纳米羟基磷灰石的结构设计
羟基磷灰石的制备,实验报告
羟基磷灰石的制备,实验报告实验报告实验名称：纳米羟基磷灰石的制备与表征一、实验目的了解纳米羟基磷灰石的制备及其性质，熟悉其表征方法，了解相关原理和操作流程。
二、实验原理羟基磷灰石，又称羟磷灰石，是钙磷灰石（Ca5(PO4)3(OH)）的自然矿物化。
羟基磷灰石（HAP）是脊椎动物骨骼和牙齿的主要组成，人的牙釉质中羟基磷灰石的含量在96%以上。
羟基磷灰石具有优良的生物相容性，并可作为一种骨骼或牙齿的诱导因子，在口腔保健领域中对牙齿具有较好的再矿化、脱敏以及美白作用。
实验证明HAP粒子与牙釉质生物相容性好，亲和性高，其矿化液能够有效形成再矿化沉积，阻止钙离子流失，解决牙釉质脱矿问题，从根本上预防龋齿病。
含有HAP材料的牙膏对唾液蛋白、葡聚糖具有强吸附作用，能减少患者口腔的牙菌斑，促进牙龈炎愈合，对龋病、牙周病有较好的防治作用。
以Ca(N03)2.4H2O NH4H2 PO4 为原料，采用化学沉淀法制备HA,CA/P=1.67三、仪器与试剂材料：Ca(N03)2 4H2O 、NH4H2 PO4 、氨水仪器：磁力搅拌机四、实验步骤（1）.称取6.9g 磷酸氢二铵和23.6g 硝酸钙。
（2）溶入250ml的蒸馏水中，硝酸钙用1000ml烧杯，磷酸氢二铵溶入250ml蒸馏水，用氨水分别调节PH值10-11。
（3）将磷酸氢二铵滴加到硝酸钙溶液中，控制滴加速度和搅拌速度，反应过程中检测反应的PH值以便及时做出调整。
（4）溶液滴加完后，继续搅拌加热维持1h，反应结束后陈化8h，薄膜覆盖烧杯口。
（5）蒸馏水清洗至中性，40。
C下干燥，研磨成粉状。
五、数据处理表征红外谱图1图1是HA标准红外光谱图。
HA有两个阴离子基团，P043-四面体阴离子基团和OH-基团。
图中P043-的吸收谱线571、602、963、1050和1089cm-1都出现了，OH-基团的谱线则出现在631、3570 cm-1处，证明所制备的晶体是HA晶体。
羟基磷灰石的制备及其表征实验方案
实验方案课题六纳米羟基磷灰石的制备与表征小组成员段东斑、陆文心、耿明宇1.背意义景羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HA，化学分子式:(Ca10 (PO4)6(OH)2)是人体和动物骨骼的主要无机成份。
在人体骨中，HA 大约占60%，它是一种长度为20~40nm，厚1.5~3.0nm 的针状结晶，其周围规则地排列着骨胶原纤维[36]。
齿骨的结构也类似于自然骨，但齿骨中HA 的含量高达97%。
医学领域长期以来广泛使用的金属和有机高分子等生物医学材料，其成分和自然骨完全不同，用来作为齿骨的代材料(人工骨、人工齿)填补骨缺损材料，其生物相容性和人体适应性尚不令人满意。
而羟基磷灰石具有无毒、无刺激性、无致敏性、无致突变性和致癌性，是一种生物相容性材料，可与骨发生化学作用，有很好的骨传导性。
因此，近二十年来，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，其中特值得重视的是与骨组织生物相容性最好的HA 活性材料的研究、临床应用。
近年来，随着人们对纳米领域的认识与关注，医学界也相继开始了对纳米HA 粒子(或称超细HA 粉)的研究，HA 纳米粒子与普通的HA 相比具有不同的理化性能：如溶解度较高、表面能较大、生物活性更好、具有抑癌作用等，可以作为药物载体用于疾病的治疗，是一种生物相容性良好的治疗材料。
目前，人们已经开发出多种方法来制备纳米HA，如水解法、水热反应法、溶胶一凝胶法及最近发展的微乳液法等，其中化学沉淀法是各种水溶性的化合物经混合、反应生成不溶性的沉淀，然后将沉淀物过滤、洗涤、煅烧处理，得到符合要求的粉体。
化学沉淀法因工艺简单、成本低、颗粒小等优点被广泛应用。
但是目前对这种方法的研究还处于初级阶段，制备出的纳米粒子粒径不均一，分散性差且有易团聚的现象。
为此，我们希望对化学沉淀法制备HA纳米粒子的条件的进行深入研究，分析各种因素对纳米HA晶型与粒径的影响，为HA的工业化生产提供依据。
纳米羟基磷灰石及其复合材料的研究进展_李志宏
