载银珊瑚羟基磷灰石的物性鉴定及抑菌实验

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新型光催化剂载体羟基磷灰石的制备及性能表征

摘要本论文主要分为两大部分第一部分是均匀沉淀法制备羟基磷灰石的研究第二部分是研究用羟基磷灰石作为载体的负载型二氧化钛光催化剂的制备及性能评价羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成份合成磷灰石以其特有的性能可在生物活性吸附性生物高分子的分离精制环境净化重金属离子的捕获环境催化剂脱氟剂等方面有广泛的应用本论文采用均匀沉淀法制备了纳米级的针状羟基磷灰石利用XRD FT-IR SEM BET比表面测试以及粒度测试对其进行了表征并最终获得了平均粒径为纳米级的针状羟基磷灰石晶体在制备得到性能良好的羟基磷灰石粉末的基础上采用压模成型的方法烧结制得具有一定形状和强度的羟基磷灰石块状载体光催化氧化法是以n 型半导体的能带理论为基础以半导体作敏化剂的一种光敏氧化法传统光催化悬浮体系存在反应后TiO2难以回收以及产生二次污染等问题很多研究者考虑将光催化剂固定到某种载体上本文拟通过制备一种与环境友好的羟基磷灰石作为具有吸附性能的新型载体改进溶胶-凝胶法制备TiO2的配方采用浸渍涂覆的方法制得高效且能多次重复使用的负载型复合光催化剂并以酸性媒介红B等模拟染料废水为处理对象来进行光催化的活性评价其中对光催化剂TiO2的负载量染料溶液初始浓度及pH值染料溶液的种类载体本身的特点对染料的脱色进行了讨论并将TiO2/HAP与P25悬降体系玻璃载体进行了比较实验结果表明当钛酸正丁酯与水的摩尔比为12以冰醋酸作酸催化剂和络合剂并添加一定量的稳定剂时既能保证所制备的溶胶长时间不变成凝胶又能保证催化剂负载牢固当煅烧温度为500时TiO2的主要晶型为锐钛矿结构将HAP模块在TiO2溶胶中浸渍涂覆3次平均负载量为0.171克/片在15W的杀菌灯下的照射120min后对100mg/L酸性媒介红B的脱色率可达到92%以上实验证明了TiO2/HAP对染料具有较高的催化活性HAP不仅是一种良好的吸附材料而且对光催化还有一定的促进作用是一种良好的光催化剂载体综上所述采用均匀沉淀法可制得粒径在纳米级的针状羟基磷灰石对其进行加工定型后除本身具有一定的吸附效果和光催化效果外还是一种性能良好的光催化剂载体这对制备新型环境材料羟基磷灰石以及开发拓展它的新功能方面有一定的应用价值关键词羟基磷灰石二氧化钛均匀沉淀法光催化载体染料废水AbstractThis dissertation has two parts. The first part is the preparation of hydroxyapatite (HAP). And the second part is the preparation of photocatalytic materials, titanium dioxide. The new immobilized photocatalysts are prepared using HAP as carrier. The activity of the immobilized photocatalysts is investigated by photocatalytic degradation of Acid Mordant Red B.HAP as the main inorganic component of the hard tissues in bones and teeth, is widely studied and used in clinical application to fill or restore damaged human calcified tissue because of its excellent bioactivity, biocompatibility and nontoxicity.Nanograde needle-like)2crystals are prepared by homogeneous precipitation method starting from Ca(NOFT-I Rfor 2h ,coated p hotocatalyst with 3 coating layers ,the degradation of 100mg/L Acid mordant red B rat e for 2h is more than 92%.The experimental results have indicated that nanograde needle-like crystals are prepared by homogeneous precipitation method. Not only the adsorption of HAP, but alsothe excellent carrier of immobilized photocatalysts.Key words: Hydroxyapatite Titanium dioxide Homogeneous precipitation method Photocatalytic Carrier Dye wastewater1 绪论1.1 引言磷灰石是具有相同结构的无机磷酸钙大家族的总称简称HAP或HA)是严格化学组成的化合物是人体和动物骨骼的主要无机成份它是一种长度为20~40nm³Ý¹ÇµÄ½á¹¹Ò²ÀàËÆÓÚ×ÔÈ»¹ÇÆä³É·ÖºÍ×ÔÈ»¹ÇÍêÈ«²»Ò»Ñù其生物兼容性和人体适应性尚不令人满意研究接近或类似于自然骨成份的无机生物医学材料极其活跃日本学者Aoki[3][4]等发现烧成的羟基磷灰石陶瓷具有很好的生物兼容性Aoki我国80年代开始研究羟基磷灰石陶瓷山东工业陶瓷研究设计院并进行了许多临床研究Ｐ理论值为1.67ËüÃÇµÄ¸ßÎÂÏà¼´ÊÇ³£ÓÃµÄ和-TCPO xnHôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯ÄÉÃ×Á£×ÓÓëÆÕÍ¨µÄHAP相比具有不同的理化性能具有抑癌作用等在研究中人们发现羟基磷灰石纳米粒子本身就有一定的生物学效应制备出分散性良好合成磷灰石以其特有的性能可在生物活性生物高分子的分离重金属离子的捕获包括羟基磷灰石粉末和陶瓷的制备已有了充分的认识由于机械可靠性差由于羟基磷灰石的一些独特性质当前的研究主要集中在以下几个方面１因此来设计生物陶瓷种植体的形状ÉúÎï»îÐÔ²£Á§µÈ×é³É¸´ºÏ²ÄÁÏ[7]¶ø¶Ô²»Ðâ¸ÖÈÍÐÔÓÅÁ¼µÄ¼Ó¹¤ÐÔÄÜÀ´¿ª·¢Ó¦ÓÃHAP材料的一个尝试白色半透明粉末折射率为1.64~1.65¼î·Ö×ÓÖÐµÄCa2+容易被Cd2+Ba2+»¹¿ÉÓëº¬ÓÐôÈ»ùµÄ°±»ùËám空间群ｂ０．６８８５ｎｍ0001面上的投影可见这种Ca2+的配位数为9¸½¼ÓÒõÀë×ÓOH-则与其上下两层的6个Ca2+组成OH-Ca6配位八面体这种Ca2+的配位数为70001¸ÃÎ»ÖÃÁª½á×Å2个Ca2+ÓÉÓÚ2个Ca2+带正电当表面的Ca2+在某一瞬间空缺时能吸附Sr2+等阳离子和蛋白质分子上的E基团在水中的表面能较低从原料来源看湿法包括沉淀法干法即固态反应法１该法反应温度不高工艺相对简单必须严格控制工艺条件4H2OÊ®¶þÍé»ùÁòËáÄÆÎªÔ-ÁÏ²ÉÈ¡¾ùÔÈ³Áµí·¨ÖÆ±¸ÁËÄÉÃ×¼¶µÄôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯·ÛÄ©2ÓëÆäËûÊª»¯Ñ§·½·¨Ïà±È²»Ðè×÷¸ßÎÂ×ÆÈÈ´¦ÀíÍ¨¹ý¿ØÖÆË®ÈÈÌõ¼þË®ÈÈ·¨ÖÆ±¸µÄ·ÛÌå¾§Á£Ïß¶ÈÓë·´Ó¦Ìõ¼þ(反应温度工艺较为简单通过水热合成得到晶粒完整作者还发现HAP粉体随水热温度的提高及时间的延长廖其龙等[11]采用CaCO3和CaHPO4.2H2O的混合物为前驱物下经8h的水热反应３溶胶形成后得到疏松的干凝胶该法优点在于纯度高但是邬鸿彦等[12]采用硝酸钙和磷酸三甲酯为原料１孟令科等[13]在800ÔÚ500-12004ÔÚ1000-1300Ca10(PO4)6(OH)2+4H2O +4CO2Ca 3(PO4)2+CaOCa10(PO4)6(OH)2+6 H2O(PO4)2+Ca(OH)2Ca½Ï³¤µÄÔ¤»ìÄ¥Ê±¼ä¶ÔÖÐ¼äÏà×ª»¯ÎªHAP更为有利无晶格缺陷结晶程度高的HAP晶体往往有杂质相存在因此在生物陶瓷领域较少采用５对医用生物材料而言如高温分解哺乳类动物骨制得结晶程度较好的HAP粉近年来也成功地从鱼鳞中提取了HAP和吸附激光由于其独特的生物相容性制得了各式各样的复合材料组织工程支架和穿皮元件等而用作生物大分子分离[18]ÈËÃÇ·¢ÏÖôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯×÷Îª»·¾³²ÄÁÏ·½Ãæ¾ßÓÐÐí¶à¶ÀÌØµÄÓÅµã¸÷ÖÖ²ÄÁÏ´ÓÁòËá¸Æµ½ÍÑ¸Æ¹Ç¶¼ÓÃÀ´×÷ÎªÒÆÖ²¹ÇµÄÌæ´úÎïHAP与构成动物骨骼的主要矿物---生物磷灰石组成相似具有良好的理化性质和生物学特点根据HAP自身结构和具有的生物特性１ＨＡＰ和合成高分子的复合[23-24]Í¿²ã[25-26]和金属合金组成的复合材料[27-28]5HAP的多相复合材料[32-33]¿ÉÖÆ³É¸÷ÖÖÎü¸½¼ÁºÍÀë×Ó½»»»¼ÁÖîÈç½µ·ú¼ÁHAP的晶体结构形式和离子半径相似性决定了某些阳离子(如Pb2+Zn2+Ä³Ð©ÒõÀë×Ó(如F-Ö÷ÒªµÄÈ¥³ý»úÀí°üÀ¨Îü¸½ÀûÓÃËüµÄÕâÐ©ÌØÐÔ¿ÉÓÃÓÚÐí¶àÓÐº¦ÖØ½ðÊôÀë×ÓºÍ·úÀë×ÓµÄ¸»¼¯·ÖÀë±»Îü¸½µÄÖØ½ðÊôÀë×Ó¿É¹Ì»¯ÔÚ¾§¸ñÖÐ¶ø²»³öÏÖ½âÎüÆäÐÐÎªÀàËÆÓÚË®ÈÜÒºÖÐÑôÀë×ÓÓëÁ×»ÒÊ¯¾§¸ñÖÐCa2+之间的离子交换反应这对于去除废水中的各种重金属离子和综合回收其中有价值元素具有潜在的应用前景铁氧体法离子交换吸附近年来Cu2+Pb2+ >Cd2+>Cu2+ >Zn2+ïÓµÄ·ÏË®Cd2+Ca 3.5Cd6.5(PO4)6(OH)2½»»»Îü¸½ÈÝÁ¿¸ßÉè±¸¼òµ¥HAP对F-的结合能力很强,这不仅由于F-与OH-带有相同的电荷,并且具有很小的离子半径,很容易取代OH-填进HAP的晶格由于HAP对F-的吸附作用一是双分解反应形成CaF2PO4PO»¹ÌØ±ð½«ôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯Óë¹ÇÌ¿»îÐÔÑõ»¯ÂÁÔÚÖØÁ¿ÏàµÈµÄÎü¸½²ÄÁÏÖÐÒÔ¼°ÆäËûº¬·ú·ÏË®µÄ´¦Àí·½Ãæ¾ßÓÐºÜºÃµÄÓ¦ÓÃÇ°¾°ÈçHAP能吸附Cl-3HAP还能吸附某些低分子的有机偶联剂[40]Maniatis[41]发现HAP能对高分子的有机物如蛋白质产生吸附而且与溶液状况及聚合物建立了羟基磷灰石(HAP)吸附牛血清白蛋白 (BSA)的物理模型和数学模型[43]Í¨¹ý·Ö×ÓÄ©¶ËµÄ¹ÙÄÜÍÅÓëHAP表面的吸附位置结合而HAP吸附高分子有机物时1.2.3.3 萤光材料1949年并很快在萤光并且有较强的离子交换能力离子交换领域找到了广阔用途也可作为化学反应取得不错的效果[45]和H3PO4做前驱物MM来制备HAP 1.5ppm200ppmÍ¬ÑùW.T.Reichle对环己酮,H.Nishikawa[48]对三氯丁烯进行处理 Yuichi.Komazak 在实验中HAP等比例混合后粘结在玻璃管上这些文献都证明了HAP 具有一定的光催化效果由东京大学开发的光敏催化剂是由被钛改性的羟基磷灰石钙(Ca-HAP)制得的加入钛１这就是该催化剂比传统的光敏催化剂效果好的原因在不可见光下这种新型催化剂可以用于像乙醛1.2.3.5 湿度传感元件随着科学技术发展高强度的高性能陶瓷材料受到广泛的重视羟基磷灰石在室温下的湿敏机理可用于质子导电从而把HAP又列入新型智能敏感材料的行列磷灰石水泥所以有希望作为自然融合型的新材料而得到利用并具有良好的生物相容性和生物活性白度高牙釉质的硬度为7²»½ö¿ÉÒÔÆðµ½Á¼ºÃµÄÄ¥²ÁÅ×¹â×÷ÓÃ会损伤牙釉质使牙齿变白牙面亮泽[53]通过羟基磷灰石牙膏的体外吸附试验含2%羟基磷灰石的牙膏促进牙龈炎愈合1.2.3.8 其它1989年另外HAP还可用作脱臭剂和毛发化妆品的主要原料[57-58]½µµÍÓÍÖ¬Ëá¼ÛºÍ¹ýÑõ»¯ÖµµÄ¾«ÖÆÔ-ÁÏµÈÓÐ¹Ø¶þÑõ»¯îÑµÈ°ëµ¼Ìå¹â´ß»¯¼ÁµÄÑÐ¾¿³ÉÎª¹úÄÚÍâ»·¾³ÁìÓòµÄÒ»¸öÈÈµã¼ºÓÐºÜ¶àÆÀÊöÐÔÎÄÏ×Ëù±¨µÀÈÈÎÈ¶¨ÐÔºÃ¶ÔÈËÌåÎÞº¦µÈÓÅµã±¶ÊÜÈËÃÇÇàíùÈËÃÇ¹ã·º¶øÉîÈëµØÑÐ¾¿ÁË¶þÑõ»¯îÑµÄ¸ÄÐÔ¼¼ÊõÒÔÌá¸ß¹â´ß»¯¼ÁµÄ»îÐÔºÍ´ß»¯Ð§ÂÊ¼´Ê¹ÓÃ·ÛÄ©×´¹â´ß»¯¼ÁÊµ¼ÊÉÏÕâ¼º¾-³ÉÎªÒÔ¶þÑõ»¯îÑµÈÎª»ù´¡µÄ¹â´ß»¯·½·¨ÄÑÒÔÉÌÒµ»¯µÄÖ÷ÒªÔ-ÒòÖ®Ò»ÈËÃÇÒÑ½«ÑÐ¾¿µÄÖØµã×ªÏòÖÆ±¸¸ßÐ§ÂÊµÄ´ß»¯Ä¤È¡´úTiO2粉末在不同的应用条件与环境下总体来说´øÏ¶½Ï¿í(约3.2eV )如何提高光催化剂的光谱响应范围和催化效率是制约TiO2光催化技术实用的关键问题[60-61]¿ÕÑ¨µÄ·ÖÀëÐ§ÂÊ贵金属表面沉积[63]表面超强酸化[66]等２而化学方法分为溶胶-凝胶法电化学沉积法[70]ÆäÖÐÓÃµÃ½Ï¶àµÄÊÇÈÜ½º-凝胶法它可细分为浸渍提拉法[73-74]热催化[79]电化学等技术[82]或过程与光催化反应相结合的研究ÈÝÒ×ÖÐ¶¾´ß»¯¼Á²»Ò×·¢É¢µÈÈ±µã[83]µ«²¢²»Ó°ÏìÊµ¼ÊÓ¦ÓÃÌá¸ß¹â´ß»¯Ð§ÂÊÒ»°ãÓÉÌîÂúµç×ÓµÄµÍÄÜ¼Û´ø(valence band¼Û´øºÍµ¼´øÖ®¼ä´æÔÚ½û´øEg) 的光照射半导体时在价带上产生空穴(h+)¶ø¾ßÓÐºÜÇ¿µÄÑõ»¯ÄÜÁ¦OH自由基也有部分有机物与h+直接反应整个光催化反应中半导体内产生的电子-空穴对存在分离/被俘获与复合的竞争　图1.2 TiO2半导体光激发原理Fig1.2 Mechanism of TiO2 semiconductor excited by impinging photos1.3.3 