羟基磷灰石的制备及表征
纳米羟基磷灰石／丝素蛋白多孔支架材料的制备和表征
征 。结 果表 明 ， 合 材 料 中 ＨＡ 的 粒 径 在 ２ ～ ５ ｎ 复 Ｏ ０ ｍ 之间， 是一 种 Ｃ ｊ ０ 一部 分替 代型 弱 结 晶类 骨针 晶 ， 形 在
貌和 尺 寸等 方面类似 于人 体 骨磷 灰 石 晶体 ； ＨＡ 和 Ｓ Ｆ 两相 闻存 在强烈 的 键合 作 用 ， 复合 支架 材料 呈 高度 多
２ 材 料 与 方 法
２ １ 纳米 ＨＡ／ Ｆ复合材 料 的制备 ． Ｓ
关键 词 ： 纳米羟 基磷 灰 石 ； 素 蛋 白 ：仿 生 合成 ；复 丝 合材料 ； 多孔 支架 材料
中图分类 号 ： Ｔ ３ １ Ｂ ２ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ １９ ３ （ ０ ８ １ －７ ４０ １０ －７ １ ２ ０ ） ０１ １ －３
和 Ｓ 一离子 ， 压抽 滤 ＨＡ／ Ｆ悬浮 液去 除部分水 得 ０ｉ 减 Ｓ
具有所需性能的多孔复合材料成为当前支架材料研究 的热点 钉。 ‘ ～ 天然丝素 蛋 白（ｉ ｂｏｎ 简称 Ｓ ） 由丙氨酸 、 ｓ ｋｆ ｒｉ ， ｌ ｉ Ｆ是 丝氨 酸 、 氨酸等 １ 氨 基 酸组 成 的纤 维 蛋 白， 利 酪 ８种 有 于细胞 粘 附、 扩展 和 分化 ， 用 于组 织 工 程 支 架材 料 ， 适 目前已广泛用作手术缝合线 ， 工皮肤等［ 。羟基磷 人 ７ ］ 灰石 （ ｙ ｒｘ ａ ａｉ ， ｈ ｄ ｏ ｙ ｐ ｔ ｅ 简称 ＨＡ） 有 与 自然 骨 无机 矿 ｔ 具 物质相 似的化 学组 成 ， 良好 的 生 物 活性 和 较 高 的机 有 械强度 ， 但它 的脆 性 和极 低 的降 解 速率 在 某 种 程度 上 却限制 了它在骨 组织工 程 中的应 用 ［ 。仿 生 法制 备 的 ８ ］ ｎＨ ／ Ｆ复合材料集二者的优点子一身， －Ａ Ｓ 有望在骨组 织工程中发挥其优越性。 目前实验 室制备 Ｓ Ｆ溶液 ，
牡蛎壳纳米羟基磷灰石的制备与表征
中， 与人 骨更 相似． 因此 ， 用 废弃 牡 蛎壳 开 发 生物 材 利 料不仅 可解决 海域 污染 问题 ， 而且 具 有 巨大 的潜 在 经 济效益 ． 牡蛎壳 种类 丰富且 成分多 变 ， 目前对 于 贝壳类 水 热转化 的研 究 大 部 分 局 限 于 文 石水 热 转 化［ ］ 本 ４ ，
物相容 性和 骨传 导性 ， 是理 想 的硬 组 织替 代 材 料［ ］ 】． ≈ 随着海 洋资 源的开发 与应 用 ， 生物 质 Ｃ Ｃ ｓ 化 ＨＡ ａＯ 转 成为新 的研究 热点． 然而文献 报道 多以珊瑚 、 乌贼骨 等 作 为原 料 ， 资源稀 缺且 获 取成 本 高． 其 因此 ， 寻求 一 种
牡蛎 壳纳米 羟基 磷 灰 石 的制 备 与 表征
蔡 汝 汝 杨 云 孙珍 珍 姚 清清 侯 振 清 张其 清 。 ， ， ， ， ，
（ ＿ 门大 学 材 料 学 院 ， 建 省 生 物 医学 工 程 重 点 实 验 室 ， 建 厦 ｆ ３ １０ ； １厦 福 福 － ６ ０ ５ １ ２ 中 国医 学科 学 院 ， 京协 和 医学 院 ， 京 １ ０ ３ ；． ． 北 北 ０ ７ ０ ３ 天津 市生 物 医学 材 料 重 点 实 验 室 ， 津 ３０ ９） 天 ０ １２ 摘 要 ：以 僧 帽牡 蛎 壳 粉 末 为 原料 ， 过 水热 反应 合 成 纳 米 羟 基 磷灰 石 （－ 通 ｎＨＡ） 考 察 反 应 时 间 、 应 温 度 、 应 物 摩 尔 比 ， 反 反 及 牡 蛎 壳 粉 末 的微 结 构 对 反 应 的 影 响． 用 ｘ射 线 衍 射 （ Ｒ ） 扫 描 电 子显 微 镜 （ Ｅ ）红 外 光 谱 （ ＴＩ ） Ｘ 射 线 能 谱 运 Ｘ Ｄ、 ＳＭ 、 Ｆ Ｒ、
