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纳米羟基磷灰石（的制备方法及应用X’()）
朱晏军
王玮竹
武汉
闫玉华
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（武汉理工大学生物中心
由于其成份接近生物机体骨骼的无机成份，能诱发是一种活性陶瓷材料，
新骨生长和具有良好的生物相容性等特点，作为替代材料已广泛应用于人体硬组织的
修复。本文主要介绍’()
的晶体结构和几种常用的制备方法及其应用。
晶体结构，制备方法，应用?’()，
%&&前言
属于六方晶系，空间群为)
可看到*9’+H位于晶胞的:个角上，:个71!E占据718U;位置，即VA"和VA%@!位置各!个，该位置处于
即成的71H9八面体的中心。
位置处于#个9组成的三VA%@:和VA#@:位置各有#个，
配位体中心。
这些四面体的网络使得’()结构具有较VA#@:的平面上，好的稳定性。
因’()由于其成份与生物机体骨骼的无机成份相近，
就有人合成而引起了人们的广泛的关注。上世纪#"年代，
许了’()。随着科学技术的进步和人们认识的不断提高，
多研究结果表明，无致癌、无副作用和具’()是一种无毒、有良好生物相容性的生物活性材料；人们还发现’()具有固体碱性能*%+和较强的离子交换能力，因此在催化载体、离子交换领域得到了广泛的应用；同时还能吸附有毒的离湿敏效应*#+，因此还是绿色环保材料和智子*!+和具有温敏、
能材料。此外，武汉理工大学生物中心研究发现纳米’()能抑制癌细胞的生长，而对正常的细胞没有副作用，为制备新一代抗癌药物提供了新的途径。
还’()具有许多优良的特性，除与本身特性有关外，与其制备方法和制备工艺有密切的关系。
!&&’()的晶体结构
羟基磷灰石英文名称’,-./0,12134356分子式为71%"
8)9:;简写为’(或’()?>钙磷比71@)AB@#!%C当71@)大于%C当71@)为%C属磷酸钙=D7);陶瓷中的一种生物活性材料。从分子式可以看出，71!E位置=(位;易被%、!、#价和FGG#E等离子替换；*)9:+#H位置=I位;易被*(J9:+#H、*K9:+#H、*L49:+!H、*L9:+!H、*79#+!H等基团替换；*9’+H位置=M位>通道离子;易被卤素元素替代，并且置换速度非常快；它还可以与含羧基=799’;的氨基酸、蛋白质、有机酸等反应。(、I、M还能相互耦合替代*:+。
D.N5O1P*B+等研究发现’()与氟磷灰石具有同样结构
注Y湖北省重点项目资助（编号：!""%((#"
图%????’()
晶体结构示意图
#??制备方法
大致可以分为三类：干法（固相’()的制备方法很多，
反应法）、水热法和湿法（溶液反应法）
等。
目前通常的方法是71#8)9:;!或7179#和71:)!9S在通过固相反应合成’()。必须%!"""的高温下通入水蒸气，
反应的严格控制反应的温度，因为在%!"""烧结温度下，
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根据化学4444从上面的反应式可以看出反应生成水蒸气。反应平衡原理，通入水蒸气，可以阻止反应向右进行。因此必须在高温下通入水蒸气，抑制!"#的分解。该法的优点是可以得到无晶格缺陷和结晶程度高的!"#晶体。缺点是原料粉末需要长时间混磨，易污染，反应速度慢，产物粒径大，
产物的活性较差。
用水溶液作4444水热合成法是在一个密闭的压力容器中，
为反应介质，通过对反应容器加热，使得在通常条件下难溶或不溶的物质溶解并重结晶。将).8=093%与!9#014按钙磷比).>#?$;+-混合均匀@放入特制密闭的高压锅内@加入蒸馏水。按-!>ABC加热速度升至不同温度8%’’"从而使*0!,D加入晶1’’!3@在指定温度下进行水热反应，
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其反应方程式如下：
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其反应方程式为：
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7777溶胶D凝胶法的基本原理是将金属醇盐或无机盐水