光催化剂载体的选择光催化氧化体系的研究然而通常的悬浮相光催化氧化存在与水分离困难因此催化剂的固定化不仅可以解决悬浮相催化剂的分离回收的问题催化在活性组分上的转化载体的选择及催化剂固定技术已是光催化研究的一个重要方面无机载体和有机载体如使用寿命性质稳定其次是吸附剂类１具体而言空心玻璃微球[90-91]玻璃筒[94]Ö®ËùÒÔÊ¹ÓÃ²»Í¬ÐÎÊ½µÄ²£Á§Òò´ËÓÃ½þÍ¿处理方法制备出漂浮负载型TiO2薄膜光催化剂选择玻璃作为载体时要注意两方面的影响较为理想玻璃中Na+ÆÆ»µTiO2的晶格结构而Si4+相对而言在热处理时更加惰性和稳定由于玻璃表面十分光滑平整附着牢固目前仍有很大的研究价值２破坏TiO2晶格降低催化活性目前使用的主要有不锈钢[97]泡沫镍[100]等所以负载也较困难３活性炭[102]Ôö¼Ó¾Ö²¿Å¨¶ÈÒÔ¼°±ÜÃâÖÐ¼ä²úÎï»Ó·¢»òÓÎÀëÔÚ¹âÕÕÏÂÄÜ´ß»¯½µ½â¼«Ï¡Å¨¶ÈµÄ³ý²Ý¼ÁÈÔ´æÔÚ·´Ó¦ºóÂË³ý¹â´ß»¯¼ÁµÄ²»±ãÈç²£Á§ÉÏ»òÉè¼Æ³ÉÁ÷»¯´²ÐÎÊ½´ó·Ö×ÓµÄÓÐ»úÎï²»ÄÜ½øÈëÓëÆä³ä·Ö½Ó´¥Ôò¾ßÓÐºÜ¸ß¹â´ß»¯»îÐÔ¶Ô³¬Ï¸¿ÅÁ£µÄTiO2具有良好的附着性Al2O3陶瓷片Micheal L. Sauer 等[103]以蜂窝状陶瓷柱作为载体负载TiO2光催化降解空气中丙酮获得了满意效果掺杂其中或是将TiO2涂布表面也能被TiO2光催化降解到目前为止主要用于废水处理和空气净化上一种是将纳米TiO2粉体混入溶液中或直接机械搅拌称为悬浮体系悬浮体系较为简单方便受光也较充分但使用中发现存在着难以回收催化剂不易分散等缺点但并不影响实际应用甚至会获得更高催化效率商品化和工业化具有重大的实际意义包括纺织其中以染色废水污染较为严重它包括纺织废水和印染废水两部分印染废水主要来自退浆丝光其中污染物主要是指各种纤维材料和加工时使用的染料表面活性剂和各类整理剂等生产品种一般印染废水pH值为61000mg/L生物化学需氧量悬浮物碱性强化学方法1.5 选题及课题研究的目的和意义1.5.1 选题本课题是国家863计划TiO2光催化氧化技术具有极大发展前景量子效率较低等问题围绕TiO2光催化剂载体羟基磷灰石的制备与TiO2光催化剂固定本论文分两部分文章的后一部分在制备得到较好的二氧化钛溶胶的基础上同时选择以载玻片为光催化剂的载体制备出负载型光催化剂TiO2 /GlassµÍºÄµÈÌØµã´ß»¯¼ÁÒÔ¼°´ß»¯¼ÁµÄÔØÌåÊÇ´ËÏî¼¼ÊõµÄ¹Ø¼üÄÚÈÝÒ×Á÷Ê§µÈÌØµãÓÉÓÚôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯ÓÅÁ¼µÄÎü¸½ÌØÐÔ¼°»·¾³ÓÑºÃµÄÐÔÄÜ²ÉÓÃ½þ×ÕÍ¿¸²µÄ·½·¨ÖÆ±¸ÁË¸ºÔØÐÍ¹â´ß»¯¼ÁTiO2 /HAP2ÖÆ±¸³öÁËÄÉÃ×Õë×´µÄôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯¾§ÌåÒÔ¼°¹¤ÒµÖÐ´ó¹æÄ£ºÏ³ÉôÇ»ùÁ×»ÒÊ¯¶¼ÓÐÒ»¶¨µÄÊµ¼ÊÒâÒå3¸ßÐ§Îï»¯×éºÏ¼¼ÊõÓëÉè±¸的要求2 纳米针状羟基磷灰石的制备及表征在合成制备羟基磷灰石的这些方法中颗粒较细于是本论文选择以硝酸钙和磷酸为原料ＦＴ－ＩＲ比表面测试等方法进行表征分析１００１　上海市吴淞五金厂磁力加热搅拌器78—1 江苏江堰银河实验仪器厂XRD粉末衍射仪Max-3B日本RIGAKU D粉末粒度测试仪Nano-Zetasizer-90 英国马尔文公司比表面测试仪ASAP2020V 美国傅立叶变换红外光谱仪equcno×55型美国Bruker公司SEM电子扫描显微镜Sirion 200 FEI公司压力试验机WE-A型山东凯威公司表2.2列出了实验所需的主要药品和试剂表2.2 部分实验药品Tab2.2 Experiment Reagent试剂分子式级别生产厂家硝酸钙Ca(NO)2H2O A.P 武汉市江北化学试剂厂六偏磷酸钠(NaPO3) 6 A.P 天津市博迪化工有限公司2.2 实验方法将一定量的Ca(NO)2°´Ca下继续搅拌1h后静置将烘干后的产物在一定温度下煅烧其反应流程图见图2.1)2 +6 H3PO4 + 20NH310Ca(NO2.3 分析方法2.3.1 X射线衍射测定条件为铜靶 1.5418A扫描速度20FT-IR按照1ÒÇÆ÷µÄ·Ö±æÂÊÎª4cm-12.3.3 粉末粒径大小及其分布为了对制备得到的粉末的粒径大小及其分布有一定了解以六偏磷酸钠为分散剂2.3.4 BET比表面测试采用美国ASAP-2020型比表面测试仪从而得出HAP粉末的BET比表面积并计算孔体积和粒径SEM2.4 结果与讨论2.4.1 Ca·Ö±ðÊÇ0.6mol/L0.1mol/L P½Á°è将溶液的pH值调节至10¹ýÂË在750图2.2 不同初始浓度Ca(NO3)2所制得的HAP粉末的XRD图Fig2.2 XRD patterns of HAP powder prepared by different initial concentration of Ca (NO3) 2图2.2是四种不同初始浓度下制得的HAP在750µ±Ca(NO3)2浓度为0.1mol/L时颗粒的沉降速度变慢Ca(NO3)2浓度为0.1mol/L的反应液静置陈化一段时间后发现但产量低较难过滤经分析那是初始浓度为0.1mol/L0.6 mol/L的Ca(NO3)2制得的粉末的平均粒径分别为66nm183.7 nmÐÎ³ÉµÄ¾§ºËÊýÄ¿Ô½¶à¿É¼û当的初始浓度当Ca(NO 3)2的初始浓度较低时因此得到的晶体粒径较小晶核与晶核之间更容易融合在一块2.4.2 HAP 煅烧温度的影响取Ca(NO3)2将均匀沉淀得到的沉淀物反复洗涤下煅烧红外粒径大小及其分布１４５０９５０HAP 的衍射峰底部较宽热处理后还有一些NO 3-未分解完全其谱峰明显地不够尖锐但随着烧结温度的升高形成结晶度很好且单一的HAP 相时但同时也含有较多的杂峰通过与HAP 的JCPDS 标准卡片比较知-TCP时羟基磷灰石开始发生相转变了ａ950图2.3 不同温度下煅烧HAP后的XRD衍射图谱Fig 2.3 XRD patterns of HAP powder prepared by different sintering temperatureÔ-ÏÈ¼ò²¢µÄ¼òÕýÕñ¶¯ÊÜÎ»ÖÃÈº¼´³öÏÖÁË¼ò²¢ÎüÊÕ´øµÄ·ÖÁÑÍ¼2.4为不同温度下煅烧的羟基磷灰石粉末FT-IR图谱H2OÆäÖÐ3570cm-1和633cm-1分别为OH-的伸缩振动íOH带和OH-的摆动ñOH带875cm-1峰表明有HPO42-基团存在962 cm-1ÔÚ(a)和(b)中1385cm-1的宽带和隆起是由NO3-的存在造成的说明在较高温度烧结HAP时NO3-已完全分解3570 cm-1和633cm-1处的OH-峰越来越尖锐说明随着温度的升高HPO42-基团逐渐消失了在低温煅烧时特征峰不突出随着煅烧温度的升高HAP又开始发生相转变-TCP的吸收峰ａ图2.4 不同温度下煅烧后的羟基磷灰石粉末的FT-IR图Fig 2.4 FT-IR of HAP powders prepared by different sintering temperature treament和950ÄÜ½ÏºÃµÄ·´Ó¦·ÛÄ©Á£¾¶´óÐ¡µÄ¾ùÔÈÐÔ和950在低温如200µ«Ëæ×ÅÈÈ´¦ÀíÎÂ¶ÈµÄÉý¸ß¾§Á£Ö®¼äµÄ²¢ºÍ¼Ó¾ç比表面计算得到的粒径大小基本吻合同时HAP粒子的粒径分布越来越宽而在图d中随着煅烧温度的升高(a) 200(c) 7504450950干燥脱气处理后置于-195.604Èç¹û¼ÙÏóHAP粒子为均匀球状分布表2.3 HAP比表面积与煅烧温度的关系Tab2.3 the effects of different sintering temperature treament on HAP surface煅烧温度200 450 750 950比表面积nm30.5 68.0 94.3 164通过ASAP-2020型比表面分析仪测试５６．７１／ｍ2 /g可见这可能是因为在该过程中粒子融合在一起且逐渐致密化而空洞的收缩这可能与用粒度仪测试HAP粒子时溶液的分散效果５下煅烧时HAP的晶型逐渐突出时已基本可以看出HAP为针状晶体时越发突出其形貌特点也可以得到解释随着温度的升高晶型也凸现出来a450d²ÅÄÜ·¢»ÓÆä¶ÀÌØ×÷ÓÃ将过滤后所得的沉淀在100Í£Ö¹¼ÓÑ¹²¢ÔÚ¸ÃÑ¹Á¦ÏÂ±£³Ö2分钟后退模然后将生胚置于马弗炉中分别在200750下烧结形成素胚HAP 450图2.8 烧结温度对HAP 横向收缩率的影响Fig2.8 Contraction percentage of HAP compacts as a function of sintering temperature采用阿基米德法分别测试各温度下烧结形成素胚的密度从图可以看出随着烧结温度的升高说明素胚结合越来越致密－９５０时的基础上增加了4%HAP 开始慢慢转化为Ca32.5 本章小结4H2O 的初始浓度其中煅烧温度越高时纯度较差煅烧温度为7502我们制备羟基磷灰石时Ca(NO 3)2素胚的烧结温度分别选为450²ÉÓÃ¾ùÔÈ³Áµí·¨ÊÇÒ»ÖÖºÏ³ÉHAP 陶瓷较简便的方法煅烧温度低有一定的工业应用价值3 TiO2溶胶及负载型光催化剂HAP/TiO2的制备与表征3.1 TiO2溶胶的制备负载型TiO2的制备方法主要有溶胶-凝胶法离子交换法制备条件温和牢固性好等优点而成为目前最常用和最具有前景的方法因此溶胶的稳定性是大家普遍关注的问题探索稳定时间长实验中所用的水均为蒸馏水表3.2 部分实验仪器Tab3.2 Experiment Reagent名称型号生产厂家磁力加热搅拌器 78—1 江苏江堰银河实验仪器厂马弗炉湖北省英山茂福电炉厂烧杯5020²»¶Ï½Á°èÏÂ¼ÓÈëÒ»¶¨±ÈÀýµÄÕý¶¡´¼剧烈搅拌90min后最后加入稳定剂B在得到TiO2溶胶的基础上温度下煅烧3.2 结果与讨论3.2.1 水量的影响表3.3列出了水的用量不同时温度25稳定剂A和稳定剂B的用量分别为0.7mlÒÔ¼ìÑé¶þÑõ»¯îÑÈÜ½ºÖÆ±¸¹ý³ÌÖÐ²ÎÊýµÄÑ¡Ôñ表3.3 水量对溶胶的影响Tab3.3 Effect of water content on sol stabilityH 2O (ml) 溶胶的稳定性膜1.0 加入H 2O 后10min 成为乳白色沉淀0.5 溶胶可稳定存放4d 干燥后即可用手抹去0.3浅黄色溶胶煅烧后有大面积白色晶粉存放60d颜色和体积没有变化90d 时变为橙黄色仍可进行提拉涂膜仍可进行提拉涂膜敞口放置第一次煅烧后膜透明多次涂覆煅烧后呈白色　０．１　溶胶的性状基本同上一次煅烧后附着不牢2次煅烧膜成粉状煅烧3次后膜一抹即掉Ti(OBu n )4Ti (OBun)2(OH)2Ti(OH)4缩合反应一般都与Ti(OBu)4/H 2O 的摩尔比有关在稳定的溶胶体系中上述过程是分步进行的加水量少反之从表中数据可以看到生成氧化物沉淀但水缺乏时综合考虑溶胶的稳定时间和成膜性质适２均匀有序的溶胶结构需要较快的水解反应速率和较慢的聚合反应过程而加入酸作催化剂不仅能加快醇盐的水解反应过程它们会排斥OR 基而与羟基相吸附使它们的电荷更正另一方面OR 基与金属阳离子之间为此比较了它们的催化作用温度25稳定剂A 和稳定剂B 的用量分别为0.7ml·ÅÖÃºó³ÊÀ¶É«¸½×Å²»ÀÎHNO 3 5浅黄色溶胶可抹去HNO 3 3浅黄色溶胶可抹去HNO 3 1 缓慢形成白色沉淀 /CH 3COOH5浅黄色溶胶70d后颜色加深90d时变为橙黄色仍可进行提拉涂膜仍可进行提拉涂膜敞口放置第一次煅烧后膜透明多次涂覆煅烧后呈白色只有pH值适当时pH 值越小pH 值过小(如小于1.5)时溶液逐渐成稳定的溶胶这些带电胶粒互相排斥促使其不能聚合成凝胶也不会立即聚沉温度及反电荷溶胶等强电解质用HNO3调节pH为1时直接生成了沉淀水溶液中电离常数为1.75¸üÖ÷ÒªÊÇÒòÎª´×ËáÊÇÒ»ÖÖÂçºÏ¼ÁÒ»ÖÖÔÚÄ©¶ËTi(OBu n)4+AcOH´×ËáÅäÎ»Ìå×÷ÎªË«ÅäÎ»»ùÒýÆðòüºÏÅäÎ»ºÍÇÅ½ÓÎ»ÈÜ½º²»»á¶ÌÊ±¼äÄÚ±ä³ÉÄý½º¿Õ×èÐ§Ó¦ºÍÂçºÏÄÜÁ¦À´Ó°Ïì½ðÊô´¼ÑÎµÄË®½âºÍËõ¾ÛµÄ³Ì¶ÈµÄ¾ùÔÈ»¯Æä·Ö½â±í3.5给出了无水乙醇其他条件为冰醋酸2.0ml0.5mlÈýÖÖ²»Í¬µÄ´¼×÷ÈÜ¼ÁÊ±îÑËá¶¡õ¥¿ÉÓë´¼ÈÜ¼ÁºÜ¿ì·¢Éú¿ÉÄæµÄÈ¡´ú·´Ó¦¶ø¿Õ×èÐ§Ó¦´óÐ¡´ÎÐòÔòÊÇ¶¡Íé»ù>异丙烷基>乙烷基缩聚反应都是乙烷基最快乙醇>异丙醇>正丁醇加快凝胶化进程表3.5 溶剂的影响Tab3.5 Effect of solvent on sol stability溶剂溶胶的稳定性膜无水乙醇草绿色溶胶4次煅烧后开始脱落之后成为亮黄色凝胶可连续6次涂膜煅烧存放60d颜色和体积没有变化90d 时变为橙黄色仍可进行提拉涂膜仍可进行提拉涂膜敞口放置第一次煅烧后膜透明多次涂覆煅烧后呈白色　3.2.4 稳定剂的作用钛酸酯中的钛虽然是四价所以加入配合能力适当的配体不但不会发生白色沉淀而且易于生成氢氧化物或氧化物沉淀得到稳定的溶胶其他条件为冰醋酸2.0ml3.2.5 TiO2的X衍射分析煅烧温度和时间影响晶粒的生长过程及晶型金红石(rutile)和板钛矿(brookite)三种晶型其中锐钛矿型光催化活性较高图3.1 TiO2晶型结构示意图Fig3.1 the pattern structure of TiO2 crystallites两者的差别在于八面体的畸变程度和八面体相互联结的方式不同锐钛矿型八面体呈明显的斜方晶畸变３．０４）比金红石型(3.57 Å1.980 Å)小于金红石型(1.949 Å°Ë¸ö¹²¶¥½Ç)ËÄ¸ö¹²¶¥½Ç)ÈñîÑ¿óÐÍÓÉËÄ¸öTiO2分子组成锐钛矿型的质量密度(3.894g/cm3)小于金红石型(4.250g/cm3)金红石型TiO2比表面积较小·OH的另一个来源以及羟基化产物进一步氧化反应的氧化剂光生电子与空穴容易复合图3.2是将TiO 2干凝胶分别在400600时当煅烧温度为600¶øµ±ìÑÉÕÎÂ¶ÈÎª500下煅烧催化剂即可制备负载型的光催化剂TiO2/ HAPÑ¡ÓÃHAP450慢慢浸入制得的TiO2透明溶胶中最后将其在马弗炉中煅烧下保温一段时间即得负载型光催化剂TiO2/HAP模块每片HAP450模块上的涂覆量可通过称重差量得到A0表示负载前的重量表3.7 负载次数与TiO2负载量Tab3.7 Relation between loaded weight and coating times负载次数 1 2 3 4 5 6HAP450g%g%HAP模块表面负载的二氧化钛量也随之增加同时的负载量HAP450±È±íÃæ½Ï´ó3.3.3 TiO2/ HAP的吸附性实验广义的吸附作用(sorption)包括两种主要的机理其中表面吸附有4种类型而我们通常所说的吸附作用皆属于表面吸附的范畴Kresak.M认为HAP对有机物的吸附大部分符合Langmuir型单分子层的吸附等温线素坯以及负载好二氧化钛溶胶的模块置于100mg/L的酸性媒介红B溶液中暗反应。