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
HA的简 的简 介
方法制 备
结论和 展望 在物理 方向上 的单独 应用
测试表 征
在医学 领域的 应用
1、羟基磷灰石简介 、
羟基磷灰石（ 羟基磷灰石（Hydroxyapatite，HA）是 ， ） 动物和人体骨骼的要无机矿物成分， 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。 有良好的生物活性和生物相容性。当羟 基磷灰石的尺寸达到纳米级时将现出一 系列的独特性能， 系列的独特性能，如具有较高的降解和 可吸收性。研究表明： 可吸收性。研究表明：超细羟基磷灰石 颗粒对多种癌细胞的生长具有抑制作用， 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。 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， 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]
图5
n-HA粒子的SEM图
由图5可以看出采用冷冻干燥法避免了高温煅 由图 可以看出采用冷冻干燥法避免了高温煅 粉末， 烧，得到了分散性较好的 n-HA 粉末，直径为 20～25 nm，长度 ～80nm，其分散均匀， ～ ，长度75～ ，其分散均匀， 没有严重的团聚现象。 没有严重的团聚现象。
4.1 物理性质方面应用[5]
功效主要体现在： 功效主要体现在：
(1)吸附及抑菌作用。抑制牙菌斑，预防 龋 吸附及抑菌作用。抑制牙菌斑， 吸附及抑菌作用 齿。 (2)双重脱敏作用，有效防止牙本质过敏。 双重脱敏作用， 双重脱敏作用 有效防止牙本质过敏。 (3)再矿化及美白作用，修复受损牙釉质， 再矿化及美白作用， 再矿化及美白作用 修复受损牙釉质， 恢复牙齿自然光泽。 恢复牙齿自然光泽。
反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石及其表征
ｔ ｅｒ ｔ ｆ ／ ｈ ａｉ ｏ Ｏ，ａ ｄ ｔｅ Ｈａ ｐ ｅｉａ ａ ｏ ａ ｔ ｌｓ ｔａ ｓｏ ｍｅ ｏ ｎ ｅ ｌ－ｉｅ ８ ｎ Ｘ （ ｏ Ｗ ｎ ｈ ｐ ｓ ｈ ｒｃ ｌｎ ｎ ｐ ｒｉ ｅ ｒｎ ｆｒ ｄ ｔ ｅ ｄｅｌ ０ ｍ ５～ １ ） ｍ ｙ ｕｔａ ｏ ｉ ｃ ｋ ５ ｎ ｂ ｌｒｓ ｎｃ
修复材料奠定基础 。
Ｈ ｐ是人体硬组织的主要成分。人工合成的 Ｈ ｐ与人体组织 ａ） ａ 有很好 的相容性 ， 因此 ， 医学 上广泛应 用 ， 在 如植入材料 、 替代材 料、 假体 材料涂层 等口 。Ｈａ ］ ｐ的合 成方 法有很 多 ， 包括 ： 沉 共
淀法 、 水热法 、 溶胶一 凝胶法 、 溶胶热解法和最 近的反相微 乳液 气