医疗卫生装备·２００７年第２８卷第４期ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪｏｕｒｎａｌ·２００７Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．４纳米羟基磷灰石及其复合材料的研究进展李志宏武继民李瑞欣许媛媛张西正（军事医学科学院卫生装备研究所天津市３００１６１）摘要纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，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。
但是，由于材料本身力学性能较差制约了羟基磷灰石的进一步应用，因此，提高及制备综合性能优越的纳米羟基磷灰石复合生物材料是当今研究的重心和热点。
综述了纳米羟基磷灰石制备的主要方法及其复合生物材料的研究进展，并探讨了纳米羟基磷灰石骨修复材料的发展方向。
关键词纳米羟基磷灰石；复合材料；骨修复Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅＬＩＺｈｉ－ｈｏｎｇ，ＷＵＪｉ－ｍｉｎ，ＬＩＲｕｉ－ｘｉｎ，ＸＵＹｕａｎ－ｙｕａｎ，ＺＨＡＮＧＸｉ－ｚｈｅｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｄｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＮａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅａｎｄｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｏｓｓｅｏｕｓｔｉｓｓｕｅ，ｏｗｉｎｇｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｉｓｓｕｅｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｂｕｔｔｈｅｐｏｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｒｅｓｔｒｉｃｔｓｉｔｓｆｕｒｔｈｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｄｉｃａｔｅｄｔｏｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｍａｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｔｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ；ｂｏｎｅｒｅｐａｉｒ作者简介：李志宏，硕士，主要从事高分子材料和生物材料方面的研究；武继民，博士，硕士生导师，副研究员。
纳米羟基磷灰石制备方法研究进展
3521 引言羟基磷灰石（ Hydroxyapatite，简写为HA，分子式为Ca 10（PO 4）6（OH）2），是一种具有良好应用前景的无机生物矿物材料，它是人体和动物骨骼的主要无机成分，因此具有良好的环境相容性和生物活性[1]，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。
然而目前HA材料的形貌、性能及生物活性等尚未达到应用的理想要求，限制了其在生物医学、催化材料等领域的应用。
纳米技术的发展已证实，当材料粉体细化到纳米尺寸，其各方面性能可发生明显优化。
例如，作为人体组织植入材料的HA涂层颗粒越小，骨植入的扭转模量，拉升模量和拉伸强度就越高，疲劳抗力也相应提高[2]。
鉴于纳米羟基磷灰石（nHA）的特殊性能，制备nHA并有效解决粉体的团聚问题，成为目前羟基磷灰石生物矿物材料研究的热点。
本文将简要介绍近年来几种纳米羟基磷灰石的制备方法及其各自特点，并对这方面的研究趋势做初步的论述。
2 羟基磷灰石的基本性质和研究概况2.1 基本性质羟基磷灰石的密度为3.156g/cm 3，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[3-5]。
2.2 研究概况早在1790 年，就有学者用希腊文字将这种物质命名为磷灰石。
1926年，有人用X射线衍射的方法对人骨和牙齿的矿物成分进行分析，认为其无机矿物成分是磷灰石。