转血管内皮细胞生长因子基因干细胞结合珊瑚羟基磷灰石修复兔骨缺损的实验研究

分别处死各组动物取材（植物及其两端宿主骨移
０３ｃ，．ｍ）取材后标本用１％甲醛固定后，钙，０脱石蜡包埋，片，片后光镜观察成骨情况和血管生切切
成；４生物力学测试：（）术后１２周，Ｃ组各取８只Ｂ、动物取材，同时取３只正常兔对照，组成组织工程骨组８根，自体移植骨８根，常尺骨６根（生物力学
ｏｔｅｕｏｒｔｉｌｎａｔｎｉｅａｔｒ２ｎｈａｔｇａｍｐａｔｉｓｄｆｅ１ｗｅｋｓＣｏｎｃｕｓｏｆｏｅ．ｌｉｎｓＣＨＡ／ＶＥＧＦＢＭＳｃｎｆｃｅｌ／Ｃｓａｅｉｉｎｔｙ
ｒｐａｒｂｎｙｄｆｃｓ，ａｄｉｈｅｂｓａｅａ．ｅｉｏｅｅｔｎｓｔｅｔｍｔｒ１ｉ
ＢｏｃａｉｅｔｓｏｅｈｔｈｎｉｅｄｎｒｅｏｈｉｍｅｈｎｃｔｓｓｈｗｄｔａｅａｔｎｉｇｆｃｎｔｅＣＨ３Ｖｔｂｏ．ＥＧＦＢ／／ＭＳｓｓｄｓｓｏｇｒｔａｔＣｉｅｗａｔｎｅｈｎｉｒ
ＣＨＡ结合转ＶＧＥＦ基因ＢＣ构建组织工程骨可用于骨缺ＭＳｓ
【关键词】受体，管内皮生长因子；基因转移技术；组织工程血
ＡｐｉａｉｎｆＣＨＡｗｉｈＶＥＧＦｔａｆｃｅＢＭＳＣｓｉｔｒｐａｒｏｅｍｅａｎｆｃｓｎｐｌｃｔｏｏｔｒｎｓｅｔｄｎｈｅｅｉｆｓｇｎｔｌｕｌａｒｄｅｅｔｉ

载银蛭石抗茵剂的制备及抗菌性能研究

Ｕｎｅｕｈｃｎｉｏｓｔｅｒａｔｎｐｏｕｔｏｄｄｔｅｌｒｅｔｍｏｎｆｓｖｒａｄｔｅｍａｉｍｏｄｗａ．３．ｈｎｄｒｃｏｄｔｎ，ｅｃｉｒｄｃａｅｈｇｓｓｉｈｏｌａａｕｔｏｉｅｎｈｘｍｕｌａｓ５２％Ｔｅａ — ｌ
ＡｂｔａｔＡｎｉａｔｒｌａｅｔｓｌｅｏｄｄｖｒｃｌｅｗｓｐｅａｅｙｉｎｅｃａｇｔｏｉｅｍｉｕｉｒｍｌ，ｓｒｃ：ｔｃｅａｇｎｉｒｌａｅｅｍｉｕｉａｒｐｒｄｂｏｘｈｎｅｍｅｈｄｗｔｖｒｃｌｅｆｂｉｖｔｈｔｏＹｉｉ
，
制备载银蛭石的最佳工艺条件：应温度为５反０℃ ；应时间为５ｈ硝酸银浓度为Ｏ１ｏＬｐ为５反；．ｍ１；Ｈ／。在最佳工艺条
件下得到的产品载银量最大，大载银量为５２％（银质量分数）最．３载。通过抑菌环法测试产品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性，明载银蛭石具有很强的抗菌性能表关键词：蛭石：载银量；离子交换法：菌性抗
摘要：以新疆伊犁蛭石为原料，首先对蛭石进行预处理，主要经过酸化、处理及钠化处理其次采用离子交热
．
换法制备了载银蛭石抗菌剂，后通过对反应温度、应时间、酸银浓度和ｐ对产品载银量影响的探讨优化出最反硝Ｈ

可吸收珊瑚羟基磷灰石与天然珊瑚修复骨缺损的组织学及影像学分析

周可ＣＡＰ组有许多成纤维细胞和毛细血管长入珊瑚骨的微孔内，Ｈ并有少量新生骨自接触部向珊瑚骨内爬行；天
然珊瑚组孔道内为含新生骨的纤维结缔组织，内有炎性细胞浸润；４周时ＣＡＨＰ组有大量新生骨内含大量的毛细血管、成骨细胞及骨基质由周边深入珊瑚骨的中部，植的人工骨面积无减少。ＮＣ组周边有新生骨形成，移移植物面积减少（ｌ．１．周时ＣＡＰ户Ｏ０）８＜０Ｈ组有大量成熟板层骨分布整个移植物的孔道内，分骨组织内含有骨髓组织，部人
［学
［图分类号］３８８中ｒ．ｌ０［文献标识码］Ａ
ＨｉｔｏｃａｅｔｅｇａｈｃｓｕｄｆＢｏｅｅｔｐｉｅｙＡｂｏｂａｅＣｏａｌｎｓｏｌｇｉｎｄＲｏｎｇｎｏｒｐｉｔｙｏｎｅＤｆｃＲｅａｒｄｂｓｒｂｌｒｌｅＨｙｄｏｘａａｉｅｉｒｙｐｔｔＭｅｇＺｈｉｉ，Ｌｉｈａ，ｎｂｎＤｅｏＺｈｏｕＪａｉｎＥｔｌｐｔｏｉｎｑａｇ．ａＤｅ．ｆＯｒｈｏｅｉ，ｆＴｉｔｄＨｏｐｉａｏＨａｎａｔｐａｄｃＡｉｌｅａｓｔｌｆｉｎＭｅｉａＣｏｌｇｅ５７０ｄｃｌｌｅ０１２
ｘ光照片，行组织学切片，对该人工骨的生物相容性和成骨效应进行了ｘ线及组织学观察。结果珊瑚磨片片测
得珊瑚孔道直径平均２０ｍ，隙率为５。ｘ光照片显示２ＣＰ组织结构完整，Ｃ组有少许吸收，０ｐ孔１周ＨＡＮ４周时ＣＡＨＰ有大量外骨痂形成，ＮＣ组吸收明显，８周ＣＡＨＰ组与宿主骨完全愈合，ＮＣ组的移植材料大部吸收。术后２

羟基磷灰石研究进展

2010-2011 第2学期《生物医用材料》期中考试姓名：学号：学院：专业：班级：任课老师：羟基磷灰石研究进展摘要：由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。

同时，羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点，是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶-凝胶法等。

对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言,溶胶- 凝胶法是较为合适的方法,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。

主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素，应用等方面对羟基磷灰石进行介绍，并对其进行研究展望。

关键词：羟基磷灰石制备复合材料涂层研究进展前言羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在化学成分和晶体结构上具有相似性，是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4) 6 ( OH ) 2 , 简写为HA 或HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。

从分子结构( 如图1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。

HA 属六方晶系, 空间群为P63/m。

其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、b 轴的夹角为120 °, 晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。

单位晶胞含有10 个[ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个[ OH]-, 这样的结构和组成使得H A 具有较好的稳定性。

磷灰石是自然界广泛分布的磷酸钙盐矿物，根据其结构通道中存在的阴离子的种类,可分为氟-、氯-、羟磷灰石等不同亚种矿物。

载铜纳米羟基磷灰石的制备及抗菌性能评价

２材料和方法
２１纳米羟基磷灰石的制备．
ＨＡ）菌材料。运用原子吸收光谱（抗ＡＡＳ、靶Ｘ射）转
线衍射（ＲＤ、Ｘ）透射电镜（Ｍ）手段对材料的理化ＴＥ等
性能进行了表征。并通过抑菌环、菌率、小抑茵浓抑最
维普资讯
李吉东等：载铜纳米羟基磷灰石的制备及堕壁垡
载铜纳米羟基磷灰石的制备及抗菌性能评价
李吉东１，玉宝左奕吕国玉杨维虎莫莉蓉，李２，，，，
（．大学纳米生物材料研究中心，１ＩＪ￣ＪＪ四川成都６０６；．１０４２四川大学化学学院，成都６０６）ＩＪ￣ＪＪ１０４
了研究，结果表明，载铜ｎＨＡ抗菌材料对苹兰氏阴性 — 菌Ｅｃｌ和革兰氏阳性菌Ｓａｒｕ．ｏｉ．ｕｅｓ均有较强的抑制
和杀灭作用。
准确称取一定量的磷酸三钠和硝酸钙，分别用去离子水配成ｌｌＬ的溶液。恒温５～６ ℃ ，搅拌ｍｏ／ＯＯ边边缓慢将硝酸钙溶液滴人磷酸三钠溶液中，氢氧化用
用ＳｅｔＡＡ２０Ｓ原子吸收光谱仪（ｐｃｒ２ＦＡＡＳ测试）
但银是贵金属，成本较高，银离子在见光、热条件且受
下易变色；外，离子易与水介质中的Ｃ一、一、此银１ＨＳｓ一Ｓ一离子等发生反应，成不溶于水的沉淀，２和Ｏｊ形

关于羟基磷灰石基活性生物陶瓷的性能研究

第一章绪论1.1引言生物陶瓷材料以其良好的生物亲和性在世界范围内引起广泛重视。

生物陶瓷作为硬组织的代用材料，主要分为生物惰性和生物活性两大类。

羟基磷灰石（Ca10(PO4)6(OH)2）,简称HAP属于生物活性陶瓷，理论密度为3．16g／cm,是构成人体硬组织的主要无机成分,占人骨无机成分的77％,齿骨中则高达97％[1,2]，由于与人体骨骼晶体成分、结构基本一致，HAP生物相容性、界面生物活性均优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料。