Ｚ ＨＵ ｉ ｙｎ ， ｎ ， ｈ ａ ＺＨＯＵ ａ ｇ ｅ Ｍ ｎ ｉｇ ＬＩＨｏ ｇ ＬＩＬｉ ｕ ， Ｃｈ ｎ ｒ ｎ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｔｒａｓＳ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅ ｒｎ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＭａｅ ｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｊｎ ｎ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｉａ ｉｅ ｓｔ ，Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １ ６ ２ ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ３ ） Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ Ｈｙ ｒ ｘ ａ ａ ｉ Ｈａ ）ｓ ｈ ｒｃ ｌｎ ｎ ｐ ｒｉｌｓａ ｅ ｓｎ ｈ ｓｚｄ ｉ ｈ ｕ ｔｒ ａ ｙＷ ／ ｉｖ ｒｅｍｉ ｄ ｏ ｙ ｐ ｔｔ ｅ（ ｐ ｐ ｅ ｉａ ａ ｏ ａ ｔ ｅ ｒ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅｑ ａｅ ｎ ｒ Ｏ ｎ ｅｓ — ｃ ｅ —
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反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石及其表征／ 朱敏鹰等
・１５・ ３
反 相微 乳液 法 制备 纳 米羟 基磷 灰 石及 其表 征
朱敏鹰 ， 李 红， 李立华 ， 长忍 周
羟基磷灰石pdf标准卡片
羟基磷灰石pdf标准卡片
羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）是一种含有羟基（OH-）离子的磷灰石矿物，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2。
羟基磷灰石是人体组织中最常见的无机矿物质之一，它在骨骼和牙齿中占据着重要的地位。
羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，因此在医学领域被广泛应用。
它可以作为骨修复材料、牙科材料和人工关节等方面的成分。
在骨修复中，羟基磷灰石可以直接注入骨骼缺损区域，促进骨骼再生。
在牙科中，它可以用作牙齿充填材料或种植体的表面涂层。
羟基磷灰石的形态多样，可以是粉末状、颗粒状或块状。
其物理性质可以通过X射线衍射、扫描电镜等仪器进行表征。
化学性质上，可以用X射线荧光光谱或核磁共振等技术进行分析。
羟基磷灰石的制备方法多种多样，常见的有湿法合成、溶胶-凝胶法、生物技术法等。
不同的制备方法可以获得具有不同形态和性质的羟基磷灰石材料。
总结起来，羟基磷灰石是一种重要的无机材料，具有广泛的应用前景。
相关的研究和标准可以通过查阅相关的学术文献或标准卡片得到进一步的了解。
化学沉淀法制备羟基磷灰石实验流程及细节节
化学沉淀法制备羟基磷灰石实验流程及细节羟基磷灰石分子式：Ca10（PO4）6（OH）2简称：HA HAP熔点：1650℃密度：3.16g/cm3溶解度：0.4mpp化学沉淀法反应方程式：7Ca（OH）2+3Ca(H2PO4)2= Ca10（PO4）6（OH）2+12H2O21.81g 7.719g×41、配置3000 ml Ca( OH)2、1000 ml Ca( H2PO4)2溶液,按照Ca /P为1. 67混合于三角瓶恒温水浴70℃.搅拌2h小时，放置沉淀24小时。