解，然后使溶质聚合凝胶、干燥和焙烧。其技术方法是将
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用去离子水反7777待反应容器冷却至室温取出!"#晶体，
复清洗干净，在$$’!干燥即可。
该法最大的优点是产物直接为晶态，无须烧结晶化，可以减少在烧结过程中难以避免的团聚。粒度均匀、形态比较规则；而且改变反应条件可以得到不同晶体结构和结晶形态的产物。随着水热合成温度的提高和时间的延长@晶粒发育越完整、粒度越大。但此法对设备要求很高，而且
成本也很高。
湿法反应包括酸碱反应法、水解法、电化学沉积法、溶胶D凝胶法及微乳液法等。
图
%7777溶胶D凝胶法制备!"#流程图
该方法工艺过程简单，产物组成容易控制且无需大型设备，因此被广泛应用于制备各种高纯和均匀的超细粉体。
9;9;$7酸碱反应法*$$,
7777酸碱反应法是根据酸碱中和反应生成!"#。如用).80!3%与!9#01反应生成!"#。先将一定量).80!3%的粉体用水调成糊状，在加入蒸馏水并加热至-’!左右的烧杯
缓慢滴加!9#01，调节E!值，中，加入糊状).80!3%并搅拌，
即可生成!"#。
其反应方程式为：
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7777新加坡国立大学材料系GBA采用微乳液法制备纳米
其技术方法是将).)H%与5=!12%!#01分别制成微乳液，!"#，
油相为环己醇，表面活性剂为正己烷，将两种微乳液混合后放置一定的时间，将沉淀物用无水乙醇洗涤，可获得粒径为%’"1’CA的!"#粉体。其工艺流程如图9所示。
此外，还有电化学沉积法。根据电化学的基本原理，从其反应式).95#012%水溶液中把!"#粒子电沉积在阴极上，为*$
).80!3%767!9#017!).$’8#013+80!3%767!%0
7777此法操作简单方便而且最经济，不需要复杂的设备，
比较适合工业化生产。
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自&’(问世以来，人们对这种材料的研究进展很快。在医学方面，目前&’(颗粒材料已用于骨缺损修复和口腔外科，&’(陶瓷作为人工牙齿植入后，能与骨组织形成牢固结合。&’(陶瓷机械强度高，生物相容性好，安全无毒，在临床应用中，取得了非常成功的效果*+,-。块状的&’(鼻骨、锁骨和骸骨等各种形状的人工骨也已在临床中使用。研究结果表明材料无位移、不变形、无破碎和无溶解吸收，整复后的功能与美容效果均令人满意
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。由于&’(具有良
好的化学亲和性和生物相容性，因此可作为一种有效的药物牙膏。临床实践充分证明*!+-*!!-，&’(具有止血和消炎作用。将其用于牙膏可有效地防治牙槽脓肿和牙出血等多种牙病。可以加速牙齿的矿化，防止牙齿因脱矿而致龋。同时它又是一种良好的摩擦洁齿剂。这种物质呈针状晶体，能而&’(硬增强摩擦效果。从另一方面看，牙釉的硬度为$，度为.，因而它又是一种温柔的摩擦剂，不会对牙齿造成机械磨损。人们用&’(制作陶瓷基片*!#-，开发灵敏、可靠及
耐用的陶瓷湿度敏感器已取得了巨大的成功。
+V%M01%X%a:b@3F%G:]F%/%8:4(=2645503F%2Q%EDN=2^D@?@c021@
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的晶体结构和几种常用的制备方法及其应用。
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能材料。此外，武汉理工大学生物中心研究发现纳米’()能抑制癌细胞的生长，而对正常的细胞没有副作用，为制备新一代抗癌药物提供了新的途径。
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耐用的陶瓷湿度敏感器已取得了巨大的成功。
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