷灰石在物理化學(xué)方面的應(yīng)用并對(duì)其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的論述和展望。關(guān)鍵詞:納米羥基磷灰石、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、合成方法及應(yīng)用Abstract:Biologicalnanometerhydroxyapatiteceramicsinnaturetonatural
2、boneandtooththeinorganicmineralcompositionasthemainform.Syntheticnanohydroxyapatiteorbitalimplantmaterialhasandnaturalmineralsimilarstructure、shape、composition、showgoodbiocompatibilityandbiologicalactivity,widelyusedinmedicalfield.Thepaperdiscussesthenanohydroxyapatiteinphysic
3、alchemistryanditsapplicationinmedicalfieldofapplieddiscussedindetailandprospected.Keywords:nanohydroxyapatite,medicalfield,synthesismethodandapplication1.n-HA簡介羥基磷灰石的化學(xué)式為Ca10(PO4)6(OH)2,簡稱HA,屬六方晶系,晶格參數(shù)為a=b=0.9421nm、c=0.6882nm。密度為3.16g/cm3,性脆,折射率是1.64~1.65。微溶于純水,呈弱堿性(pH=7~9),易溶
4、于酸而難溶于堿。HA是強(qiáng)離子交換劑,分子中Ca2+易被Cd2+、Hg2+等有害金屬離子和Sr2+、Ba2+、Pd2+等重金屬置換,還可與含羧基(COOH)的氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等交換反應(yīng)。按照分子式計(jì)算HA的理論Ca/P值為1.67[1]。羥基磷灰石晶體為六方晶系,屬L6PC對(duì)稱型和P63/m空間群,其結(jié)構(gòu)為六角柱體,與C軸垂直的面是一個(gè)六邊形,a、b軸夾角120°,晶胞參數(shù)a0=0.943~938nm,c0=0.688~0.686nm,單位晶胞含有10個(gè)Ca2+、6個(gè)PO43-和2個(gè)OH-。其中OH-位于晶胞的4個(gè)角上,10個(gè)Ca2+分別占據(jù)2
5、種位置,4個(gè)Ca2+占據(jù)CaⅠ位置,即z=0和z=1/2位置各2個(gè),該位置處于6個(gè)O組成的Ca-O八面體的中心。6個(gè)Ca2+處于CaⅡ位置,即z=1/4和z=3/4位置各有3個(gè),位置處于3個(gè)O組成的三配位體中心。6個(gè)PO43-四配位體分別位于z=1/4和z=3/4的平面上,這些PO43-四面體的網(wǎng)絡(luò)使得羥基磷灰石結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性,如圖1[2]。羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)是動(dòng)物和人體骨骼的要無機(jī)礦物成分,具有良好的生物活性和生物相容性。當(dāng)羥基磷灰石的尺寸達(dá)到納米級(jí)時(shí)將現(xiàn)出一系列的獨(dú)特性能,如具有較高的降解和可吸收性。研究表明
6、:超細(xì)羥基磷灰石顆粒對(duì)多種癌細(xì)胞的生長具有抑制作用,而對(duì)正常細(xì)胞無影響。因此納米羥基磷灰石的制備方法及應(yīng)用研究已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)非常重要的課題,引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[4]。2.納米羥基磷灰石的合成2.1合成方法簡介:納米羥基磷灰石的制備方法納米羥基磷灰石的制備方法有許多種,通??煞譃闈穹ê透煞?。濕法包括沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、超聲波合成法及微乳液法等。干法為固態(tài)反應(yīng)法等[2]。2.2納米HA的制備[3]2.2.1實(shí)驗(yàn)藥品磷酸:北京化工廠;氫氧化鈣:上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;溴化鉀、乙醇:北京化工廠。以上均為分析純。2.2.2實(shí)驗(yàn)儀器
7、數(shù)顯電動(dòng)攪拌機(jī):DSX290型,杭州儀表電機(jī)有限公司;恒流泵:Sxl23278型,金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠;透射電子顯微鏡:HITACHI2800型,日本日立公司生產(chǎn);X射線衍射儀:D/max.2500.PC型,日本Rigaku公司生產(chǎn);紅外光譜儀:Prestige221型,美國尼高麗公司;冷凍干燥機(jī):D55053型,美國西蒙公司。2.2.3n-HA制備稱取一定量的Ca(OH)2加入到500mL蒸餾水中,用攪拌器強(qiáng)烈攪拌使之混合均勻直至Ca(OH)2在蒸餾水中不團(tuán)聚,而呈更細(xì)小顆粒分布,形成0.25mol/L石灰水懸浮液。設(shè)定反應(yīng)體系n(Ca)∶n
8、(P)>1.67的情況下,用恒流泵將200mLC(H3PO4)=0.3mol/L的磷酸水溶液以1mL/min的速度滴入高速