（1）水浴锅加入热水，提高升温速度，但最高直接加入到65℃（2）Ca(OH)2=21.81g Ca( H2PO4)2=7.719g×4（3）当恒温水浴锅温度达到70℃时，将氢氧化钙溶于800ml水中，倒入水浴锅中盛有2000ml蒸馏水的5000ml大烧杯中，再用200ml将小烧杯中剩余氢氧化钙尽量全部冲洗下去，并加入到大烧杯中。
（4）将3000ml氢氧化钙加入到大烧杯中加热搅拌，搅拌棒搅拌轴线与烧杯轴线尽量重合，防止大烧杯不稳、晃动、试液溅出。
（5）将磷酸二氢钙分四次加入，每一份7.719g溶于200ml倒入大烧杯中，检查小烧杯底部有无杂质，用100ml水将剩余磷酸二氢钙溶解加入大烧杯。
时间间隔15分钟，全部加入后恒温搅拌1小时取出沉淀。
加入磷酸二氢钙时，用小烧杯沿大烧杯壁倒入。
2、放入离心机中离心; 并置于玛瑙罐中以无水乙醇为分散剂,在星型球磨机以350 r / min球磨2 h,在烘干箱100 ℃干燥24 h。
（1）将大烧杯内的水倒掉，取出沉淀物放入离心管内离心，8ml、转速3200r/min、转9min。
四支离心管重量相当的对角线防止，提高转速时要匀速转动旋钮。
（2）9min钟后，关闭离心机，取出离心管。
将离心管内水倒掉，用勺子取出离心管内沉淀物放入玛瑙罐中，尽量将离心管内壁刮干净，玛瑙管内玛瑙球数量、形状等尽量均匀。
羟基磷灰石陶瓷的合成方法
羟基磷灰石陶瓷的合成方法一、引言羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HAP）是一种天然的无机矿物质，具有良好的生物相容性和生物活性，在医学领域有着广泛的应用。
羟基磷灰石陶瓷作为一种重要的生物医用材料，其制备方法对其性能和应用具有决定性影响。
本文将介绍羟基磷灰石陶瓷的合成方法。
二、化学原理羟基磷灰石的化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，属于钙磷酸盐类化合物。
其晶体结构为六方密堆积结构，每个单元晶胞内含有两个钙离子、三个正离子和一个氢氧根离子。
在制备过程中，通常采用反应溶液中存在Ca2+和PO43-离子，通过控制反应条件来控制反应速率和生成产物的形态。
三、制备方法1. 水热法水热法是目前最常用的合成羟基磷灰石陶瓷方法之一。
其步骤如下：（1）将适量的Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4加入去离子水中，搅拌均匀。
（2）将混合溶液倒入高压釜中，在温度为120-180℃、压力为1-10MPa的条件下反应12-48小时。
（3）将反应产物取出，用去离子水洗涤，干燥后进行烧结处理。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种新型的制备羟基磷灰石陶瓷方法。
其步骤如下：（1）将适量的Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4加入去离子水中，搅拌均匀。
（2）将混合溶液在室温下静置，形成凝胶。
（3）将凝胶放入干燥箱中干燥，并进行高温处理。
3. 离子交换法离子交换法是一种简单易行的制备羟基磷灰石陶瓷方法。
其步骤如下：（1）将适量的CaCl2和Na2HPO4加入去离子水中，搅拌均匀。
（2）将混合溶液在室温下静置，形成沉淀。
（3）将沉淀用去离子水洗涤，干燥后进行烧结处理。
四、影响因素羟基磷灰石陶瓷的制备方法受到多种因素的影响，如反应温度、反应时间、反应物浓度等。
其中，反应温度和反应时间对产物的形态和晶体结构影响较大。
