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羟基磷灰石的制备与应用孙镇镇/文【摘要】羟基磷灰石是自然界中生物骨组织的构成要素，其微孔是由天然孔道结构形成，具有较强的表面吸附性和离子交换性，是一种具有良好应用前景的无机生物矿物材料，在生物医用材料、环境功能材料、湿敏半导体材料、催化剂载体以及抗菌功能材料等方面都有广泛的应用。
本文首先简单介绍了羟基磷灰石的基本性能，重点阐述了羟基磷灰石的制备方法，最后对其应用进行了阐述。
【关键词】羟基磷灰石；性能；制备；应用羟基磷灰石 (hydroxyapatite， HAP)，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，是一种微溶于水的磷酸钙盐，属于六方晶系。
HAP 的结构可以描述为磷氧四面体基团的紧密结合体，图1为HAP 的晶体结构图[1]。
从图1中可以看到，P5+位于四面体的中心，并且其顶部被4个 O 原子占据。
Ca2+则被磷氧四面体所包围，在晶胞中占有2个独立的位置 Ca(I) 和 Ca(II)，从而形成 2 种直径不同、互不相连的通道。
由于 HAP 结构中存在2个不同的钙位点，所以可以通过对钙位点的特定修饰来调节 HAP 的特性。
图1 羟基磷灰石的晶体结构羟基磷灰石的密度为3.156g/ cm3，熔点为1650℃，溶度积为（6.3±2.1）×10-59，晶体折射率为1.64-1.65。
其在水中溶解度约0.4 ppm，呈弱碱性，pH为7-9。
在人体骨骼中，羟基磷灰石大约占总质量的90%，其余10%为碳酸钙和其他无机盐[2-4]。
羟基磷灰石是自然界中生物骨组织的构成要素，其微孔是由天然孔道结构形成，具有较强的表面吸附性和离子交换性，随着科技和医学的不断前行，为了更大程度地发挥其性质，人工合成的羟基磷灰石也变得越来越多，它可以凭借自身的生物相容性、生物活性、骨传导性在骨治疗上发挥重要的作用。
过去的二十年中，羟基磷灰石在骨和牙齿植入、吸附重金属等领域均有报道。
但在实际应用中，不容忽视的是羟基磷灰石自身存在的机械性能不佳、使用中容易团聚、使用后回收困难等缺点，这些缺点极大的限制了它的广泛应用。
羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复领域中的应用羟基磷灰石（Hydroxyapatite）是一种人工骨 substitute，因具有与天然骨类似的化学成分和微观结构，因此在骨科领域中得到广泛应用。
然而，由于其颗粒大小较大，可能导致治疗过程中出现植入部位与周围组织之间的间隙，进而影响植入效果。
近年来，羟基磷灰石纳米颗粒（Hydroxyapatite Nanoparticles，HANPs）的出现，为骨修复领域带来了新的发展机遇。
一、羟基磷灰石纳米颗粒的制备磷酸二氢钙和氢氧化铵可作为羟基磷灰石纳米颗粒的前体。
先将磷酸二氢钙在氢氧化铵水溶液中沉淀，再在高温下烘烤，即可形成羟基磷灰石纳米颗粒。
此外，还可以利用溶剂热法、微波法等制备 HANPs。
二、羟基磷灰石纳米颗粒的优点1. 纳米级别的颗粒大小使其在植入过程中更容易与周围组织结合，因此能够有效解决传统羟基磷灰石颗粒可能导致的空隙问题。
2. 纳米颗粒具有更大的比表面积，这使得它具有更多的活性位点和更大的表面反应活性，有效促进骨细胞的吸附和增殖。
3. 纳米颗粒可以形成纳米级别的多向架构，这样可以更好地模仿自然骨的结构，促进骨细胞的生长。
三、羟基磷灰石纳米颗粒在骨修复中的应用1. 骨填充剂：由于其优秀的生物相容性和生物活性，HANPs 的应用在骨填充领域中具有相当的应用潜力。
HANPs 可以作为骨填充材料，替代传统的人工骨substitute，可促进自然骨的再生。
2. 羟基磷灰石纳米颗粒修复骨缺损：HANPs 可以在人工牙齿、牙髓和骨修复中发挥良好的效果。
通过纳米材料增加生物材料在短时间内的生物活性，从而在骨修复过程中起到加速骨组织生长的作用。
3. 骨植入体涂层剂：由于其生物相容性和优越的生物活性，HANPs 可以作为人工植入体的涂层剂。
此外，HANPs 在植入体涂层剂中作为生物材料的增加，可以提高植入体和骨组织的结合力，从而改善人工植入体的长期稳定性。
四、未来展望随着纳米技术的进一步发展，我们相信 HANPs 在骨修复领域中的应用前景不可限量。
羟基磷灰石的制备及应用研究羟基磷灰石是目前应用最广泛的生物材料之一。
因其良好的生物相容性和生物活性，在骨科和牙科领域得到了广泛的应用。
本文将就羟基磷灰石的制备及应用进行研究和探讨。
1.羟基磷灰石的制备羟基磷灰石的制备主要有湿法合成和干法合成两种方法。
其中湿法合成又包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等几种方法。
而干法合成主要有高能球磨法等方法。
1.1 湿法合成共沉淀法：羟基磷灰石的共沉淀法制备过程中利用钙、磷两个离子在一定条件下共沉淀作用，形成了羟基磷灰石。
共沉淀法具有制备工艺简单，反应速度快等优点。
但是其产品具有较大的晶体粒径和不稳定等缺陷。
溶胶-凝胶法：在溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石过程中，通过到达成熟态的化学缓慢水解发生反应，羟基磷灰石在凝胶中形成。
该方法得到的羟基磷灰石晶体粒度分布小，晶体形态好，内部结构均匀致密等优点。
但是该方法的制备过程复杂，且需要较长时间，成本较高。
水热法：在水热法制备羟基磷灰石过程中，通过水热反应来形成羟基磷灰石。
该方法具有制备工艺简单等优点。
但是制备效率较低且羟基磷灰石的结晶度较低，易形成杂多晶和非晶态。
1.2 干法合成高能球磨法：在高能球磨法制备羟基磷灰石过程中，通过高能钨钢球的强制研磨来形成羟基磷灰石。
该方法具有制备简单，易于大规模生产等优点。
但是制备过程中需要严格控制球的大小，否则会影响羟基磷灰石的晶体粒度和分布。
2.羟基磷灰石的应用2.1 骨科领域羟基磷灰石可作为一种生物陶瓷，应用于骨科领域。
其良好的生物相容性和生物活性使得其能够与人体骨组织相容性良好。
在人工骨替代和组织修复中，羟基磷灰石能够促进骨细胞的生长和分化，提高骨修复的质量。
2.2 牙科领域在牙科领域，磷酸羟基磷灰石可以用于制备牙科修补材料，其生物相容性好，与人体牙齿组织具有相似的化学成分和物理性质。
磷酸羟基磷灰石的应用还可以提高口腔修复质量。
3.羟基磷灰石的未来展望随着骨科和牙科行业的飞快发展，羟基磷灰石的应用范围也在不断扩大。
羟基磷灰石医用材料
摘要：
一、羟基磷灰石的基本概念与特性
二、羟基磷灰石在生物医学领域的应用
三、羟基磷灰石的制备方法与工艺
四、羟基磷灰石产品的市场现状与前景
正文：
羟基磷灰石（HAP）是一种生物活性无机材料，化学式为
Ca5(OH)(PO4)3，它是人体和动物骨骼的主要成分。