但该生物陶瓷脆性高、抗折强度低，目前仅能应用于非承载的小型种植体，如人工齿根、耳骨、充填骨缺损等，而不能在受载场合下应用，如人造牙齿或骨骼等．所以人们期望获得力学性能较高的HAP陶瓷[3,4,5]。

1.2 羟基磷灰石的基本性质1.2.1羟基磷灰石的晶体结构HAP晶体属于P63/m空间群。

其晶胞特征可以用a、b、c三个向量来表示，a∧b=1200，a∧c=b∧e=900，为六角柱体[6]，一个晶胞中含十个Ca2+、六个P043一、两个OH一。

HA 由很多六角柱状的单晶团聚而成。

这种柱状晶体的横截面为六边形，平行于晶胞的(a，b)面，称为C表面;围绕柱体轴的六个侧面为矩形，分别平行于晶胞的(a，c)面和(b，c)面，称a表面和b表面(a表面等同与b表面)，如图l.1示。

图1.1HAP的晶体结构(a):(a，b)面上的投影。

菱形表示一个晶胞，z=0表示晶胞的底部，z=1晶胞顶部。

Z=O和Z=1/2的Ca离子称为CaI离子，Z=l/4和Z=3/4的离子称为CaII离子;(b):CaII 离子，a轴水平向右，b轴向纸里面，c轴垂直向上;(c):CaI离子;(d):HA的c表面 Kawasaki提出[7]，HA表面主要存在两种吸附位置:当OH一位置位于晶体的a(或b)表面时，该位置连着两个CaII离子，在水溶液中，这个表面的OH-位置至少在某一瞬间空缺，由于两个CaII离子带正电，形成一个吸附位置，成为c位置，c位置能吸附P043一、大分子上的磷酸根或轻基团。