自1937年开始，国外发表了大量有关磷灰石晶体化学方面的文章。
19世纪60年代，国外学者大量报道了羟基磷灰石与骨组织钙化的关系。
1972年，日本学者成功合成羟基磷灰石并烧结成陶瓷，发现烧成的羟基磷灰石陶瓷具有很好的生物活性[6]。
自此以后，世界各国都对羟基磷灰石相关材料进行广泛研究，并将其用于修复和替代人体损伤的骨组织等生物医学领域，以及食品添加剂、传感器、造纸、印刷油墨、催化剂载体等诸多领域。
纳米羟基磷灰石
纳米材料学作业2005202027 张峰一．外文综述1．纳米羟基磷灰石与胶原和聚乙烯醇的复合生物材料[1]材料的制备1．合成纳米羟基磷灰石根据羟基磷灰石中Ca/P摩尔比nCa/Np=1.67，配制Ca(NO3)2·4H2O(80 ml, 0.1 M)溶液和Na3PO4 (48 ml, 0.1 M)溶液，室温下共滴定，不断搅拌混合液。
用Na(OH)2调节PH，使PH保持在10。
反应得到悬浊液用布氏漏斗过滤后，去离子水清洗，沉淀物80℃隔夜干燥。
2．合成纳米羟基磷灰石/PVA复合物90℃下配制不同浓度的PVA/去离子水混合液，90℃保持30min。
在搅拌的条件下加入1中制备的羟基磷灰石粉体，持续搅拌30min，制得的HAp/PVA凝胶体。
用冷冻分相干燥法对该胶体脱水干燥（将胶体降温至-20℃后在升温至20℃，如此反复进行1～4个周期）。
3．合成羟基磷灰石/胶原复合物（HAp/Col）先在室温下配制30ml、浓度为0.6 mg/ml胶原/水的混合液，持续搅拌2h。
之后加入80 ml 0.1M 的Ca(NO3)2·4H2O溶液，再缓慢滴加Na3PO4 (48 ml, 0.1 M)溶液，用Na(OH)2调节PH至10，制得呈凝胶状的HAp/Col复合物。
将该凝胶用布氏漏斗过滤，去离子水清洗，室温干燥。
4．合成羟基磷灰石/胶原/PVA复合物（HAp/Col/PVA）室温、搅拌的条件下配制15ml浓度为0.3mg/ml的一型胶原/水混合物，持续搅拌1h后把该混合液倒入等体积的PVA/水的混合液中。
将得到的混合物室温搅拌30min，再加入40ml0.1M 的Ca(NO3)2（PH调为10），搅拌，70℃保持24h。
之后加入24ml0.1M Na3PO4（PH调为10）。
如此，在胶原/PVA上原位合成HAp。
然后将反应混合物过滤、冲洗、干燥、检测。
结果与讨论1．不论是单独合成还是在胶原或PVA或是胶原/PVA纤维上原位合成，所制得的羟基磷灰石都为纳米微粒，其宽为10～30nm，长为40～50nm。
羟基磷灰石的制备及表征
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。
纳米簇羟基磷灰石中空微球
纳米簇羟基磷灰石中空微球纳米簇羟基磷灰石（nanocluster hydroxyapatite）是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它具有独特的结构和优异的性能，被广泛应用于医疗领域、材料科学和生物学等领域。
本文将重点介绍纳米簇羟基磷灰石中空微球的制备方法、结构特点和应用前景。
纳米簇羟基磷灰石中空微球的制备方法多样。
一种常用的方法是溶剂挥发法。
通过在有机溶剂中溶解适量的羟基磷灰石前驱体，并添加表面活性剂和模板剂，形成乳液。
随后，通过挥发有机溶剂，形成中空微球。
这种方法制备的纳米簇羟基磷灰石中空微球具有较小的粒径和较大的比表面积，具有优异的生物相容性和生物活性。
纳米簇羟基磷灰石中空微球具有独特的结构特点。
它们呈球形结构，表面光滑，内部空腔呈中空结构。
在纳米尺度下，它们的表面具有丰富的羟基磷灰石簇，这些簇之间通过强烈的静电作用力相互连接，形成稳定的纳米簇结构。
这种结构使纳米簇羟基磷灰石中空微球具有良好的生物相容性和生物活性，能够有效促进骨组织再生和修复。
纳米簇羟基磷灰石中空微球在医疗领域具有广泛的应用前景。
首先，它们可以作为骨修复材料，用于治疗骨折、骨缺损和骨疾病。
由于纳米簇羟基磷灰石中空微球具有类似于骨组织的化学成分和结构，能够与骨组织紧密结合，促进骨组织再生和修复。
其次，纳米簇羟基磷灰石中空微球还可以用于药物递送系统。
通过将药物包裹在中空微球中，可以实现药物的缓释和靶向释放，提高药物的疗效和减少副作用。
纳米簇羟基磷灰石中空微球还在材料科学和生物学领域具有广泛的应用前景。