在水热法中，较高的温度和较长的反应时间有利于生成纯相羟基磷灰石晶体。
在溶胶-凝胶法中，适当提高煅烧温度可以促进晶体生长和结晶程度。
羟基磷灰石
应用
医用级纳米羟基磷灰石
粉末ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
含有羟基磷灰石的牙膏，减少牙菌斑，促进牙龈炎愈合，预防龋齿 和牙周病。
发展与展望
羟基磷灰石的优点是良好的相容性，并能与骨组织形成骨性结合， 但是羟基磷灰石脆性大，生物机械性能不佳，限制了其使用 。针对 其缺陷而研制的羟基磷灰石生物复合材料集中了多种组份的性能有 点， 使其拥有了广阔的发展前景： （1）仿骨结构羟基磷灰石多相复合生物陶瓷的发展。其虽然在加工和 适应骨损方面存在较多的问题，但其力学性能却优于其他的结构形 式。因此更有希望适应称重大面积的骨修复的要求。 （2）羟基磷灰石骨水泥复合生物材料的发展。其可塑性和自固话性方 便了临床操作，但是力学性能差同样限制了它的广泛应用，发展羟 基磷灰石为主体的骨水泥复合材料，并综合固相组份及调和液方面 的增强效果，其有望在骨缺损修复、整形外科等方面获得大面积应 用。 （3）功能羟基磷灰石复合材料的发展通过在羟基磷灰石中添加少量的 特殊物质，得到的复合材料呈现出某种预期的功能，为临床上解决 诸多疑难杂症提供新的途径。
目 录 / contents
01
简介 制备工艺
02
03
应用
04
发展与展望
简介
羟基磷灰石，又称羟磷灰石，碱式磷酸钙，是钙磷灰石（Ca5(PO4)3(OH)） 的自然矿物化。但是经常被写成（ Ca10(PO4)6(OH)2 ）的形式以突出它是由两 部分组成的：羟基与磷灰石 。
晶体结构：六方晶系（空间群176 号），单斜晶系（空间群14号） 熔点：1650°C
比重：3.16g/cm
制备方法
(1) 湿法（ 共沉淀法）
(2) 水热合 成法
(3) 固相合 成法
(4) 溶胶— 凝胶法
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羟基磷灰石的制备及表征
一、实验目的
1.掌握纳米羟基磷灰石的制备及原理
2.了解羟基磷灰石的表征方法及生物相容性
二实验原理
羟基磷灰石（hydrrosyapatite,HAP）分子式为Ca10(PO4)6(OH)2是自然骨无机质的主要成
分 ，具有良好的生物相容性和生物活性，可以引导骨的生长，并与骨组织形成牢固的骨性
结合。HAP是生物活性陶瓷的代表性材料，生物活性材料是指能够在材料和组织界面上诱导
生物或化学反应，使材料与组织之间形成较强的化学键，达到组织修复的目的。HAP在组成
上与人体骨的相似性，使HAP与人体硬组织以及皮肤、肌肉组织等都有良好的生物相容性，
植入体内不仅安全、无毒，还能引导骨生长，即新骨可以从HAP植入体与原骨结合处沿着
植入的体表面或内部贯通性空隙攀附生长，材料植入体内后能与骨组织形成良好的化学键结
合。HAP主要的生物学应用作骨组织代替材料，磷酸钙类生物陶瓷材料在临床应用中遇到的
最大困难之一是材料强度差，尤其是韧性低，且机械可加工性差，导致其在临床应用中受到
了极大的限制。为了改善HAP陶瓷的脆性和强度问题，一般会在其中添加ZrO2和碳纤维或
是Al2O3和玻璃等物质进行增韧。纳米级羟基磷灰石的制备方法很多，主要分为固相法和液
相法两大类。固相法合成在一定条件下（高温、研磨）让磷酸盐与钙盐充分混合发生固相反
应，合成HAP粉末。液相法合成是在水液中，一磷酸盐和钙盐为原料，在一定条件下发生
化学反应，生成溶解度较小的HAP晶粒，包括化学沉淀法。水热合成法、溶胶-凝胶法、自