载辛伐他汀羟基磷灰石中空微球的制备、表征及其用于盖髓剂的实验研究

载辛伐他汀羟基磷灰石中空微球的制备㊁表征及其用于盖髓剂的实验研究王珂1,2赵旭3 李毅1,2* 张雪1,2 王银晶1,2(1.吉林大学口腔医学院儿童口腔科吉林长春 130021;2.吉林省牙发育及颌骨重塑与再生重点实验室吉林长春 1320021;3.吉林大学化学学院吉林长春 130021)[摘要] 目的:制备羟基磷灰石中空微球并载辛伐他汀,构成体外药物缓释系统检验其对损伤大鼠牙髓的修复作用㊂方法:以谷氨酸(G l u )为有机质,以十二烷基磺酸钠(S D S )和G l u 组成的核-壳”式复合物作为模板,制备出中空羟基磷灰石(HHA p )微球㊂表征产物形貌并载药,计算载药率和包封率,测定药物体外释放情况㊂雄性大鼠建立上颌第一磨牙直接盖髓模型㊂左侧上颌第一磨牙分别覆盖含有10-5m o l /L ,10-7m o l /L 和10-9m o l /L 辛伐他汀的载药羟基磷灰石中空微球㊂第1组右侧上颌第一磨牙用未载药的HHA p 微球盖髓,其余不作处理㊂分别于术后7d ㊁28d ,每组随机处死5只大鼠取材,H E 染色㊂用图像分析软件I N H 测定各组标本中修复性牙本质的面积比例,并采用S P S S 17.0对数据进行D u n n e t t t 检验和配对t 检验㊂结果:合成的羟基磷灰石为由短针状纳米粒子组成的直径为2~4μm 中空的微球㊂载药率为21.3%~46.0%,包封率为34.46%~46.02%㊂药物在载药微球中缓慢释放,释放曲线接近线性㊂将含有不同浓度辛伐他汀的载药微球盖髓7d 后,对照组穿髓孔下方炎症反应明显,实验组则表现出轻微的炎症反应;盖髓后28d ,10-7m o l /LS I M 组与对照组㊁10-5m o l /LS I M 组及10-9m o l /L S I M 组相比形成了较多修复性牙本质(P <0.05)㊂结论:利用小分子有机质(G l u )和表面活性剂(S D S )为模板可以合成中空羟基磷灰石微球,且此微球载药率和包封率均较高;药物在其中释放接近线性,达到缓释要求;含有10-7m o l /LS I M 的载药微球能够显著促进牙髓损伤后修复性牙本质的形成㊂[关键词] 中空羟基磷灰石辛伐他汀缓释牙髓损伤修复[中图分类号] R 780.1 [文献标识码] A [文章编号] 1671 7651(2016)07 0707 05[d o i ] 10.13701/j .c n k i .k q y x y j.2016.07.011P r e p a r a t i o na n dC h a r a c t e r i z a t i o no fH o l l o wH y d r o x y a p a t i t eM i c r o s p h e r e sL o a d e dw i t hS i m v a s t a t i na s P u l p C a p p i n g A-ge n t .WA N G K e 1,2,Z HA OX u 3,L I Y i 1,2*,Z HA N GX u e 1,2,WA N GY i n -j i n g 1,2.1.D e p a r t m e n t o f P e d o d o n -t i c s ,S c h o o l a n dH o s p i t a l o f S t o m a t o l o g y ,J i l i nU n i v e r s i t y ,C h a n g c h u n 130021,C h i n a ;2.P r o v i n c i a l K e y La b o -r a t o r y o f T o o t hD e v e l o p m e n t a n dB o n e ,C h a n g c h u n 130021,C h i n a ;3.S c h o o l o f C h e m i s t r y ,J i l i nU n i v e r s i t y ,C h a n gc h u n 130021,C h i n a [A b s t r a c t ] O b je c t i v e :T os y n t h e s i z eh o l l o w h y d r o x y a p a t i t e m i c r o s p h e r e s w i t hf a v o r a b l eb i o c o m p a t i b i l i t y w h i l e l o a d e dw i t h s i m v a s t a t i n i no r d e r t o c o n s t i t u t e s u s t a i n e d -r e l e a s e s y s t e mi nv i t r o a n d e x a m i n e t h e e f f e c t i n t h e r e s t o -r a t i o no f r a t d e n t a l p u l p .M e t h o d s :B a s e d o n t h e p r i n c i p l e o f b i o m i m e t i c s y n t h e s i s ,h o l l o wh y d r o x y a p a t i t e (HHA p )m i c r o s p h e r e sw e r e s u c c e s s f u l l y s y n t h e s i z e dv i a t h e p r e c i p i t a t i o nr e a c t i o nu t i l i z i n ggl u t a m i ca c i d (G l u )a n ds o d i u m d o d e c y l s u l f o n a t e (S D S ) c o r e -s h e l lm o d e l ”a g g r e g a t e s a c t i n g a s t e m p l a t e s .M o r p h o l o g y o f t h e r e s u l t a n tw a s c h a r -a c t e r i z e d a n d t h e n l o a d e dw i t hs i m v a s t a t i n .R e l e a s e i nv i t r oo f s i m v a s t a t i nw a s a n a l y z e db y U Vs p ec t r o p h o t o m e t r ya n d t h e n t h ec u m u l a t i v er a t ec u r v e so fs i m v a s t a t i n w e r ed r a w n .T h i r t y m a l e W i s t a rr a t sw e r ed i v i d e di n t ot h r e e g r o u p s r a n d o m l y a n d e s t ab l i s h e d t h em o d e l o f d i r ec tde n t a l p u l p c a p p i n g o fm a x i l l a r yf i r s tm o l a r s .T h e d r ug l o a d e d m i c r o s ph e r e s c o n t ai n i n g 10-5m o l /L ,10-7m o l /La n d10-9m o l /Ls i m v a s t a t i nw e r e a p p l i e do n t h em a x i l l a r y fi r s t 基金项目吉林省自然科学基金(20150101204J C )吉林省卫生计生委基金(2014Z 064)作者简介王珂(1988~),女,山东聊城人,硕士在读,主要从事儿童牙病的研究工作㊂*通讯作者李毅,E -m a i l :l y i 99@jl u .e d u .c n m o l a r so nl e f ts i d eo ft h et h r e e g r o u p sr e s p e c t i v e l y.T h ee x p o s e d p u l p so ft h e m a x i l l a r y fi r s t m o l a r so n r i g h t o f t h e f i r s t g r o u p w e r e c a p p e dw i t hHHA p m i c r o -s p h e r e s w i t h o u tl o a d i n g d r u g .T h er e s ta c c e pt e d n o s p e c i a lt r e a t m e n t .O nd a y 7a n d28a f t e ro pe r a t i o n ,f i v e r a t s o f e a c hg r o u p we r e s a c r if i c e da n d s t a i n e dw i t h 707 口腔医学研究2016年7月第32卷第7期t i nw e r e c a l c u l a t e dw i t hN I Hi m a g es o f t w a r ea n da n a-l y z e db y D u n n e t t t t e s t a n d p a i r e d t t e s tw i t hS P S S17. 0s o f t w a r e.R e s u l t s:T h ea s-p r e p a r e d HA p w a sh o l-l o w m i c r o s p h e r e sw i t hd i a m e t e ro f2-4μm a n d w a s c o m p o s e do f m a n y n e e d l e-l i k e p a r t i c l e s.T h ed r u g l o a d i n g a n de n c a p s u l a t i o ne f f i c i e n c y w a s21.3%-46. 0%a n d34.46%-46.02%,r e s p e c t i v e l y.T h ed r u g-l o a d i n g r e l e a s eb e h a v i o r i nv i t r o f o l l o w e d t h e l i n e a r r e-l e a s e.T h e i n f l a mm a t i o nu n d e r t h e p e r f o r a t i o n i n g r o u p d a y7.At h i c k e r l a y e r o f r e p a r a t i v ed e n t i nw a s f o r m e d i n g r o u p10-7m o l/Lt h a n g r o u p c o n t r o l,10-5m o l/L a n d10-9m o l/L.C o n c l u s i o n:T h eHHA p m i c r o s p h e r e s c a nb e s y n t h e s i z e dv i aG l ua n dS D S c o r e-s h e l lm o d-e l”a g g r e g a t e s a c t i n g a s t e m p l a t e s a n d t h e e f f i c i e n c y o f d r u g l o a d i n g a n d e n c a p s u l a t i o n i s h i g h.T h e r e l e a s e b e-h a v i o r f o l l o w s t h e l i n e a r r e l e a s e.T h ed r u g l o a d e d m i-c r o s p h e r e sc o n t a i n i n g10-7m o l/L S I M m a y p r o m o t e t h e r e p a i r o f d e n t a l p u l p a f t e r i n j u r y.[K e y w o r d s] H o l l o wh y d r o x y a p a t i t e S i m v a s t a t i n S u s t a i n e d r e l e a s e D e n t a l p u l p W o u n dh e a l i n g辛伐他汀是一种已得到确认的能通过抑制胆固醇合成来降低胆固醇含量的药物㊂同时,其促进多种类型的细胞向成骨细胞分化的现象也多次得到证实[1,2]㊂除此之外,O k a m o t o等[3]报道,低浓度(10-6m o l/L)辛伐他汀处理的牙髓干细胞显示出成牙本质细胞向分化及矿化组织形成的增强,而高浓度辛伐他汀会导致牙髓细胞死亡㊂由此表明辛伐他汀是一种潜在的盖髓剂㊂单纯把药物放在牙髓断面处只能导致药物高浓度㊁快速释放,这就需要一种载辛伐他汀缓释系统来达到持续㊁低浓度释放㊂羟基磷灰石,由于其优秀的生物相容性和生物活性在生物医学材料的研究和应用上得到广泛关注㊂除此之外,羟基磷灰石还可吸附多种化学药物在其表面㊂因此,羟基磷灰石可作为药物的载体延缓药物的释放[4]㊂而缺乏多孔结构的羟基磷灰石粒子通常会导致低的载药率,这会大大降低其作为药物载体的优势㊂本研究采用简单新方法制备具有中空结构的微米级羟基磷灰石,并将辛伐他汀载入其中,探索应用载辛伐他汀羟基磷灰石中空微球作为盖髓剂促进大鼠牙髓细胞分化的新型用药方式㊂1 材料与方法1.1 实验仪器与材料十二水合磷酸氢二钠(N a2H P O4㊃12H2O),十二烷基硫酸钠(D D S),氢氧化钠(N a O H),无水碳酸钠(N a2C O3),乙腈均为分析纯(天津市光复科技发展有限公司);十二烷基磺酸钠(S D S)(国药集团化学试剂有限公司);谷氨酸(G l u)和辛伐他汀(S I M),分析纯(北京百灵威试剂有限公司);无水氯化钙(C a C l2)(分析纯,广东西陇化工股份有限公司);无水乙醇(分析纯,北京化工厂)㊂扫描电子显微镜(S E M,S U8000);紫外可见分光光度计(U V-2550,S H I MA D Z U);清洁级雄性W i s t a r大鼠(吉林大学动物实验中心提供);高速涡轮机㊁1/4钨钢球钻(上海医用器械设备厂);30g/L 水合氯醛溶液㊁乙醚均购自长春市永辉化工商贸有限公司;胶原蛋白海绵㊁富士I X玻璃离子(吉林大学口腔医院提供);显微镜及照相设备(O L YM-P U S,B X71,日本)㊂1.2 实验方法1.2.1 碳酸钙中空微球的制备预先配制a,b两份0.01g/LG l u水溶液,其中b溶液中预先加入30 mm o l/LS D S溶液,将a㊁b溶液在40℃水浴中搅拌30m i n;将0.1m o l/L C a C l2和N a2C O3溶液分别添加到a㊁b溶液中再搅拌30m i n;将a溶液迅速倒入b溶液中,40℃下反应1h㊂将得到的产物分离㊁过滤,用无水乙醇和蒸馏水反复冲洗,放入80℃恒温干燥箱中干燥12h,得到中空球形碳酸钙粉末㊂1.2.2 羟基磷灰石中空微球的制备参照文献[5]的方法,将0.2g的中空球形碳酸钙粉末加入40 m L水中形成悬浊液,搅拌下将0.03m o l/L N a2H P O4溶液以2m l/m i n的速率滴加到上述悬浊液中㊂反应在常压下,60℃恒温水浴中进行,反应过程中用20%的N a O H溶液调节反应的p H在9-11㊂反应2h后分离出产物,用蒸馏水反复冲洗,80℃恒温干燥箱中干燥12h,得到中空球形羟基磷灰石粉末,见图1㊂图1 中空羟基磷灰石的扫描电镜图片F i g.1 S E Mo fHH A p1.2.3 中空球形羟基磷灰石微球载辛伐他汀及其体外释放将不同量的HH A p微球浸入一定浓度的辛伐他汀乙腈溶液中,药∶载体质量比为2∶1~ 4∶1,超声5m i n后将其在3300r/m i n下离心5 m i n㊂上清液中辛伐他汀的浓度利用紫外分光光度计在238n m下根据标准曲线方程确定,计算载药率和包封率㊂将沉淀在真空干燥箱中常温下干燥24h,得到载辛伐他汀羟基磷灰石微球粉末(S I M-H A p)㊂将20m g S I M-H A p装入3m L盛有含0. 