它们可以用于制备功能性纳米材料和纳米器件，例如纳米传感器和纳米电池。
由于纳米簇羟基磷灰石中空微球具有较大的比表面积和丰富的表面官能团，能够有效吸附和催化反应物质，具有很高的催化活性和选择性。
纳米簇羟基磷灰石中空微球具有重要的科学研究价值和广阔的应用前景。
通过合理的制备方法，可以获得具有优异性能和多功能的纳米簇羟基磷灰石中空微球。
这些中空微球在医疗领域、材料科学和生物学等领域具有重要的应用价值，将为人类健康和科学研究带来新的突破和进展。
纳米羟基磷灰石_胶原骨修复材料_冯庆玲
存在抗原性的问题( 各种以金属’ 陶瓷或高分子制 造的人工骨替代材料也已应用于临床" 但多数是作 为永久植体使用" 它们不能参与人体的新陈代谢" 因而长期效果往往不尽人意% 模仿天然骨的成分及
! -)BB0M,)’I9’/ (;C=)B L0.] $"$!_\‘%\‘‘$X J!D(9.] V9)D(C0BaD(9.6CM9’/=;(60I;6H’
料 的 矿 物 含 量 约 为 2$3 " 矿 物 相 为 含 有 碳 酸 根 的 羟 基 磷 灰 石 " 结 晶 度 低 " 晶 粒 尺 寸 为 纳 米 量 级 % 矿 物 相 均 匀 沉 积 在
! 型 胶 原 蛋 白 基 质 上 % 1*+- 复 合 材 料 的 力 学 性 能 表 现 为 各 向 同 性 " 其 显 微 硬 度 可 以 达 到 骨 皮 质 显 微 硬 度 的 下 限 % 用
1*+- 是 生 物 活 性 材 料 " 种 植 体 与 骨 组 织 可 形 成 界 面 化 学 键 合 %
仿生合成 纳米羟基磷灰石 ! 胶原复合材料
45"%6$%
!"#$ ! %&’($)&"*"+,+- ! .$//"0-# 1$2*$3,+- 4$( 5$#- 6-*",(
70’/ 89’/ ! .9’/ : -;9 7; ! <=(9 >=(’/ ?09
B0,(9B9’/6 ;-+%$’3 1*+- H)D,)M9C0 W(M I0O0.),0I VP V9)D9D0C9H D0C=)I6 6-3</+3 L=0 H)D,)M9C0 M=)W0I M)D0 E0(C;B0M )E ’(C;B(. V)’0 9’ V)C= H)D,)M9C9)’ (’I D9HB)MCB;HC;B06 L=0 D9’0B(.M H);.I H)’ ! CB9V;C0 C) 2$3 VP W09/=C )E C=0 H)D,)M9C0M 9’ M=00C E)BD6 L=0 9’)B/(’9H ,=(M0 9’ C=0 H)D,)M9C0 W(M H(BV)’(C0 ! M;VMC9C;C0I =PIB)TP(,(C9C0 @ *+U W9C= .)W HBPMC(..9’9CP (’I ’(’)D0C0B M9<06 *+ ,B0H9,9C(C0M W0B0 ;’9E)BD.P I9MCB9V;C0I )’ C=0 CP,0 ! H)..(/0’ D(CB9T W9C=);C ,B0E0B0’C9(. )B90’C(C9)’6 L=0 H)D ! ,)M9C0 0T=9V9C0I (’ 9M)CB),9H D0H=(’9H(. V0=(O9)B6 *)W0O0BX C=0 B0M9MC(’H0 )E C=0 H)D,)M9C0 C) .)H(.9<0I ,B0MM;B0 H);.I B0(H= C=0 .)W0B .9D9C )E C=(C )E E0D;B H)D,(HC(Y L=0 C9MM;0 B0M,)’M0 C) C=0 1*+H)D,)M9C0 9D,.(’C0I 9’ D(BB)W H(O9CP W(M 9’O0MC9/(C0IY Z’)), D9HB) ! =(BI’0MM C0MC W(M ,0BE)BD0I C) H)D,(B0 C=0 D0H=(’9H(. V0=(O9)B )E C=0 H)D,)M9C0 (’I V)’0Y +C C=0 9’C0BE(H0 )E C=0 9D,.(’C (’I D(BB)W C9MM;0X M).;C9)’ ! D0I9(C0I I9MM).;C9)’ (’I D(HB),=(/0 ! D0I9(C0I B0M)B,C9)’ .0I C) C=0 I0/B(I(C9)’ )E C=0 H)D,)M9C0X E)..)W0I VP 9’C0BE(H9(. V)’0 E)BD(C9)’ VP )MC0)V.(MCMY L=0 ,B)H0MM )E 9D,.(’C I0/B(I(C9)’ (’I V)’0 M;VMC9C;C9)’ W(M B0D9’9MH0’C )E V)’0 B0D)I0.9’/Y 1$#./<3,$# L=0 H)D,)M9C0 H(’ V0 9’H)B,)B(C0I 9’C) V)’0 D0C(V).9MD 9’MC0(I )E V09’/ ( ,0BD(’0’C 9D,.(’CY