在生物医学领域，羟基磷灰石因其独特的物理和化学性质，被广泛研究和应用。
羟基磷灰石具有优良的生物相容性，能与机体组织在界面上实现化学键结合。
其在体内有一定的溶解度，能释放对机体无害的离子，参与体内代谢，对骨质增生有刺激或诱导作用，能促进缺损组织的修复，显示出生物活性。
在生物医学领域，羟基磷灰石主要用于制备生物医学材料及其制品，包括羟基磷灰石生物陶瓷及其复合材料、热喷涂涂层、电泳沉积、物理气相沉积等。
此外，羟基磷灰石也可用作高纯试剂。
羟基磷灰石的制备方法有多种，如湿化学法、干化学法、沉淀法、水热法等。
其中，超临界流体干燥法（SCFD）是一种常用的制备纳米羟基磷灰石的方法。
这种方法具有制备过程简单、能耗低、产品纯度高等优点。
在市场应用方面，羟基磷灰石产品在我国医疗、生物医学领域有着广泛的应用。
随着科技的发展和需求的增长，羟基磷灰石在医疗领域的应用将进一步
拓展。
目前，我国已经有不少企业致力于羟基磷灰石相关产品的研发和生产，积极推动其在医疗、生物医学领域的应用。
总之，羟基磷灰石作为一种具有生物活性的无机材料，在我国生物医学领域具有广阔的应用前景。
羟基磷灰石的制备与应用研究1.引言羟基磷灰石（HA）是一种广泛应用于医学领域的生物材料，具有与骨骼组织相似的化学成分和结构。
因此，HA材料被广泛应用于骨修复、植入物、药物缓释等领域。
本文旨在介绍羟基磷灰石的制备方法和应用研究。
2.羟基磷灰石的制备2.1 化学合成法化学合成是制备HA材料的一种常用方法。
主要步骤包括磷酸和Ca(OH)2的反应，生成磷酸钙沉淀物，进一步反应形成HA。
其中，磷酸和Ca(OH)2的摩尔比例是重要的，影响着HA的形态和结构。
2.2 热沉淀法热沉淀法是一种常用制备HA材料的方法。
该方法主要步骤包括磷酸和CaCl2混合并调节pH值，然后在高温条件下使其反应生成HA。
这种方法可以制备出具有大量孔隙和高比表面积的HA材料。
2.3 生物制备法生物制备法是利用微生物、植物、动物等生物体通过其生理代谢产生的有机酸或其他物质来制备HA材料。
这种方法制备的HA 材料更具有生物相容性，并且制备成本更低。
3.羟基磷灰石的应用研究3.1 骨科材料由于HA与骨骼结构相似，因此它是一种在骨科领域广泛应用的生物材料。
HA材料可以用于骨修复、骨填充、植入物等领域。
HA材料具有生物相容性高、吸附能力好、力学性能良好等优点，已经成为骨科领域的重要材料。
3.2 药物缓释HA材料具有很好的生物相容性和化学稳定性，可以被用于药物缓释领域。
HA材料的微孔可以吸附药物，然后缓慢释放出来。
这种方法可以使药物在缓慢释放的过程中保持其活性，同时也可以延长药物的作用时间。
3.3 医用传感器HA材料也可以作为医用传感器的基础材料。
许多现代医疗设备和技术都需要传感器来搜集医学数据。
利用HA材料的导电性能特点，可以研制出具有高灵敏度、稳定性和生物相容性的传感器。
4.总结羟基磷灰石是一种具有广泛应用的生物材料，目前已经在医药领域得到了广泛的应用。
本文介绍了HA材料的制备方法和应用研究，展示了它的潜力和前景。
HA材料在医疗领域中将继续发挥重要作用。
羟基磷灰石的制备及应用研究羟基磷灰石是一种生物医用材料，具有良好的生物相容性和生物活性。
在牙科、骨科、普外科等领域被广泛应用，特别是在人造骨修复方面发挥着重要作用。
1. 羟基磷灰石的制备方法羟基磷灰石的制备方法有多种，其中包括化学合成、水热法、共沉淀法等。
其中，共沉淀法是目前最为常用的制备方法之一。
共沉淀法是通过将含有Ca2+和PO4^3-的化合物，如CaCl2和Na2HPO4混合在一起，并在水中搅拌，使其形成沉淀。
沉淀经过干燥和高温煅烧，即可得到羟基磷灰石。
通过调节反应条件，如pH值、反应温度和时间等参数，可以得到不同形态和性质的羟基磷灰石。
2. 羟基磷灰石的应用研究羟基磷灰石的应用研究主要集中在生物医用材料领域。
它具有良好的生物相容性和生物活性，可以与组织细胞良好地结合，促进骨组织的生长和再生。
在牙科领域中，羟基磷灰石被广泛应用于牙髓炎和牙根被破坏的治疗中。
在骨科领域中，羟基磷灰石则被用于骨修复和骨再生。
在普外科领域中，羟基磷灰石则被用于人造关节的制作，以及其他重大手术中的骨缺损修复。
不仅如此，羟基磷灰石还可以通过表面修饰、掺杂和复合等方法，来改善其性能和功能，例如提高降解速率、增强力学性能、抗菌、降解药物等。
这些方法均可以扩展羟基磷灰石的应用范围和提高其性能，推动其在生物医用材料领域的进一步发展。
3. 羟基磷灰石的发展前景近年来，随着医疗技术的发展和人们健康意识的提高，生物医用材料的需求量越来越大。
而作为一种重要的生物医用材料，羟基磷灰石将在未来得到进一步的应用和发展。
未来，羟基磷灰石的发展将更加注重材料的智能化、定制化和可持续发展。
通过纳米材料、生物材料等新技术的应用，将实现羟基磷灰石在组织工程、医学影像等领域的广泛应用。
同时，在病理诊断与治疗中更广泛地运用，例如在肿瘤的预防、诊断和治疗中的应用，将会取得更为广泛和重要的应用和发展。
总之，羟基磷灰石是一种生物医用材料，具有广泛的应用前景和发展空间。
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羟基磷灰石材料的合成及应用羟基磷灰石材料是生物医学领域中非常常见的一种生物陶瓷材料，广泛应用于植入性医学器材和骨子结构修复、组织工程等方面。
本文将介绍羟基磷灰石材料的合成方法及其应用。
1. 羟基磷灰石材料的合成羟基磷灰石材料可通过多种方法进行制备，主要有化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法和高温固相合成法等。
其中，化学共沉淀法和溶胶-凝胶法是比较常用的两种方法。
1.1 化学共沉淀法在化学共沉淀法中，将钙离子和磷酸离子以一定的比例混合，加入一定量的氢氧化钠，反应完毕后，产生的固体沉淀物即为羟基磷灰石的前体物质。
接着，将前体物质放入焙烧炉中进行煅烧，生成最终的羟基磷灰石材料。
1.2 溶胶-凝胶法在溶胶-凝胶法中，将适量的羟基磷灰石前体溶解于甲醇、乙醇等有机溶剂中，得到溶胶。
再将溶胶极缓慢地加热到一定温度，使其凝胶化。
最后，将凝胶体焙烧，得到最终的羟基磷灰石材料。
2. 羟基磷灰石材料的应用由于其良好的生物相容性和生物活性，羟基磷灰石材料广泛应用于骨组织工程、口腔种植、骨折治疗、植入性医学器材等领域。
2.1 骨组织工程骨组织工程是利用生物材料和骨细胞形成人工骨组织的技术，羟基磷灰石材料具有优异的生物相容性，可以促进骨细胞的增殖和分化，有助于骨组织的修复和再生。
2.2 口腔种植羟基磷灰石材料在口腔种植中应用广泛，可以用于修复牙齿、修复颌骨缺损、种植人工牙根等，具有良好的生物相容性和组织相容性。
2.3 骨折治疗羟基磷灰石材料具有良好的生物相容性和生物活性，可以被人体吸收和代谢，有助于骨折的修复和再生。