5%D D S的P B S缓冲溶液的透析袋中,将该透析袋密封后放入20m L相同的释放介质中并置入37℃,100r/m i n的恒温水浴中;在预定的时间点在透析袋外取样,每次取样后即用等量同样的P B S缓冲溶液补足㊂利用紫外分光光度计U V-2550在238 n m下根据预先得到的标准曲线方程计算S I M的释放量㊂1.2.4 盖髓模型的建立选取30只8周龄的健康雄性W i s t a r大鼠(180~200g),磨牙无龋坏,随机分成3组,每组10只㊂大鼠称重后,用3%水合氯醛腹腔注射(3m l/k g)麻醉,将大鼠仰卧位固定在手术板上㊂用20g/L碘伏棉球消毒双侧上颌磨牙区,用1/4球钻在大鼠的左侧上颌第一磨牙面中央制洞,直到洞底透出粉红色,用探针于洞底中央透红处轻轻穿髓,生理盐水冲洗,无菌棉球轻压止血,分别将含有10-5m o l/L(实验1组),10-7m o l/L(实验2组)和10-9m o l/L(实验3组)辛伐他汀的载药微球吸附在胶原蛋白海绵上直接盖髓,第1组右侧上颌第一磨牙穿髓后用未载药的HHA p微球吸附在胶原蛋白海绵上直接盖髓作为对照组,用富士I X 玻璃离子充填窝洞㊂1.2.5 实验标本的制备按处死时间将大鼠随机分为两组,每组15只,分别为7d组和28d组㊂在规定的时间点,用乙醚将大鼠深度麻醉,4%的多聚甲醛心内灌流处死后,迅速分离大鼠的上颌骨并迅速置于新鲜配置的4%多聚甲醛溶液中,固定48h 后置于10%E D T A(p H=7.4)溶液中脱钙8周㊂流水冲洗,梯度乙醇脱水㊁二甲苯透明㊁浸蜡㊁常规石蜡包埋㊂将标本平行于牙体长轴方向作近远中向连续切片(厚度4~6μm),选取经过穿髓孔的切片进行染色观察㊂1.2.6 组织学观察将切片进行常规H E染色,脱水㊁透明㊁中性树胶封片,在显微镜下观察各组修复性牙本质的形成情况并采集图像㊂每组随机选取经过穿髓孔的冠根完整的切片各5张,用图像分析软件N I H在高倍镜下随机选取3个不重复的区域,测量其矿化组织所占的面积比,取平均值㊂1.3 统计学分析采用S P S S17.0对数据(⎺x±s)对数据进行统计学分析,各盖髓组与对照组之间采用D u n n e t t t检验,各盖髓组之间采用配对t检验, P<0.05为差异具有显著性㊂2 结果2.1 HH A p的形貌表征图1为HH A p的S E M 照片㊂从图可看出产物为分散性好的圆球,直径约为2~4μm,表面不光滑,由短针状的纳米粒子相互交错连接组成,从破损的球壳可以看出HHA p微球具有中空结构㊂2.2 载药率及包封率比较将不同质量的HH A p 浸入同一浓度的S I M乙腈溶液中,超声振荡5m i n 进行载药,通过测定上清液中S I M的浓度得到不同的载药率和包封率,见表1㊂由此可知,HH A p对S I M有很好的载药性能,载药率和包封率与加入HH A p的量有关,提高初始加入的HH A p的量可以明显提高药物的包封率㊂表1 中空羟基磷灰石微球中辛伐他汀的含量及相应的包封率和载药率T a b l e1 S i m v a s t a t i n c o n t e n t i n t h eHH A p m i c r o s p h e r e a n d t h e c o r-r e s p o n g d i n g e n c a p s u l a t i o na n d l o a d i n g e f f i c i e n c y.编号S I M∶HHA p载药率/%包封率/%11∶146.034.4621∶223.334.9631∶321.364.02 2.4 S I M-H A p的体外释放图2为将S I M-HH A p微球粉末进行体外释放得到的累积释放率曲线㊂由释放曲线可知,药物释放缓慢,累积释放率随时间呈线性释放,在释放的初始几乎观察不到突释现象㊂药物释放10d后,累积释放率达到90%,随后药物累积释放曲线达到平台期㊂图2 辛伐他汀羟基磷灰石中空微球中辛伐他汀的累积释放率F i g.2 C u m u l a t i v e r a t e o f S I Mr e l e a s e d f r o mS I M-HH A p907口腔医学研究2016年7月第32卷第7期2.5 H E 染色结果观察光镜下观察,盖髓后7d ,对照组(图3a )穿髓孔下方可见大量的炎细胞浸润和明显扩张的血管,其中可见牙髓液化变性坏死征兆;实验组(图4a ,4c ,4e )穿髓孔下方炎症反应轻微,仅可见少量分散的炎细胞浸润,并可见新生血管,在牙本质与成牙本质细胞之间有前期牙本质形成㊂盖髓后28d ,对照组(图3b )牙髓出现广泛的液化变形坏死灶;实验1组(图4b )在穿髓孔下方的髓腔侧可见由少量前期牙本质增厚形成的不完整桥样硬组织或基质,并可见牙髓广泛的钙化坏死;实验2组在开髓孔下方有大量的修复性牙本质组成的完整的牙本质桥形成;实验3组在开髓孔下方也形成了较多量的修复性牙本质,但尚未连接成桥㊂图3 对照组大鼠牙髓组织形态(苏木精-伊红染色 ×100)F i g.3 M o r p h o l o g y o f d e n t a l p u l p t i s s u e i n c o n t r o l g r o u p (H E ×100)注:前期牙本质,#扩张的血管,*修复性牙本质,@新生血管,&骨样牙本质图4 实验组大鼠牙髓组织形态(苏木精-伊红染色 ×100)F i g.4 M o r p h o l o g y o f d e n t a l p u l p t i s s u e i n t h e e x p e r i m e n t a l g r o u p (H E ×100)2.6 图像分析结果不同盖髓剂盖髓28d 后,大鼠牙髓形成修复性牙本质面积比的平均值及配对t检验的结果见表2㊂由表2可知,对照组与实验1组㊁实验3组形成修复性牙本质的量差异无显著性,与实验2组形成修复性牙本质的量有显著性差异(P <0.05);实验2组与实验1组㊁实验3组形成修复性牙本质的量有显著性差异(P <0.05)㊂表2 不同盖髓剂盖髓28d 后形成修复性牙本质的面积比例比较T a b l e 2 C o m p a r i s o no f r e p a r a t i v e d e n t i na r e a r a t e 28d a y s a f t e r d i -r e c t p u l p c a p p i n g w i t hd i f f e r e n t c a p p i n g a ge n t s %,⎺x ±s 组别面积比例P 值实验1组15.993933±4.195600.037实验2组34.09241±9.52107*0.440实验3组22.07491±6.238480.048对照组(HH A p)16.875736±8.579303 讨论具有中空内核和纳米多孔外壳的纳米粒子是最有潜力的载体,因为中空的核可以作为药物的储存库,介孔的壳则作为门户控制药物分子的进出[6]㊂本研究得到的HH A p 即为由短针状纳米粒子组成的中空球状结构,其中组成球壳的纳米粒子大大增加了其比表面积和生化活性,相较于P L G A 微球其能更好地应用于药物缓释等领域,因P L G A 降解产酸会导致局部P H 过低㊂碳酸钙和部分自然资源如珊瑚㊁海藻㊁珍珠贝等已经作为原始材料广泛用于合成羟基磷灰石㊂其中,以碳酸钙作为牺牲模板合成羟基磷灰石是一种简单㊁经济的方法[7],因此本文要首先合成中空碳酸钙微球,在此基础上合成生物相容性和生物活性良好的中空羟基磷灰石材料㊂在几乎所有生物矿物(如骨骼㊁牙齿等)有机-无机界面上存在的少量糖蛋白主要由酸性氨基酸(如谷氨酸㊁天冬氨酸)组成㊂这或许意味着这些简单的小分子可以诱导生物矿物体外仿生矿化的成核和生长[8]㊂有学者利用聚合物和S D S 组成的核壳式结构为模板合成中空碳酸钙微球[9],却未见有以氨基酸和S D S 为模板合成中空结构的报道㊂由于该载药体系具有缓释作用,在盖髓后7d ,实验组载药微球中的辛伐他汀尚未完全释放出来,较低浓度的辛伐他汀有明显抑制炎症反应的作用[10]㊂因此,相对于对照组,实验组的炎症反应轻微㊂盖髓后28d,包封在中空羟基磷灰石微球中的辛伐他汀完全释放出来,高浓度的辛伐他汀(实验1组)将会明显抑制牙髓细胞成牙本质细胞向的分化,最终导致牙髓细胞钙化坏死,而实验3组含有的辛伐他汀的浓度过低,其发挥促进牙髓细胞向修复性17J o u r n a l o fO r a l S c i e n c eR e s e a r c h ,J u l .2016,V o l .32,N o .7牙本质分化的作用不明显,因此形成的修复性牙本质的量较实验2组偏低,而适宜浓度的辛伐他汀(实验2组)将会诱导牙髓细胞分化形成大量的修复的牙本质,组成完整的牙本质桥㊂综上所述,本研究首次采用简单新方法成功合成了具有良好生物相容性的中空微米级羟基磷灰石微球并将辛伐他汀载入其中,并首次将此载药体系作为盖髓剂覆盖在大鼠磨牙牙髓断面探讨其对牙髓细胞分化的促进作用,取得了理想的实验结果㊂这一成果为新的盖髓制剂的临床应用提供了坚实的理论基础和新思路㊂参考文献[1] 许莹莹,王蕊,郭冲冲,等.载辛伐他汀磷酸钙骨水泥/聚乳酸-聚羟基乙酸新型材料对拔牙创骨改建影响的实验研究[J ].口腔医学研究,2011,27(11)∶954-956[2] L a i E H H ,H o n g CY ,K o kS H ,e t a l .S i m v a s t a t i na l l e v i -a t e s t h e p r o g r e s s i o no f p e r i a p i c a l l e s i o n sb y m o d u l a t i n g a u t o -p h a g y a n da p o p t o s i s i no s t e o b l a s t s [J ].J o u r n a l o f e n d o d o n -t i c s ,2012,38(6)∶757-763[3] O k a m o t o Y ,S o n o y a m a W ,O n o M ,e ta l .S i m v a s t a t i ni n -d u ce s t h eo d o n t o g e n i cd if f e r e n t i a t i o no fh u m a nd e n t a l p u l ps t e mc e l l s i nv i t r oa n d i nv i v o [J ].J o u r n a lo fe n d o d o n t i c s ,2009,35(3)∶367-372[4] B o o n s o n gr i tY ,A b eH ,S a t oK ,e t a l .C o n t r o l l e dr e l e a s eo f b o v i n e s e r u ma l b u m i nf r o m h y d r o x y a p a t i t em i c r o s p h e r e s f o r p r o t e i nd e l i v e r y s y s t e m [J ].M a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r -i n g:B ,2008,148(1)∶162-165[5] L i uY ,Z h a oX ,P a nY ,e t a l .F a c i l eP r e pa r a t i o no fH o l l o w H y d r o x y a p a t i t eM i c r o s p h e r e s [J ].A c t aP h ys i c o-C h i m i c a S i n i c a ,2009,25(7)∶1467-1471[6] Y a n g Y H ,L i uC H ,L i a n g Y H ,e t a l .H o l l o w m e s o po r o u s h y d r o x y a p a t i t e n a n o pa r t i c l e s (h mHA N P s )w i t h e n h a n c e d d r u g l o a d i n g a n d p H-r e s p o n s i v e r e l e a s e p r o p e r t i e s f o r i n t r a -c e l l u l a r d r u g d e l i v e r y [J ].J o u r n a l o fM a t e r i a l sC h e m i s t r y B ,2013,1(19)∶2447-2450[7] W u X ,Z h a oX ,L iY ,e ta l .I ns i t us yn t h e s i sc a r b o n a t e d h y d r o x y a p a t i t e l a ye r s o n e n a m e l s l i c e sw i t h a c i d i c a m i n o a c i d s b y an o v e l t w o -s t e p m e t h o d [J ].M a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n -g i n e e r i n g:C ,2015,54(1)∶150-157[8] F a l i n iG ,A l b e c kS ,W e i n e r S ,e t a l .C o n t r o l o f a r a go n i t eo r c a l c i t e p o l y m o r p h i s m b y mo l l u s ks h e l lm a c r o m o l e c u l e s [J ].S c i e n c e ,1996,271(5245)∶67-71[9] P a nY ,Z h a oX ,G u oY ,e t a l .C o n t r o l l e d s yn t h e s i s o f h o l l o w c a l c i t em i c r o s p h e r e sm o d u l a t e d b y p o l y a c r y l i c a c i d a n d s o d i u m d o d e c yl s u l f o n a t e [J ].M a t e r i a l sL e t t e r s ,2007,61(13)∶2810-2813[10] L a n g BR ,G i v a nDA ,F i t c h i e JG ,e t a l .T e n s i l e f a t i gu e o f 4-M E T Ac e m e n tb o n d i n g t h r e eb a s em e t a l a l l o ys t oe n a m e l a n dc o m pa r i s o nt oo t h e r r e s i nc e m e n t s [J ].T h eJ o u r n a lo f p r o s t h e t i c d e n t i s t r y,1995,73(4)∶377-385[收稿日期:2015-11-24](本文编辑李四群)‘口腔医学研究“杂志编辑部关于学术不端检测的说明为净化学术环境,杜绝学术不端㊁抄袭等不良风气,‘口腔医学研究“杂志编辑部自2012年起启用学术不端检测系统,严格执行检测标准,杜绝了一批问题论文㊂但这一工作中也发现一些问题,现告知各位作者及读者,以便在其日后的科研写作中起到指导作用㊂1.重复率:对于相近的研究论文,写作时借鉴㊁引用自己及他人已发表的论文,但总重复率不能超过30%,包括文字及参考文献,否则将被系统自动视为学术不端㊂ 2.博士㊁硕士论文的发表:目前国内的博士㊁硕士毕业论文均已上网,被视为公开发表,毕业后发表自己的博硕士论文,均需在参考文献中标注引用,否则系统自动视为学术不端而剔除㊂ 3.建议作者采用新的研究手段和指标,论文写作时针对自己的研究结果进行讨论,不要照搬他人论文的语句,避免出现重复而被检测㊂117 口腔医学研究2016年7月第32卷第7期。