微孔纳米羟基磷灰石的水热合成与结构表征
②直接合成法 ， 利用含有机基 团的原料直接合成 ， 这种 方法 提供 了有 目的设 计 合成 具 有 高规 整 度 和 特定 性能 的 多孔 材 料 的可 能 性 ， 用 该 方 法 可 以 利 制得组分分布均匀、 结构高度规整有序的一维 、 二 维和 三维微 孑材 料 。 目前 合成 多 孑 羟基 磷 灰 石 主 Ｌ Ｌ 要是利 用第 一 种 途 径 ， 无 机 或 有 机 造 孑 剂 加 入 将 Ｌ 无机材 料 中烧 结 成 型 ， 合成 具 有 宏 观 孑 径 的 羟基 Ｌ 磷灰石 Ｊ 。由于 宏 观 孔 的形 状 不太 规 则 ， 到 的 得 材料 结 构规整 性较 差 ， 机械 强度 较 低 ， 约 了其 应 制
微 孑 纳米 羟 基磷 灰 石 的水 热合 成 与结 构 表 征 Ｌ
徐 惠 李春 雷 ， ， 张斯凡 ， 国俊 苟
（ 兰州 理工大 学 石油 化工 学院 ， 甘肃 兰州 ７ ０５ ） ３０ ０
摘要 ： Ｃ （ Ｏ ） ４ Ｐ ０ 为原料 ， 乙醇体系为溶剂 ， 以 ａ Ｎ ・ Ｈ ０，： 水 在碱性 介质 中， 用水热 法合成 微孔羟基磷 灰 采
石， 并考察 了水热 温度 、 时间对 晶体结 构 的影 响 。通 过 Ｘ 射线 衍射 （ Ｒ 、 ． Ｘ Ｄ） 红外光 谱 （ ＴＲ） 热 分析 （ Ｇ ＦＩ 、 Ｔ／
ＤＡ 、 Ｔ ） 透射 电镜 （ Ｅ 等检测手段对 Ｈ Ｐ的晶棚 、 Ｔ Ｍ） Ａ 化学组 成和形貌进行 了表征和分析 ， 结果 表明 ：６ ￣ １０Ｃ下水
１ 实 验
Ｉ Ｉ Ｈ Ｐ的 制备 ． Ａ
原 料 采 用 Ｃ Ｎ ３ ２・４ Ａ Ｒ） ＰＯ ａ（ Ｏ ） Ｈ Ｏ（ ． ， ２ ５ （ ． ， 水 乙醇 （ ． 。按 Ｃ／ Ａ Ｒ）无 Ａ Ｒ） ａＰ：１６ ．７的化学 计量 比称 取 ，ａ Ｎ ・ Ｈ Ｏ 和 ＰＯ 分别 溶 于 Ｃ（ Ｏ） ４ ５ 蒸馏水 和 无水 乙醇 中 ， 永： 无 乙 Ｖ Ｖ 水 醇＝１ １ 在 超声 ：， 波 中振 荡溶 ， 后 将 Ｃ （ Ｏ ） ・ Ｈ Ｏ 的水 溶 之 ａ Ｎ ， ４ 液倒 入 ＰＯ ： 的 乙 醇 溶 液 中 ， 拌 并 用 氨 水 调 节 搅 ｐ Ｈ值至 ９～ｌ ， 将 上 述 溶 液 倒 入 聚 四氟 乙烯 反 ０再 应釜 中 ， 分别在 不 同 的温度 下 进 行水 热 反 应 ， 去 用 离子水反复清洗沉淀 ， 抽滤 ， 在一定温度下干燥 。
羟基磷灰石材料的制备及应用研究
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。
水热法制备纳米羟基磷灰石毕业论文
本科生毕业论文(设计)题目水热法制备纳米羟基磷灰石专业材料物理水热法制备羟基磷灰石摘要：羟基磷灰石具有良好的生物相容性能，在许多领域都得到了广泛的应用，其对蛋白质吸附问题更是成为了生物材料领域的一个研究热点。
本文采用硝酸钙（Ca( NO3)2·4H2O）和磷酸铵（( NH4)3PO4·3H2O）为原料，在水热的条件下合成了羟基磷灰石粉体。
借助X射线衍射仪（ XRD）、透射电镜（TEM）对经过烧结样品的物相和微观形貌进行了分析，研究了水热温度对合成羟基磷灰石粉体的影响,并且用紫外可见光光度计测试其对蛋白质的吸附性能，研究结果表明，在设计的温度范围内，水热温度越高，反应生成的HA粉体结晶度就越高，颗粒越细小，微观性能优良，且制备的HA颗粒对蛋白质的吸附性能更好。