然烧法、微乳液法、微波法等。
化学沉淀法因具有实验条件要求不高、反应容易控制，适合制备纳米材料等优点从而得
到广泛应用。沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中加入适
量的沉淀剂得到纳米材料的前驱沉淀物，再将此沉淀物结晶进行干燥或煅烧制得相应的纳米
材料。金属离子在沉淀过程是不平衡的，需要控制溶液中的沉淀剂的浓度，使沉淀过程缓慢
发生，才会使溶液中的沉淀处于平衡状态，使沉淀能均匀的出现在整个溶液中。此法制备纳
米HAP大多采用无机钙盐和磷酸盐反应得到。常采用的钙盐有：CaCl2、Ca(OH)2、Ca(NO)
2
等，常采用的磷酸盐有：K2HPO4、Na3PO4、（NH4)2HPO4、和H3PO4，发生酸碱中和反应反应
生成HAP纳米颗粒。沉淀法的影响因素主要有HP值、合成温度、反应原料纯度、反应原料
浓度、反应物的混合步骤、沉淀剂的选择和添加速率等。采用化学沉淀法制备HAP纳米颗
粒，需要的设备简单，相应的生产的经济成本也较低，很容易实现工业上大批量的生产。但
化学沉淀法制备HAP也存在问题，制备所得的纳米HAP颗粒粒径均匀性差，并且团聚现象
严重。化学沉淀法制备HAP的主要原理是在含有可溶性钙盐和磷酸盐的水溶液中，加入适
量的沉淀剂，在特定条件，使溶液中两种溶剂发生化学反应，形成不溶性的水合氧化物从溶
液中析出，再进行加入脱水对得到的溶液进行离心干燥，进而得到HAP纳米粉体。反应方
程式如下：
10Ca(OH)2+6H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2+18H2O
三实验设备及材料
1.实验设备：电子天平，磁力搅拌器，酸度计，恒温水浴，离心分离机，烘箱，反应釜，
超声波清洗仪，X射线分析仪，红外光谱测试仪，透射电子显微镜。
2.实验材料：沉淀法—氨水，磷酸，氢氧化钙，去离子水，乙二醇。
四、实验内容与步骤
（一）羟基磷灰石的制备
首先配制氢氧化钙Ca(OH)2悬浮液。称取1.8gCa(OH)2粉末加入到100ml乙二醇中，用
磁力搅拌器强烈搅拌，直至Ca(OH)2完全分散在乙二醇中，形成Ca(OH)2悬浮液。然后按照
反应体系钙与磷的比值为1.67的比例，利用分液漏斗，将1.47g的磷酸溶液缓慢低加到不断
搅拌的Ca(OH)2悬浮液中，至磷酸溶液滴尽，用少许水洗净分液漏斗，并将洗液继续滴加。
利用氨水调节溶液的PH值，继续搅拌10min，进行沉淀。将沉淀一定时间所得的沉淀物放
入离心管中，进行离心处理，将离心产物用去离子水洗涤3次，除去产物中杂质离子，恒温
干燥箱（60℃）进行干燥，经研磨得到HAP的粉末。改变沉淀剂种类，滴加速率，可制备
一系列HAP粉末。将HAP压制成片，测试其强度。
（二）性能测试
羟基磷灰石的性能测试可围绕晶体结构，比表面积、粒子尺寸、简单生物相容性测试等
方面进行。
1.晶体结构测试：采用X射线衍射研究HAP的晶体结构。
2.比表面积及孔径测试：利用比表面积测仪测定HAP比表面积。
3.粒子尺寸测试：采用透射电镜测试粒子尺寸。
五、实验结果与讨论
1.按上述测定内容书写实验报告。
2.改变原料Ca(NO3)2和（NH4)2HPO4沉淀时间，制备温度等实验条件，研究合成条件对
HAP结构和性能的影响，并作图加以讨论。
六问题与讨论
1.影响HAP尺寸，形貌和性能的影响因素都有哪些？各影响因素的作用是什么？
2.如何理解HAP的生物相容性？
3.尝试用水热法制备HAP，比较水热法和共沉淀法制备的HAP形貌上有何区别？试着分
析这两种方法制备HAP的优点。