羟基磷灰石(HA)陶瓷生产实验..

羟基磷灰石(HA)陶瓷生产实验1.实验目的1.1初步训练方案设计、实验、生产、检验等的能力;1.2培养查阅文献、市场调研、搜集和整理资料、设计、项目管理、科学实验、生产制造、分析问题和解决问题、发表见解的初步能力;1.3掌握羟基磷灰石的基本性质、功能和用途，以及几种制备羟基磷灰石的原理和方法；1.4实践利用湿化学法中的沉淀法制备羟基磷灰石粉体；1.5熟悉和掌握相关仪器设备的使用。

2.实验原理羟基磷灰石[Hydroxyapatite，HA；分子式：Ca10(PO4)6(OH)2]的化学组成和结晶结构类似于人骨骼系统中的磷灰石，优良的生物活性和生物相容性是其最大的优点，人体骨细胞可以在羟基磷灰石上直接形成化学结合，在普通合成的生物材料中添加少量纳米羟基磷灰石可显著改善材料对成骨细胞的粘附和增殖能力，促进新骨形成，因此适宜于做骨替代物。

羟基磷灰石的钙磷摩尔比为1.67，与天然骨相近。

目前生产羟基磷灰石的方法主要分为湿法合成和干法合成，其中湿法包括溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法三种[3,4,5]。

2.1溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是近些年来才发展起来的新方法，已经引起了广泛的关注。

找到合适的、能够合成最终的羟基磷灰石的溶胶一凝胶体系是其合成的关键。

其原理是：将醇盐溶解在选定的有机溶剂中，在其中加蒸馏水使醇盐发生水解、聚合反应后生成溶胶，再将Ca2+溶胶缓慢滴加到(PO4)3-溶胶中，加水变为凝胶，凝胶经老化、洗涤、真空状态下低温干燥，得到干凝胶，再将干凝胶高温煅烧．就得到羟基磷灰石的纳米粉体。

该方法的优点为：合成及烧结温度低、可存分子水平上混合钙磷的前驱体，使溶胶具有高度的化学均匀性。

缺点是化学过程比较复杂、醇盐原料价格昂贵、有机溶剂毒性大，对环境易造成污染等。

2. 2沉淀法沉淀法是制备羟基磷灰石粉体最典型的方法。

这种方法通常采用把一定浓度的磷酸氢铵和硝酸钙反应或者磷酸与氢氧化钙在一定的温度下搅拌反应生成羟基磷灰石沉淀，反应过程中使用氨水（NaOH 溶液1mol/L）调节pH值，把沉淀物高温煅烧从而得到羟基磷灰石粉体。

羟基磷灰石的制备及生物学性能评价

Preparation and Biological Properties of HA Containing Astragalus Polysaccharides
CHANG Li-Na1,2, QU Shu-Xin2, LIN Sun-Zhong2, DUAN Ke2, WENG Jie2
(1. School of Life Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. School of Materials Science and Engineering, Key Lab of Advanced Technologies of Materials, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)
Abstract: Hydroxyapatite (HA) powders containing different concentrations of astragalus polysaccharides (APS)
were synthesized by a wet chemical method. The effect of APS on the crystal structure, crystallinity and crystal size of HA was characterized by XRD, the crystal morphologies of HA and HA/APS were characterized by TEM, the particle size and specific surface area of HA were detected by laser partical size distribution analyzer, automated surface area and pore size analyzer, respectively. Furthermore, the effective concentration of APS on MC3T3-E1 osteoblasts, HA/APS on osteoblastic activity and differentiation was evaluated by Alamar blue, MTT and alkaline phosphatase assay. Cell morphologe was observed by light microscope. The results showed that the crystal structure, crystallinity and crystal size of HA were not obviously effected by the presence of APS. Crystal morphologies of HA/APS was almost the same compared with HA, the average particle size of HA was 1.17 μm and specific surface area was 132.194 m2/g. The effect of APS on osteoblasts was time and dose-dependent, APS concentrations within 80200 μg/mL enhanced osteoblastic activity and ALP expression, HA/APS enhanced osteoblastic activity and the osteoblasts had integrated morphology. It can be concluded that 0.5 g of HA containing 100250 μm APS can promote osteoblastic activity. HA/APS has the promising potential as bone defect filling material for clinical applications.