关键词：羟基磷灰石纳米晶体；水热法；生物陶瓷材料；蛋白质吸附Hydrothermal synthesis of hydroxyapatiteAbstract：Hydroxyapatite has been widely used in biomedical field as its good biocompatibility. The protein adsorption attracted increasing attention in the field of HA based biomaterials. In this paper, hydroxyapatite was synthesized by the hydrothermal method using calcium nitrate (Ca(NO3)2) and ammonium phosphate ((NH4)3PO4) as raw materials. The structure and morphology of synthesized HA were characterized by XRD and TEM. The protein adsorption of HA was tested by the UV-VIS spectrophotometer. The results showed that the higher hydrothermal temperature was contributed to higher crystallinity and smaller particles. Nano HA powders which had good crystallinity were synthesized when the concentration of reactants is 0.2mol/L and the hydrothermal temperature is 180℃,which led to better adsorption properties of HA to the bovine serum albumin ( BSA).Key words：Hydroxyapatite ；Hydrothermal；Nano particles；Protein adsorption目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 羟基磷灰石的结构与性质 (1)1.1.1 羟基磷灰石的结构 (1)1.1.2 羟基磷灰石的物理与化学性质 (3)1.1.3 羟基磷灰石的其他性质 (3)1.2 羟基磷灰石粉体的制备方法 (4)1.2.1 沉淀法 (4)1.2.2 溶胶-凝胶法 (4)1.2.3 水热法 (4)1.2.4 超声波合成法 (5)1.2.5 固态合成法 (5)1.2.6 自蔓延高温合成法 (6)1.3 水热法制备HA粉体的研究现状 (6)1.3.1 水热法的应用 (6)1.3.2 水热法制备HA的发展 (7)1.4 提出本课题的目的以及研究内容 (9)2 实验方法 (9)2.1 实验过程 (9)2.1.1 实验原料 (9)2.1.2 实验仪器 (10)2.1.3 HA粉体制备工艺流程 (10)2.1.4 蛋白质的吸附实验过程 (12)2.2 性能表征 (12)2.2.1 TEM分析 (12)2.2.2 XRD分析 (13)2.2.3 紫外分光光度计分析蛋白质的吸附 (13)3 水热法制备纳米HA工艺过程研究 (15)3.1 工艺参数对粉体性能的影响 (15)3.1.1 沉淀性能 (15)3.1.2 TEM分析 (19)3.1.3 XRD分析 (25)3.2 HA的水热制备机理 (26)3.2.1 水热法前驱物的溶解机制 (26)3.2.2 水热法晶核形成机理 (26)3.2.3 水热法制备HA的机理 (27)4 蛋白质的吸附研究 (29)4.1 水热温度对HA吸附蛋白质的影响 (29)4.2 高温热处理对HA吸附蛋白质的影响 (31)5 结论 (35)参考文献 (36)致谢 (38)1 绪论自19世纪九十年代以来, 生物材料学领域得到了飞速的发展, 无机生物医用材料的科学研究以及其应用十分的活跃, 其中十分受关注的是羟基磷灰石(hydroxyapatite , 简称HA 或HAP)活性陶瓷材料的科学研究和临床应用。
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。
羟基磷灰石纳米粒子的制备及分散性研究
羟基磷灰石纳米粒子 的制备及分散性研 究