2.4 植入性医学器材羟基磷灰石材料可以制成人工关节、人工骨头等植入性医学器材，具有优异的生物相容性和生物活性，有助于植入器材的耐久性和效果。
总之，羟基磷灰石材料具有良好的生物相容性和生物活性，在医学领域中应用广泛，可以用于组织工程、口腔种植、骨折治疗、植入性医学器材等领域。
在未来，羟基磷灰石材料的应用前景将更加广阔。
溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石的研究
溶胶-凝胶法是一种制备纳米材料的重要方法之一，其基本原理是通过化学反应在溶液中形成胶体溶胶，随后通过干燥、煅烧等处理方式制备出纳米材料。
纳米羟基磷灰石是一种重要的生物医用材料，具有优异的生物相容性和生物活性，广泛应用于骨科、牙科等领域。
利用溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石的过程中，主要涉及以下几个步骤：
1. 制备前驱液：将适量的羟基磷灰石粉末加入到醋酸、乙醇等溶剂中，加适量的表面活性剂溶解均匀。
2. 溶胶化：在适当的条件下搅拌前驱液，使其转变为均匀分散的胶体溶胶。
3. 凝胶化：通过加热、干燥等方式，使胶体溶胶逐渐转变成凝胶体。
4. 煅烧：将凝胶体进行高温处理，使得纳米羟基磷灰石形成。
通过优化上述步骤的条件，如控制pH值、添加络合剂等，可以得到形态规整、尺寸均一的纳米羟基磷灰石。
溶胶-凝胶法制备的纳米羟基磷灰石具有优异的生物相容性、生物降解性和生物活性，有望成为生物医用材料领域的研究热点。
羟基磷灰石材料的制备及应用研究1. 羟基磷灰石的介绍羟基磷灰石是一种常见的生物无机材料，其化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，主要存在于牙齿、骨骼、贝壳等生物硬组织中。
其与人体组织的相容性较高，因此具有广泛的医学应用价值。
由于其优良的生物活性和生物可降解性，羟基磷灰石材料可以被用作人工骨、组织工程支架、骨修复材料等医用材料的制备。
2. 羟基磷灰石材料的制备方法2.1 热水法热水法是制备羟基磷灰石的一种简单有效的方法。
首先将氢氧化钙和过量的磷酸一起加入到水中，并在100℃下反应6小时。
所形成的羟基磷灰石可以通过常规的沉淀和离心分离技术得到。
2.2 水热法水热法是利用高温高压条件下的化学反应，制备纳米级羟基磷灰石材料的方法。
其过程简单易行，只需将磷酸和氢氧化钙混合，并加入适量的水，然后在高温高压反应釜中进行反应。
该方法制备的羟基磷灰石颗粒尺寸分布均匀，具有较高的生物可降解性。
2.3 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种有机-无机杂化制备羟基磷灰石的方法。
其过程包括两个步骤：先制备出有机前体，然后通过热处理将其转化为无机材料。
该方法制备的羟基磷灰石材料具有高度的结晶度和生物活性。
3. 羟基磷灰石材料的应用3.1 骨缺损修复羟基磷灰石材料在医学领域中最常见的应用是用于骨缺损修复。
其优良的生物相容性和生物可降解性，使其被广泛地用作人造骨、骨水泥、骨替代物等材料的制备。
研究表明，利用羟基磷灰石材料修复骨缺损可有效促进骨细胞增殖和骨再生，缩短骨愈合时间，使患者更快地恢复正常生活。
3.2 组织工程支架材料随着组织工程技术的发展，羟基磷灰石材料开始被用作组织工程支架材料的制备。
该材料具有延伸性、强度高、生物活性好等优点，可以为修复组织缺损提供支撑和生长环境，促进组织再生。
目前，羟基磷灰石材料被广泛地应用于修复骨、软骨、皮肤和神经等缺损。
3.3 药物缓释材料羟基磷灰石材料的孔隙结构可以用于控制药物的释放速度和量。
因此，该材料也成为了一种常见的药物缓释材料。
文章编号：2096 − 2983(2020)06 − 0048 − 07DOI: 10.13258/ki.nmme.2020.06.008羟基磷灰石的合成及其应用的研究进展王硕硕， 何 星（上海理工大学 材料科学与工程学院，上海 200093）摘要：羟基磷灰石因具有优异的生物相容性和生物活性、优异的离子交换性能等，在生物医学领域、污水的治理、氧化剂及催化剂载体等方面被广泛使用。
简要介绍了羟基磷灰石的常见合成方法及其具体的制备工艺，详细介绍了其在药物载体、重金属离子吸附以及催化剂载体中的具体应用，并从生物应用、环境功能材料及化学催化领域3个方面总结了国内外的研究进展，展望了该材料的发展方向。
关键词：羟基磷灰石；制备方法；生物应用；吸附剂；催化剂中图分类号：TB 34 文献标志码：AResearch Progress on Synthesis and Application ofHydroxyapatiteWANG Shuoshuo， HE Xing(School of Materials Science and Engineering, University of Shanghai forScience and Technology, Shanghai 200093, China)Abstract: Hydroxyapatite is widely used in biomedical field, sewage treatment, oxidants and catalyst carriers owing to its excellent biocompatibility, biological activity and excellent ion exchange performance. The common synthesis methods and specific preparation technology of hydroxyapatite were briefly introduced. The specific applications in drug carrier, heavy metal ion adsorption and catalyst carrier were introduced in detail. The research progress at home and abroad was summarized from three aspects of biological application, environmental functional materials and chemical catalysis, and the development direction of this material was prospected.Keywords: hydroxyapatite; preparation method; biological applications; adsorbent; catalyst羟基磷灰石(hydroxyapatite，HAP)，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，是一种微溶于水的磷酸钙盐，属于六方晶系。