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基础医学　中国组织工程研究与鼯床康复舅１１卷　第１８期２００７—０５—０６出版　Ｍａｙ６．２００７　Ｖｏ１．¨，Ｎｏ．１８　

载银珊瑚羟基磷灰石的物性鉴定及抑菌实验　★　李剑　，尹庆水’，张余’，杨进城’，周洪武　’Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ　Ｓｕｒｇｅｒｙ，　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　

Ａｒｅａ　Ｃｏｍｍａｎｄ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ＰＬＡ，　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１Ｏ们０　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｃｈｉｎａ；ｚｐｏｓｔ－ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ．　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　ＭｅｄｉｃａＩ　Ｕｎｗｅｍｉｔｙ。　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０５１５，　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｃｈｉｎａ　

Ｌｉ　Ｊｉａｎ★．Ｓｔｕｄ￣ｎｇ　ｆｏｒ　ｍａｓｌｅｒ＇ｓ　ｄｅｇｒｅｅ．　Ｐｈｙｓｉｃｉａｎ．　

Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ　Ｓｕｒｇｅｒｙ，　ＧｅｎｅｒａＩ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ａｌｅａ　Ｃｏｍｍａｎｄ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ＰＬＡ．　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１００１０　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．　

Ｃｈｉｎａ；Ｐｏｓｔ－ｇｒａｄｕａｔｅ　ＩｎｓｔＲｕｔｅ．　Ｓｏｕｔｈｅｍ　

ＭｅｄｉｃａＩ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０５１５，　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｃｈｉｎａ　

Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ　ｔｏ：　Ｙｉｎ　Ｑｉｎｇ－ｓｈｕｉ　Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｔｕｔｏｒ　ｏｆ　ｄｏｃｔｏｒ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ　Ｓｕｒｇｅｒｙ，　ＧｅｎｅｒａＩ　ＨｏｓｐｉｔａＩ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｍｉｌ＿曲ｎ，　Ａｒｅａ　Ｃｏｍｍａｎｄ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ＰＬＡ，　ＧｕａＲｇｚｈｏｕ　５１Ｏ们０　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏ￣ｎｃｅ，　Ｃｈｉｎａ　

Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｙ：ｔｈｅ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａＩ　Ｐｒ￣ｅｃｔ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｎｏ　２００３Ｃ１Ｏ４ＯＯ４　．　２００４ｂ３３１０１００５．：　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｇｕｉｄａｎｃｅ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，　Ｎｏ　２００３ｚ１－Ｄ００２１　：　

Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｇ－ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｃｏｒａｌｌｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａ蹦：Ｔ０　ｐｒｅｐａｒｅ　Ａｇ．ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ　ｓｅｌｆ－ｍａｄｅ　ｃｏｒａｌ　ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ（Ａｇ－ＣＨＡ）ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｅ　ｉｔｓ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ　

ｂａｃｔｅｒｉｕｍ．　ＭＥＴＨＯＤＳ：Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｆｒｏｍ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２００５　ｔｏ　Ｍａｙ　２００６　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｇｅｎｅｒａｌ　

Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ａｒｅａ　Ｃｏｍｍａｎｄ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ＰＬＡ．①Ａｇ・ＣＨＡ　ｗａｓ　ｍａｄｅ　ｂｙ　ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｎｇ　Ａｇ　ｉｎｔｏ　ＣＨＡ　ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ，　ｓｕｃｈ　ａｓ　０．０１，０．００１，０．０００　１　ｍｏｌ／Ｌ．②Ｔｈｅ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ａｇ－ＣＨＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｌｉｎｉｃａＩ　ｓｔｒａｉｎ　ｏｆ　ｃｏｌｉｂａｃｉｌｌｕｓ，ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ　ａｕｒｅｕｓ（ＳＡ）ａｎｄ　ａｅｒｕｇｉｎｏｓｕｓ　Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｆｉａｔ　ｐｌａｔｅ　ｄｉｆｕｓｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ．ｔｈｅ　ｐｕｒｅ　ＣＨＡ　ｗａｓ　ｔａｋｅｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏ１．Ｅａｃｈ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｄｉｓｈ　ｗａｓ　ｃｏｖｅｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ＣＨＡ　ｉｎ　ｆｏｕｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ：（　ｈｅ　ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇ－ＣＨＡ　ｗａｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ｂｙ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ．（　Ｔｈｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｚｏｎｅ　ｗａｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｄａｙ　ｏｆ　ｃｕｌｔｕｒｅ．　ＲＥＳｕＬＴｓ：①Ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇ－ＣＨＡ：Ａｇ　ｗａｓ　ｗｅｌｌ－ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｏｒｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ＣＨＡ．Ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ａｇ．②Ｔｈｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｚｏｎｅ：Ｐｕｒｅ　ＣＨＡ　ｗｌｔｈ　Ａｇ　ｗａｓ　ｉｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｆｏｒ　ｂａｃｔｅｒｉｕｍ．Ｔｈｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ｚｏｎｅ　ｂｙ　ｔｈｒｅｅ　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｇ—ＣＨＡ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｌｉｎｉｃａＩ　ｓｔｒａｉｎ　ｏｆ　ｃｏｌｉｂａｃｉｌｌｕｓ，　ＳＡ　ａｎｄ　ａｅｒｕｇｉｎｏｓｕｓ　Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｌ　ｌａｒｇｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｐｕｒｅ　ＣＨＡ【０．０１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ：（１．５５±０．０３），（２．２８ｉ０．０８），（２．４２ｉ０．０３）ｃｍ；　０．００１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ：（１．０５￣０．０７），（１．７８￣０．０７），（１．３５￣０．ｏ４）ｃｍ；０．０００　１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ：（０．６８￣０．０６），（１．４７±０．０２），（０．５８￣　０．０３）ｃｍ］，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｇ－ＣＨＡ（Ｆ：１　２５０．５０，２　２２３．４０，８　２８５．６６，Ｐ＜　０．００１）．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｌｓｏ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｇ－ＣＨＡ（Ｆ＝２　３２３．４４５，Ｐ＜０．００１），　ａｎｄ　ａｍｏｎｇ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｓｔｒａｉｎｓ（Ｆ＝４２２．９５２，２８９．６９３，３　４６１．７５４，Ｐ＜０．００１）．　ＣｏＮＣＬＵＳＩｏＮ：Ｔｈｅ　ｓｅｌｆ－ｍａｄｅ　Ａｇ—ＣＨＡ　ｉｓ　ｐｒｉｍａｒｉｌｙ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｏ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｉｎｈｉｂｉｔ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｏｆ　ｃｏｌｉｂａｃｉｌｌｕｓ，ＳＡ　ａｎｄ　ａｅｒｕｇｉｎｏｓｕｓ　Ｂａｃｉｌｌｕｓ．　

Ｌｉ　Ｊ。Ｙｉｎ　ＱＳ，Ｚｈａｎｇ　Ｙ，Ｙａｎｇ　ＪＣ，Ｚｈｏｕ　ＨＷ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｇ－ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｃｏｒａｌｌｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ．Ｚｈｏｎｇｇｕｏ　Ｚｕｚｈｉ　ＧｏｎｇｃｈｅｎｇＹａｎｊｉｕ　ｙｕ　ＬｉｎｃｈｕａｎｇＫａｎｇｆｕ２００７；１１（１８）：３４７２－３４７５（Ｃｈｉｎａ）　［ｗｗｗ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍ／ｚｇｌｃｋｆ／ｅｊｏｕｍａｌ／ｕＩｐｆｉｌｅｓ／０７－１８／１８ｋ・３４７２（ｐｓ）．ｐｄｑ　

摘要　目的：鉴定自制载银珊瑚羟基磷灰石（Ａｇ－ｃｏｒａｌ　ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ，Ａｇ－ＣＨＡ）并评价其抑菌效果。　方法：实验于２００５－０９／２００６—０５在解放军广州军区广州总医院医学实验室完成。　自制０．０１，０．００１．０．０００　１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ。　（　采用平板扩散法观察０．０１，０．００１，０．０００　１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ—ＣＨＡ对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的临床株型的抗菌效果。　另将单纯ＣＨＡ设为对照。每个培养皿４个方位同时放人０．０１，０．００１，０．０００　１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ和单纯ＣＨＡ，培养第３天测量　抑菌圈直径。实验评估　利用扫描电镜和能谱仪观察自制Ａｇ—ＣＨＡ的微观结构及成分。②观察抑菌圈直径。　结果：Ｑ｝Ａｇ－ＣＨＡ的微观结构及成分：银离子均匀吸附于珊瑚羟基磷灰石的孔隙表面，浓度越高相关银离子吸附的含量越高。　②抑菌圈直径：单纯ＣＨＡ对３种细菌均无抑菌作用。３种浓度Ａｇ－ＣＨＡ对培养皿中金黄色葡萄球菌（临床株）、绿脓杆菌（临床　株）、大肠杆菌（临床株）的抑菌圈直径均大于单纯ＣＨＡ【０．０１　ｍｏｌ／ＬＡｇ－ＣＨＡ的抑菌圈直径分别为（１．５５￣０．０３），（２．２８￣０．０８），　（２．４２￣０．０３）ｃｍ；０．００１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ分别为（１．０５￣０．０７），（１．７８￣０．０７），（１．３５￣０．０４）ｃｍ；０．０００　１　ｍｏｌ／Ｌ　Ａｇ－ＣＨＡ分别为　（０．６８￣０，０６），（１，４７±０．０２），（０．５８￣０．０３）ｃｍ】，３种浓度间比较差异有显著性意义（Ｆ：１　２５０．５０，２　２２３．４０，８　２８５．６６，Ｐ‘　０，００１）。不同浓度Ａｇ－ＣＨＡ间的主效应差异有显著性意义（Ｆ＝２　３２３．４４５，Ｐ＜０．００１）；金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌　间差异有显著性意义（Ｆ＝４２２．９５２，２８９．６９３，３　４６１．７５４，Ｐ均＜０．００１）。　结论：初步验证了自制Ａｇ－ＣＨＡ可以明显抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的临床株型的生长。　关键词：抑菌；银；珊瑚羟基磷灰石；生物材料　

Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｐ嗍ｒａｍ　ｏｆ　—Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　李剑，尹庆水，张余，杨进城，周洪．载银珊瑚羟基磷灰石的物性鉴定及抑菌实验【Ｊ］．中国组织工程研究与临床康复，２００７，１Ｉ（１８）：３４７２－３４７５　

ｏＦｌｏ　ｇｙ　Ｐｇ

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Ｎｏ．２００６１６３０４５　

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２００７－０２－２８　Ａｃｃｅｐｔｅｄ：２００７－０３－１８　