吴丽艳 孟凡欣 李晶莹 王立英 （林大学 吉 珠海学 吉林 ５９４） 院 １ １ ０
摘 要： 纳米羟基磷灰石（Ｈ ） ｎ Ａ 能够抑制 多种癌细胞 的增殖。本文介绍 了复分解法制备 ｎ Ａ的过 程 ， Ｈ 讨论并分析 了该粉 体的几种 主要分散技术， 出通过 改善 生成制备工艺获得具有 高分散性和稳定性的 ｎ 提 ＨＡ， 并展望 了纳米羟基磷灰石应用前景。 关键词 ： 羟基磷灰石 纳米 复分解法
品质量却发生 了变化。 造成这种现象的主要原 因： 一方面是 由 于车间设备 与小试设备 型号 、生产能力及 构造 等方 面均 可能 不一样 ； 另一方 面是 由于小试 一般量较小 ， 试制时 间短 ， 以 难 显露粘冲、 裂片 、 片重差异超标等异常情况。片剂工艺开 发其 最终 目标是实 现 Ｇ ＭＰ车 间的产业化 大生产 ， 因此 ， 小试合格
的处方工艺 ， 要通过 中试 、 试产及产业化大生产逐步放大加以 验证 ， 才能进一步确定其参数的合理性。
５总 结
粉末直 接压片法 与其他 片剂 生产 工艺相 比，其最显著的 优势在于其经济性 。因此 ， 片剂产品开发时 ， 尤其是小规格片剂 品种或对湿热不稳定品应尽可能选择粉末直接压 片法 ， 在设备 方面应选择可快速装拆 的压片机 ， 以缩短生产周期 ， 减小劳动 强度。相信在不久的将来 ， 在社会各界 的齐心协力下 ， 我国制药 企业对粉末直接压片法的理解和应用将会得到健康发展。 当药物的粒径大小 、 结晶形态等不适合粉末直接 压片时 ， 参考文献 可通过适宜的技 术手段 ， 如可通过粉碎 、 重结晶、 喷雾 干燥 、 冷 ［］ １崔福德． 药剂 Ｍ】 ２版 ， 涕 北京： 中国医药科技 出版社 ，０ １ ２１． 冻 干燥等方法改变药物粒 径大小、 形态 等特性 ， 以获得更好 的 【］ ２伍善根 ， 文杰． 片颗 粒制 备技 术 的研 究【． 黄 压 Ｊ 医药工程设 ］ 流动性和可压性 。Ｍａｈｏｄｆ 奈普 生与 崩解 剂通过 特殊方 计 ，０ １ ３ （ ） ８４ ． ｇ ｓｏ ｉ ￣ ２ １ ，２ ２ ： － ０ ３－ 式 制成预混结 晶， 其流动性 、 可压 性及溶 出性能均大 大提高。 【】 生． 直接 压片工 艺： ３高春 粉末 制药工业整体发展 的助推 剂ｆ． Ｊ 】 Ｏ ｉ ｋ ＇ 用冷冻干燥技术获得 了一 种主要直径范 围为 ３ ～ 国际药学研 究杂志，０ ９ ３ （ ） － ． ｇ ｎ ｄ￣ ｅ ｌ ￣ ０ ２ ０ ，６ １： ５ １ ２ ０ ｍ的多孔颗粒 状扑热息 痛 ， 些扑热息 痛颗粒无需填加 ［］ ０１ ￣ 这 ４邹华． 末直接压 片工 艺的应用与推 广【 ． 州职业技术 学 粉 Ｊ泰 ］ 辅料就能适合直接压 片。 院学报 ，０ ８ ８ １：０ ６ ． ２ ０ ，（ ） — ３ ６ ４４处方设计要遵循 粉末直压法 自身特点 ． ［］ａｇｊｒ Ｐ Ｍ ｎ ａａＡ ． ｈ ｃ ｎｌ ｉｓ ｓｄｆ ｅｅｏ－ ５Ｂ ｄｕａ ， ｕ ｄ ｄ Ｓ Ｔ ｅｔ ｈ ｏ ｇｅ ｅ ｒ ｖｌ Ｂ ｅ ｏ ｕ ｏｄ ｐ 采用粉末直接压 片法 ，其处方设计 除了要遵循一般药物 ｉｇ ｒｌ ｄｓ ｔｇａｎ ｔ ｌ ｓ ａ ｅｉ ｎ ｏａ ｙ ｉ ｎｅｒｔ ｇ ａ ｅ ： ｒｖ ｗ 【．ｃ Ｐ ａ ｌ ｉ ｉ ｂｔ ｅ ＪＡ ｔ ｈｒ ］ ａ ｍ． １６ １７ ３ 处方设计的要求外 ， 还应考虑其 自身特点。粉末直接压片法处 ２０１ ， １：１ —１ ９． 方设计 的关键在于选 择合 适的辅料 及用量 ，尤其是填充剂 和 ［］ｉ ｔＳ Ｋ ｕ Ｍｉ ｒ ｅ ａ．ａｔ ｉ ｏ ｉｇ Ｔ ｂｅ — ６Ｄｘ ， ａｒ Ｒ， ｓ ａ Ｖ，ｔ １ ｓ ｉ ｈ Ｆ Ｄｓ ｌ ｎ ａｌｔ Ａ ｓｖ 黏合剂 的选择对产品质量 的影响较大 ， 药物与辅 料的堆密度 、 Ｐ ｏ ｉｉｇ Ａｐ ｒａｈ Ｆ ｒ Ｄｒｇ Ｄ ｈ ｅｙＡ ｅ ｉｗ ［］ Ｐ ａｍ ｒｍ ｓ ｐ ｏ ｃ ｏ ｕ ｅ ｖ ｒ： Ｒ ｖｅ Ｊ－ ｈ ｒ ｎ Ｊ 粒度分布等物理性质应相近 ， 于混 合均匀。因此 ， 以利 处方设 Ｒ ｓ２ １ ，（ ）１０ — ５ ３ ｅ ，０ ２ ５ ３ ： ８ １ １ ． ５ 计 时应重点考察混合物料 的流动性 、可压性及混合均 匀性 指 ［ 王阿强 ， ７ 】 吴海燕 ， 凌飒 ， ． 