纳米羟基磷灰石的制备及在生物医学上的应用研究进展李宾杰;姚素梅;李淑莲;马远方【摘要】综述了近年来有关纳米羟基磷灰石制备方法及其在生物医学领域的应用研究进展;着重介绍了溶胶-凝胶法、化学沉淀法、水热法、前躯体水解法、模板法、超声波法、机械化学法等制备方法,并简要总结了纳米羟基磷灰石在肿瘤治疗、药物载体以及齿科材料和人工骨等生物医学领域的应用进展.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2010(021)005【总页数】7页(P90-96)【关键词】纳米羟基磷灰石;制备;应用;研究进展【作者】李宾杰;姚素梅;李淑莲;马远方【作者单位】河南大学,医学院免疫研究所;河南大学,医学院分子医学研究所;河南大学,特种功能材料教育部重点实验室,河南,开封,475004;河南大学,医学院分子医学研究所;河南大学,医学院免疫研究所;河南大学,医学院免疫研究所【正文语种】中文【中图分类】TQ246.3羟基磷灰石(HA)是人体和动物骨骼、牙齿的主要无机成分,分子式为Ca10(PO4)6(OH)2,骨质中的羟基磷灰石是一种长度为200～400 nm,直径为15～30 nm的针状纳米颗粒,其周围规则地排列着骨胶原纤维.人工合成纳米羟基磷灰石(nHA)作为生物陶瓷具有很多优异的性能,如:生物相容性、生物活性、生物降解性、骨传导性、非免疫原性,等等,这些性质使其在生物医学领域有着广泛的应用前景.因此,近年来探索nHA不同的制备方法成为科学家们研究的热点,但主要是湿化学法,即在液相体系中进行.1.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶,然后使溶质聚合凝胶化,再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分,最后得到无机材料.其优点是在低黏度的液体状态下混合原料,实现原子或分子级的均质化.它能严格控制化学计量比、工艺简单、烧结温度低、产物粒径小且分布均匀.Kuriakose等[1]在85℃时将p H 10.5的0.5 mol/L Ca(NO3)2·4H2O乙醇溶液以5 mL/min的滴加速度加入到5 mol/L(NH4)2HPO4水溶液中,同时在溶胶-凝胶里面加入Ca(OH)2溶液,保持体系p H值为10,快速搅拌反应4 h后,将产品放入到40℃烘箱中过夜,得到的凝胶依次在400℃、750℃、1 200℃烧结2 h后得到半径为1.3 nm的纳米晶.邢瑞敏等[2]以CaCl2和P2O5为原材料,按Ca/P=1.67(摩尔比)分别配置CaCl2和P2O5的乙醇溶液,然后把P2O5醇溶液缓缓滴加到CaCl2的醇溶液中并搅拌30 min,得到无色透明的溶胶,把所制AAO模板浸入该溶胶中60 min后取出,真空干燥24 h,将之放于马弗炉中缓慢升温至600℃,恒温5 h,自然冷却至室温,制备的羟基磷灰石纳米线直径约为50 nm、长度达20μm.黄龙全[3]等将0.25 mol CaO研磨成细小粉末过300目筛,加入到450 mL蒸馏水中,充分搅拌.将0.15 mol的 H3PO4用50 mL蒸馏水稀释后用滴定管慢慢滴加到溶有CaO的烧杯中,边滴加边用磁力搅拌器搅拌,直到烧杯底部的CaO全部溶解,形成白色的 HA溶胶.抽吸过滤后分别用蒸馏水、无水乙醇对所得胶体洗涤3次,然后在温度≤90℃下烘干得到粉体,最后在890℃温度下煅烧2.5 h得到羟基磷灰石粉体,颗粒直径为30 nm.1.2 化学沉淀法化学沉淀法是把沉淀剂加入到盐溶液中,发生沉淀反应后,将沉淀洗涤干燥后,或经热处理得到纳米材料.其特点简单易行,但纯度低,颗粒半径大,适合制备氧化物.张维丽等[4]根据 HAP中Ca/P摩尔比应接近1.67,用转速为300 r/min磁力搅拌充分搅拌一定体积的0.25 mol/L Ca(NO3)2·4H2O溶液,并缓慢滴加20%的氨水溶液,调节Ca(NO3)2·4H2O溶液的p H值;当p H值达到10～11时,开始滴加0.15 mol/L(N H4)2HPO4溶液,得到白色沉淀,在反应过程中不断滴加氨水溶液,保持溶液的p H值不变,滴加完毕后,连续搅拌2 h.反应完毕后,在常温常压下陈化处理5 h以上,将陈化后的沉淀加入去离子水中,稀释并反复洗涤、离心,至反应产物接近中性为止.将离心得到的样品放在40℃的干燥箱中干燥后,放入马弗炉中600℃热处理1 h,或将洗涤至中性的沉淀直接冷冻干燥,得到棒状或针状的纳米颗粒.为得到高比表面积的纳米颗粒,日本宫崎大学 Kijima[5]研究组将Ca(NO3)2,KH2PO4,C12(EO)9,Tween 60,HNO3和 H2O按1.67∶1∶1∶1∶8∶60的摩尔比配制成均相混合物,然后加入适量的氨水,混合均匀,静置48 h后得到条状的nHA,在此过程中,Tween 60发生水解,产生硬脂酸根与纳米颗粒表面上的Ca2+作用产生的硬脂酸钙阻止了颗粒团聚,并且C12(EO)9进一步地夹在硬脂酸钙和nHA之间,阻止颗粒团聚长大.产生颗粒在500℃烧结5 h,得到颗粒直径为4～20 nm,比表面积高达364 m2·g-1的纳米材料.Kim等[6]将500 mL 1.0 mol/L Ca(OH)2悬浮液和500 mL 0.6 mol/L H3PO4溶液,在25℃时直接混合反应得到nHA颗粒,在此过程中首先生成中间体CaHPO4·2H2O,之后中间体再慢慢转换为nHA,完全转换需要5 d.本方法的优点是不会在体系中引入其他离子.1.3 水热法水热法是在特制的密闭反应容器里,采用水溶液作为反应介质,在高温高压环境中,使得通常难溶或不溶的物质溶解后再重结晶的一种方法.它可直接得到结晶良好的粉体,无需做高温灼烧处理,避免了粉体的硬团聚和结构缺陷.Wang等[7]将0.024 mol的K2HPO4·3H2O和 0.024 mol的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入到100 mL去离子水中,加热到50℃溶解,加入1 mol/L的 KOH 来调整体系p H值为12,搅拌2 h,同时,把60 mL 0.04 mol CaCl2的溶液慢慢加入到上述体系,搅拌后将悬浮液加到高压反应釜中分别在120℃和150℃温度下反应12～24 h,得到长径比不同的纳米棒.Zhang等[8]将2 mmol Ca(NO3)2·4H2O,0.2g CTAB,用适量去离子水溶解,并用一定量的 HNO3(或氨水)调整体系p H值为4.0～9.0得到20 mL溶液1,另外又在15 mL去离子水中加入2 mmol柠檬酸钠和1.2 mmol(NH4)2HPO4得到溶液2,剧烈搅拌30 min溶液1后,将溶液2加入进一步搅拌20 min,将得到的混合溶液转移到不锈钢高压釜中在180℃温度下反应24 h.结果显示在不同p H值条件下可以得到不同长径比的纳米棒或由纳米棒自组装成的微米颗粒.梁琼[9]将0.281 0 g Ca(NO3)2和0.092 4 g(NH4)2HPO4混合于70 mL p H值为7.5(用氨水调节)的去离子水中;同时将等量的Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4混合于70 mL p H值为10.5的去离子水中,分别搅拌10 min后离心分离.将p H值为7.5条件下所得沉淀物分散于p H值为10.5的水溶液中,再将重新混合后的悬浮液倒入100 mL高压反应釜中,于180℃条件下水热处理10 h.冷却至室温,离心分离,用去离子水将沉淀洗涤3次后于80℃条件下干燥10 h,制得的HA纳米棒的平均长径比最长(约为28).1.4 前驱体水解法前驱体水解法首先通过制备固体前驱体,然后控制不同的水解条件制备纳米颗粒,由于通过固相表面溶解的离子发生水解反应,反应条件可控性能好,所以日本人 Ito[10]将50 L 1.1 mol/L NH4H2PO4溶液与同样体积的2.7 mol/L Ca(NO3)2溶液混合后剧烈搅拌30 min得到白色的CaHPO4·H2O沉淀,过滤,在60℃和250℃烘干24 h得到 CaHPO4.在70℃时将0.4 g CaHPO4加入到40 L水中,用NH3·H2O或NaOH调整p H值在9.0～13.0,并调节水解体系的离子强度可以得到纳米针、纳米纤维、纳米片,实现了不同形貌的羟基磷灰石选择性制备.1.5 模板法模板法是指在模板所限的微小空间内进行材料制备,如以反相微乳液胶束内的“水池”为微反应器以及通过表面活性剂的相关基团对纳米晶不同晶面的吸附作用而制备各种纳米微粒材料.因反应物质能够以需要的适当浓度均匀分散于乳液液滴内并得到相应的离子基团保护,所以可以避免溶液中因局部浓度过高而引起的团聚问题,从而使反应均匀进行并可制备单分散性很好的微粒材料.美国华盛顿大学Bose研究组[11]将一定量的Ca(NO3)2和H3PO4溶解到水中制成的水溶液作为水相,将壬基酚聚氧乙烯5醚和10醚为表面活性剂,加入到环己烷中溶解作为油相,按照一定的体积比把水相加入到油相中搅拌制成反相透明微胶束,用氨水来调节体系p H值为7,在室温下反应12 h,在不同温度下老化不同时间,得到前驱体干燥后在不同的温度下灼烧得到纳米颗粒,通过一系列的实验发现微乳液组成,p H值,老化时间、温度,以及金属离子的浓度都对纳米颗粒的表面积和形貌有着很大的影响.Wei等[12]分别将Ca(NO3)2·4H2O(1.67 mol)和 (NH4)2HPO4(1 mol)加入到十二胺(0.2 mol),乙醇(10 mol),庚烷 (2 mol)和水 (600 mol)的混合溶液中搅拌.两种乳液在室温20℃时迅速混合反应,将得到沉淀过滤,洗涤数次,在反应体系p H=9时,得到纳米带宽度为1.37 nm,在p H=7时,纳米球直径为55～60 nm.周琰春等[13]将60 mL 3 mmol·L-1的Na2HPO4和3 mL 0.09 mol·L-1的CTAB 溶于200 mL三次蒸馏水中,用1 mol·L-1NH3·H2O调节溶液p H值为9～10,在20℃下磁力搅拌30 min,然后滴加5 mmol·L-1的CaCl2溶液60 mL,得到乳白色溶胶,反应过程中随时用N H3·H2O调节溶液维持p H值在9～10之间,反应继续陈化24 h,此过程一直伴随搅拌.反应完成后,用0.22μm的微孔滤膜过滤,将过滤得到的沉淀用去离子水和无水乙醇反复冲洗至其中无CTAB为止.将清洗干净的沉淀放置在45℃的真空烘箱中烘干,得到nHA是形貌均匀、成分单一、直径约20 nm的球形颗粒.1.6 超声波法传统的湿法制备超细粉末普遍存在的问题是易形成团聚结构,从而破坏了粉体的超细均匀特性.超声的空化和微射流产生的瞬时高温,高压和极快的传质速率不仅促进晶核的形成,同时起到控制晶核同步生长的作用,为制备超细、均一纳米粉末提供了良好的条件.斯洛文尼亚科研人员[14]用超声波产生的瞬间空化作用,使一定量的Ca(NO3)2,NH4H2PO4和尿素在水中发生均匀沉淀反应,用尿素分解调整体系p H 值,制备了晶化的片状nHA.1.7 机械化学法机械化学法靠压碎、击碎等机械作用,将反应物充分地混合并使之进一步地发生化学反应,工艺简单,成本低廉.Yeong等[15]使用CaHPO4和CaO物质的量比为3∶2,在传统的球磨机上以乙醇为介质,氧化锆球为球磨珠充分混合物料,然后再放到一定尺寸的氧化铝容器中用不锈钢球为球磨珠进一步研磨,研磨20 h以上得到高度结晶的类球状羟基磷灰石纳米晶,尺寸为25 nm,比表面积为76.06 m2/g.2.1 癌症治疗nHA安全无毒,可降解吸收或全部随粪便排出,因此其本身就可以作为药物.研究发现由于nHA表面存在大量的悬空键,提供较多的Ca2+离子,可以通过细胞膜使癌细胞过度摄入,产生细胞毒性,抑制癌细胞生长;另外,nHA可导致DNA损伤,形成DNA 链缺口,影响遗传物质DNA的合成;诱导细胞周期阻滞和凋亡;抑制肿瘤细胞的端粒酶基因的表达,下调端粒酶活性的作用,从而限制许多恶性肿瘤的无限制生长,所以nHA目前已应用于抗肿瘤药物研究.Li等人[16]用荧光免疫检验法和MTT法研究发现:棒状和椭球状nHA纳米颗粒会使黑色素肿瘤细胞的细胞核收缩,破裂,细胞增殖受到抑制.Liu等人[17]把人肝癌BEL-7402细胞与不同浓度的nHA放在一起培养,通过MTT 法、荧光显微镜、流式细胞仪表征研究,发现nHA可以阻止肝癌细胞的增殖,引起癌细胞的凋亡,并且nHA的浓度和凋亡率呈现明显的正比关系.Cheng等人[18]从分子机制角度研究发现,nHA可以通过线粒体依赖和天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶依赖途径诱导人体胃癌SGC-79 01细胞的凋亡来阻止细胞增殖. Bauer[19]等发现肝癌细胞对nHA的吸收是通过网格蛋白介导的内吞作用完成,nHA对肝癌细胞作用是由于nHA团聚体阻塞了细胞内涵体或在nHA作用下溶菌酶发生降解产生毒性作用.付莉等人[20]研究发现长度约为60～80 nm、直径约为10～20 nm的nHA粒子,可以明显地抑制卵巢癌细胞株SKOV3的生长,其作用机制可能是在细胞周期的S期诱导肿瘤细胞凋亡.2.2 药物载体nHA对一些物质具有很强的吸附和承载能力.作为载体可以与蛋白质药物、核酸以及化疗药物结合进行靶向治疗,将大大增加局部药物浓度及作用时间,化疗药还可减少对全身器官的损害.Tomoda等[21]研究发现,nHA晶体中a晶面越大,则表面上游离的Ca2+就越多,从而吸附较多的带有负电荷的蛋白如牛血清白蛋白,而带有正电荷的盐酸溶菌酶在nHA颗粒表面也有一定的吸附.Kandori等人[22]认为表面电荷近中性的肌血球素(MGB)与纳米羟基磷灰石则通过分子间的范德华力结合.Ijntema K等[23]采用共沉淀法将蛋白类药物牛血清白蛋白(BSA)包裹于nHA晶粒中获得了具有缓释功能的药物释放体系,药物的释放速率由 HA的溶解过程控制.Sokolova等[24]研究发现,由于DNA中的磷酸根可以和钙离子产生较好的作用力,可以作为第二代基因载体,用于基因治疗,克服了病毒载体的不稳定性,细胞毒性以及较低的转染效率.Itokazu[25]报道ADM-HA作用骨肉瘤细胞效果较好,且 HA具有缓释作用,可以持续作用肿瘤细胞.刘静霆等[26]研究发现nHA负载阿霉素后,可明显促进肿瘤细胞的凋亡,降低阿霉素的骨髓抑制及心肌毒副作用.Ferraz[27]等用海藻酸钠/nHA复合微球可以担载青霉素、青霉素-克拉维酸、红霉素等不同类型的抗生素,它们不但具有抑菌性,而且还具有很好的缓释效果以及表现出好的造骨细胞增殖效果,可以作为新一代的注射骨材料和药物载体.Zhang等人[28]进一步对海藻酸钠/nHA复合微球担载药物双氯芬酸和缓释效果进行研究,发现nHA是微球内部结构的交联剂,可以限制海藻酸钠聚合物链的移动,并且它还改变了海藻酸钠微球表面结构,限制了球体的收缩率,增加了担载药物量,增加了释放时间,与海藻酸钠微球缓释时间相比增加了8 h.Talal等[29]研究发现 HA-聚乳酸-聚乳酸纤维与聚乳酸-聚乳酸纤维相比表现出较好的蛋白吸附行为,吸附到的蛋白可持续释放96 h,因此可以应用于生物蛋白药物的输运系统.Yang等[30]将布洛芬药物担载在含荧光物质铕离子的nHA上面,可以通过荧光性能的改变来判断药物释放的情况,因此是一种理想的药物载体材料.2.3 齿科材料由于人工合成的nHA抗菌性能较差,而结晶性和结构稳定性较高,从而不易生物降解,不利于骨缺损部位的骨生长.并且nHA的物理、化学及生物性能取决于其晶型结构和组成,所以在nHA中掺入一些金属元素是提高其性能的有效方法.林英光等人[31]将锌掺入nHA中可形成置换式固溶体,nHA原有晶格发生畸变,材料的结晶性、溶解性及生物降解性等性能发生改善,从而具有更好的生物学性能、骨缺损修复能力和抗菌性能.纳米ZnHA对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、乳酸杆菌的抑菌率均高于nHA的抑菌率,且抑菌率随 r值的增加而增大.程江等人[32]在传统沉淀法制备nHA工艺中掺入锶盐,制得掺锶nHA,其抗致龋菌性能得到提高,推测其抗菌机理为:掺锶后溶解性能提高,在一定的时间内解离出更多的带正电荷的Sr2+能吸附细胞膜带负电的细菌,并可能与细胞膜中的蛋白质结合破坏微生物细胞的能量代谢系统,使细菌生长受阻或死亡.Kim等人[33]研究发现,在HA中掺入银离子,可以通过延缓细菌的新陈代谢来抑制细菌生长.Ahn等[34]为提高nHA生物陶瓷材料的韧度,在制备纳米结构的羟基磷灰石生物陶瓷过程中,引入3%(质量百分比)的氧化钇和氧化锆复合纳米颗粒,与传统的羟基磷灰石材料相比,显示出优异的化学和机械性能,断裂韧性接近骨密质.Li等人[35]发现粒径大小约为20 nm的掺杂铽的nHA毒性小,且荧光周期长,在医学诊断上有着很好的应用前景. 2.4 人工骨材料人工合成的nHA一方面具有良好的生物相容性、生物可降解性、骨传导性,另一方面其脆性和较低的机械强度又限制了其临床应用.人体骨可近似看作以骨胶原为基体材料,以羟基磷灰石为增强材料而构成的复合材料,因此以羟基磷灰石为增强材料,以聚合物特别是生物可降解聚合物为基体的复合材料与体骨的成分和结构相似,可以弥补金属和陶瓷材料的不足,有望成为理想的人工骨替代材料.邓霞等[36]用水热合成的nHA作为无机相与新型的可降解的脂肪族聚酯酰胺(PEA)按不同比例复合,nHA与PEA之间既有化学键合又有分子间的相互作用,可在二者之间形成良好的化学界面,使复合材料能更好地传递外应力,达到既增强又增韧的目的,使材料性能得以改善.其拉伸模量从188 MPa增至323 MPa,同时nHA复合材料又赋予材料以较高的生物活性,体外将成骨细胞和材料联合培养,细胞显示出良好的生长增殖活性.复旦大学邵正中等人[37]将nHA悬浊液与丝素蛋白(SF)溶液采用同轴共纺法制备nHA(芯部)/SF(皮层)双组分电纺纤维,并分别以SF电纺纤维、SF/HA复合纤维和SF/HA“皮-芯”纤维为有机基质,在特定的条件下显现出很好的诱导羟基磷灰石等无机物在其表面沉积矿化的能力,有可能用以模拟动物骨骼这类无机/有机纳米复合材料,为进一步的实行骨修复的动物或临床实验等提供基础. Chen等[38]采用把NH4H2PO4加入到Ca(NO3)2与壳聚糖(CS)混合溶液中,用氨水调节p H为10制备出 HA/CS纳米复合材料,羟基磷灰石颗粒直径约为20～30 nm,长约100 nm.Li等[39]采用原位沉析法制备的羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的弯曲强度为67.8 MPa,压缩强度为47.8 MPa,比骨松质高2～3倍,基本上满足了骨替代材料对力学性能的要求.Nukavarapu[40]把可生物降解的聚二苯丙氨酸乙酯膦腈与粒径为100 nm的nHA混合制备成的微球孔径为86～145μm,压缩模量达到46～81 MPa,与自然骨相近,并且表现出很好的成骨细胞吸附性,细胞增殖和碱性磷酸酶表达,在骨组织应用方面有很好的潜力.Sundaram[41]等制备了nHA和壳聚糖复合颗粒,可以通过物理、化学、生物吸附作用吸附水中的F-,是一种高效、成本低、生物相容性的去氟剂.Reverchon[42]等用超临界CO2法制备了nHA/聚乳酸复合材料,孔隙率超过90%,最大的压缩模量达到123 kPa,溶剂残留率低于百分之五,可作为理想的人工骨材料.尽管硅橡胶具有生物相容性在骨科材料中有一些应用,但是其生物惰性和柔性影响了其进一步应用,Wen[43]等人在硅橡胶材料中引入nHA,很好地克服了上述问题,当nHA含量在50%时能达到最好的机械性能,改善了其使用效果.综上所述,随着纳米材料在医学领域中的应用日益广泛,nHA以其安全无毒、生物相容性、可生物降解等优点成为科研人员热点关注的纳米材料.至今为止,它的新制备方法还在不断涌现,其在生物医学领域中的应用也在不断推进,但其目前还更多地用于生物医学体外实验等基础性研究中.相信随着科学家的继续努力,nHA会越来越多地应用于生物医学领域.【相关文献】[1]Kuriakose T A,Kalkura N,Palanichamy M,et al.Synthesis of stoichiometric nano crystalline hydroxyapatite by ethanolbased sol-gel technique at low temperature[J].J Cryst Growth,2004,263:517-523.[2]邢瑞敏,刘山虎.溶胶凝胶模板法制备羟基磷灰石纳米线[J].化学研究,2010,21(2):7-10.[3]黄龙全,徐英莲,傅雅琴,等.溶液-凝胶法制备纳米羟基磷灰石[J].浙江理工大学学报,2008,25(2):199-202.[4]张维丽,王臻,李荣先,等.利用液相合成方法制备纳米羟基磷灰石[J].新技术新工艺,2007(2):80-83.[5]Uota M,Arakawa H,Kitamura N,et al.Synthesis of high surface area hydroxyapatite nanoparticles by mixed surfactantmediated approach[J].L angmuir,2005,21(10):4724-4728.[6]Kim D,Cho I S,Kim J Y,et al.Simple large-scale synthesis of hydroxyapatite nanoparticles:In situ observation of crystallization process[J].L angmuir,2010,26(1):384-388.[7]Wang YJ,Zhang S H,Wei K,et al.Hydrothermal synthesis of hydroxyapatite nanopowders using cationic surfactant as a template[J].Mater Lett,2006,60:1484-1487.[8]Zhang C M,Yang J,Quan Z W,et al.Hydroxyapatite nano-and microcrystals with multiform morphologies:controllable synthesis and luminescence properties[J].Cryst Growth Des,2009,9(6):2725-2733.[9]梁琼,韩冬梅,顾福博,等.水热重结晶法制备羟基磷灰石纳米棒[J].无机化学学报,2007,23(1):86-90.[10]Ito H,Oaki Y,Imai H.Selective synthesis of various nanoscale morphologies of hydroxyapatiteviaan intermediate phase[J].Cryst Growth Des,2008,8(3):1055-1059. 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羟基磷灰石纳米材料的制备及其在生物医学中的应用羟基磷灰石是一种常用的生物材料，由于其良好的生物相容性和生物活性而被广泛应用于医学领域。
近年来，随着纳米技术的发展，羟基磷灰石纳米材料的制备和应用也得到了越来越多的关注。
一、羟基磷灰石纳米材料的制备方法在制备羟基磷灰石纳米材料时，常采用的方法有溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法。
首先，将合适比例的三乙酸钾和tripropylphosphate混合，并加入适量的去离子水。
随后，在搅拌情况下加入氢氧化铵并加热，反应后生成了羟基磷灰石纳米材料，通过分离、干燥等步骤后，最终得到了羟基磷灰石纳米材料。
共沉淀法是另一种常用的制备方法。
首先，根据所需比例，将适量的钙盐和磷酸盐混合，并加入氢氧化铵。
随后，在搅拌情况下加热，使溶液中的反应物反应生成羟基磷灰石纳米材料。
经过分离、洗涤、干燥等步骤，最终得到羟基磷灰石纳米材料。
水热法是一种比较简单的制备方法。
将适量的磷酸盐和钙盐混合并加入去离子水中，搅拌后，在高压条件下加热，反应生成羟基磷灰石纳米材料。
经过分离、洗涤、干燥等步骤，最终得到羟基磷灰石纳米材料。
二、羟基磷灰石纳米材料在生物医学中的应用1.修复骨组织由于羟基磷灰石具有生物相容性和生物活性，因此被广泛用于修复骨组织。
羟基磷灰石纳米材料由于其更小的粒径和更高的比表面积，在骨组织修复方面表现出更好的效果。
羟基磷灰石纳米材料可以提高骨细胞的生长速度和骨细胞的代谢活力，促进骨细胞的增殖和分化，有利于骨细胞的再生和修复。
2.治疗骨质疏松羟基磷灰石纳米材料还可以用于治疗骨质疏松。
在动物实验中，用羟基磷灰石纳米材料注射到小鼠体内，可以明显增加骨密度和强度。
3.制备生物降解材料羟基磷灰石纳米材料可应用于制备生物降解材料，如制备骨修复膜等。
羟基磷灰石纳米材料在生物修复膜中可以提高骨细胞的生长和骨组织的附着，促进骨组织的再生和修复。
4.制备生物传感器羟基磷灰石纳米材料还可以用于制备生物传感器，如pH传感器等。
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：Biological nanometer hydroxyapatite ceramics in nature to natural bone and tooth the inorganic mineral composition as the main form. Synthetic nano hydroxyapatite orbital implant material has and natural mineral similar structure、shape、composition、show good biocompatibility and biological activity，widely used in medical field. The paper discusses the nano hydroxyapatite in physical chemistry and its application in medical field of applied discussed in detail and prospected.Keywords: nano hydroxyapatite，medical field，synthesis method and application1.n-HA简介羟基磷灰石的化学式为Ca10 ( PO4) 6 (OH)2，简称HA，属六方晶系，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=0.943~938 nm，c0=0.688~0.686 nm，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PO43-四配位体分别位于z=1/4和z=3/4的平面上，这些PO43-四面体的网络使得羟基磷灰石结构具有较好的稳定性，如图1[2]。
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达到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，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2.1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]2.2 .1 实验药品磷酸:北京化工厂;氢氧化钙:上海凌峰化学试剂有限公司;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: D SX290 型，杭州仪表电机有限公司;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/ ma x .2500 . PC 型，日本Ri ga k u公司生产;红外光谱仪: Pre sti ge221型，美国尼高丽公司;冷冻干燥机: D55053 型，美国西蒙公司。
2.2.3 n-HA 制备称取一定量的Ca(OH)2加入到500mL蒸馏水中，用搅拌器强烈搅拌使之混合均匀直至Ca(OH)2在蒸馏水中不团聚，而呈更细小颗粒分布，形成0 . 25 mol/ 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200 mL C( H3PO4)= 0.3 mol/L的磷酸水溶液以1mL / min的速度滴入高速搅拌的C Ca ( O H )2= 0.25mol/L的500mL氢氧化钙/水悬浊液中，整个反应体系恒温在50～55℃。
反应中控制加料速度以维持一定的 pH 值，待全部滴加完毕后再恒温搅拌10h ，然后将反应液的温度降至室温陈化 12h 。
将白色胶状沉淀过 滤后用去离子水洗涤3次完全除去残留的可溶性杂质(PO 43-和Ca 2+等)，过滤后在-50℃ 的冷冻干燥机中冻干48 h ，得到白色的 n-H A 。
反应方程式 : 10Ca(OH)2+6H 3PO 4=Ca 10 ( PO 4 ) 6 (OH) 2+18H 2O2.3测试表征[3]X 射线衍射(XRD)测试条件为:铜靶K α射线(λ= 0.154 nm)，管压40 kV ，管流 200 mA ，扫描速5°/ min ，测量范围为10°～60°;傅立叶变换红外光谱:采用溴化钾压片法，分辨率 4cm -1，扫描范围为400～4000cm - 1;扫描电镜电子显微镜:将n-HA 粉末喷金处理，在扫描电子显微镜进行观察并拍照。
图2为不同搅拌速率下合成的HA 粉末的FT-IR 谱图。
3430cm -1处的吸收峰是由氢键缔合的OH -伸缩振动峰，566、604和 1040cm -1处的强吸收峰源于 PO 4 3 -基团振动引起的 ，而吸收峰的强度非常强。
1630和3640cm - 1附近的吸收峰归属于HA 表面吸附的水引起的，这可能是由于纳米HA 表面容易吸收空气中的水分。
值得注意的是，图2(a) (b)中 876 cm- 1处的吸收峰是 PO 42-造成的，1430 cm -1附近出现了CO 32-的吸收峰，表明CO 32-进入了 HA 晶格，取代了 HA 晶格中的PO 4 3 -基团 ，但含量很少天然骨中的无机组分HA 晶体是含有CO 32-的碳酸盐磷灰石(CHA) ，这说明实验中制得的 HA 纳米晶体与人骨的组分更为相似。
有研究发现晶格中图2 不同搅拌熟虑下合成HA 的FT-IR 谱图 a=700r/min b=1000r/min c=2000r/minCO32-离子对HA颗粒具有加速生物降解的作用，使HA材料在人体生理环境下会发生物理化学溶解，或发生化学变化而分解成较小的颗粒。
这一特性有利于CHA作为骨组织工程材料在临床上的应用。
而在图2中这两个吸收峰非常微弱，表明提高搅拌速率，生成的产物比较纯净。
图3 为不同搅拌速率下合成的HA粉末的XRD谱图。
由图3可知，不同搅拌速率合成的HA的衍射图谱在衍射峰的位置和数量上基本一致，与标准谱图(CPDS 0920432)对照表明生成的产物均为HA。
不同搅拌速率下合成HA 颗粒的平均结晶尺寸可用公式(1)计算，结果见表2。
由表2可知，搅拌速率< 1000 r/min时生成的HA粒子不是纳米粒子，当搅拌速率>1000r/min时，HA颗粒的结晶尺寸随搅拌速率的增大而减小，表明晶体在较高的搅拌速度下成核速率快，核生长速度慢，晶核的粒度小，结晶多。
反之，搅拌速率低，晶体的粒度变大。
2.4 最佳工艺条件下n-HA的表怔反应温度控制在50～55℃，搅拌速率为2000 r/min时所得产品冷冻干燥后的XRD和SEM结果见图4、图5。
从图 4 可以看出各衍射峰已经基本没有重叠现象，衍射峰变得较为尖锐，峰形较强，也没有其它杂质的衍射峰出现。
这说明此时粉体的结晶程度已经很高，晶型也很完善。
由图5可以看出采用冷冻干燥法避免了高温煅烧，得到了分散性较好的n2HA 粉末，直径为20～25 nm ，长度75～80nm ，其分散均匀 ，没有严重的团聚现象。
3．纳米羟基磷灰石的应用[4]3.1纳米羟基磷灰石作为药物载体HAP 粒子有良好的组织相容性、无毒、无免疫原性比表面积大，生物粘附性强且能结合和传递大分子药物吸附药物量大，具备了药物载体的基本要求。
羟基磷灰石作为药物载体系统能提高药物在生物膜中的透图4 n-HA 粉体的X 射线衍射图图5 n-HA 粒子的 SEM 图过性，有利于药物透皮吸收并发挥在细胞内的药效。
纳米羟基磷灰石作为药物载体十分安全，因为其与人或动物的骨骼、牙齿成分相同，且不为胃肠液所解，在释放药物后可降解吸收或全部随粪便排出，此外，纳米羟基磷灰石在生成过程中很方便引入放射性元素，可用于癌细胞的灭活。
3 . 2纳米HAP的抗肿瘤机制纳米HAP可以作用于细胞膜，可增加细胞液中Ca2+的浓度。
当肿瘤细胞外存在HAP等纳米粒子钙池时，其超强钙摄入能力可导致过多Ca2+摄入，出现毒性，从而抑制其生长;还可诱导细胞周期阻滞和凋亡，HAP使Bel-7402人肝癌细胞增殖阻滞G1期，阻断细胞周期的进展，导致肿瘤细胞胀亡；对端粒酶活性也有影响，纳米HAP有抑制肿瘤细胞的端粒酶基因的表达，下调端粒酶活性的作用。
3.3作为硬组织修复材料纳米HAP—高分子复合材料通过对天然硬组织的模仿，成功地解决了常规HAP生物陶瓷抗弯强度低、脆性大、在生理环境下抗疲劳性不好等临床应用中遇到的问题，因此在硬组织修复领域有着广阔的应用前景。
3 .4纳米羟基磷灰石与天然高分子材料的生物复合纳米羟基磷灰石/天然高分子复合生物材料，包括纳米羟基磷灰石与胶原、骨形态发生蛋白、多糖类材料进行的复合，因各天然高分子材料的特性不同，复合而成的生物材料也具有各自的特点。
黄永辉等指出纳米羟基磷灰石-胶原骨具有良好的生物相容性，是安全的新型骨缺损填充材料。
纳米人工骨材料植入骨缺损3~6个月可形成骨性连接，6~ 12个月骨结构塑形改建，且局部无不良反应。