直接压 片法制备 多司马醋分 等 粉末 标 ， 以上指标符合要求 的情 况下 ， 在 还应综合考虑辅料 的获得 散 片［． Ｊ 中国药师．０６ ９ ３ ： １ ２ ２ ］ ２ ０ ，（ ） ５ — ５ ． ２ 性 及生产成本 ，所填加辅料的 品种 、型号及用量应尽 可能的 ［ 朱涛 ， 全如 ， 自强 ， ． 直接 压片法制备格 列本脲 片 ８ ］ 赵 张 等 粉末 少 。虽然现今多数压片机具有强迫加料系统 ， 使得流动性稍差 及稳定性考察【． Ｊ中国医药工业杂志 ， １，１１： —９ 】 ２ ０４（ ） ７２． ０ ２ 的物料也能下料 ， 但最好 应控制物料 的休止角在 ４。 ０以下。 ［ Ｍａｈｏｄ Ｔ ｇｉ ｄ ｈＯ， ａｔ Ｐ， ． ｒｃ ｅｉ ｆ ９ ｇ ｓｏ ｉ ］ Ｍ，ａｈｚ ｅ Ｍ ｒｎＧ ｅ ａＰ ｔｌ ｄｓ ｎｏ ａ ｉ ｔ１ ａｉｅ ｇ ｎ ｐ ｅ ｄ ｓｎ ｅ ｒ ｎ ｇ ｌｍｅ ａｅ ｏ ｉ ｃ ｏ ｒ ｓｉ ｎ ｂ ａ ｍｘ ｎ— ｉｉｔ ｇ ａ ｔ ａ ｇｏ ｒ ｔｓ ｆ ｒ ｄ ｒ ｔ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｙ ａ ｅ ｏ ４５应制订严格可行的中间体及成 品内控标准 ． 工艺开发过程 中， 未针对 粉体 、 设备情况 对整个生产工艺 ｃ ｓ Ｕ － ｏ ａｇ ｍｅａｏ ｃｎｑ ｅ【． ｔ ｈｒ ２ ０ ，５ ｒ ｔ ｏ ｃ— ｇｌ ｒｔｎｔ ｈ ｉ ｙａ ｏ ｉ ｅ ｕ ＪＩ Ｐ ａ ］ｎ Ｊ ｍ， ０ ８３ ２ 进行全面深入研究 ，并制定 出关键工艺参数 区间和质量评价 （／） ５ ５ ． １ ： —４ ２４ 控制范围 ， 是规模化生产失败的最直接原 因。因此 ， 在处方研 【０ ｇｅｋ Ｇ， ｏ ｙｅ ａＥ Ｙ ｎｋｖ Ａ，ｅ ａ． ｅ １］ ｉ ｏ Ａ Ｂ ｌ ｒｖ Ｖ， ｕ Ｍａ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纳米羟基磷灰石的结构设计摘要羟基磷灰石与人体硬组织的化学成分和晶体结构极为相似，具有独特的生物活性和生物相容性，是目前生物材料研究的热点。
当尺寸在1～100nm时，羟基磷灰石(HAP)纳米粒子有独特的生物学特性。
此外羟基磷灰石粉体在吸附、催化、荧光、半导体、抗癌等领域也有广泛应用。
关键词：纳米材料羟基磷灰石结构设计抗癌NANO HYDROXYAPATITE STRUCTURE DESIGNABSTRACTHydroxyapatite is the main inorganic components of bone tissues，has good biocompatibility and biological activity，which is the research hotspot of biologicalmaterials．HAP particles have unique biological properties when their size maintained in nano scale.In addition，HAP also has wide application in adsorption，catalysis，fluorescence，semiconductor,cancer areas．KEYWORDS：nanometer materials hydroxyapatite physical design anticancer1.1 纳米羟基磷灰石的特点nHA是一种粒径较一般细胞粒径小，粒径为1～100 nm的超微粒子。
当物质小到纳米级后，会具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点。
这些特性导致其特有的热、磁、光敏感特性和表面稳定性，容易通过外场(电、磁、光)实现对其性能的控制，有利于实现靶向输送、控制释放、保护和稳定被输送物质。
同时还具有不易被机体网状内皮细胞清除、有效避免脾滤过效应、通过增加渗透和滞留效应增强靶组织累积等优势。
人体骨中无机结构的基本单元式针状和柱状的磷灰石晶体，呈高度有序的排列，其结晶学C轴平行于胶原纤维方向定向生长，这种结构是一种理想的等强度优化结构，具有优良的生物力学性能。
人工合成的羟基磷灰石是一种优良的硬组织替代材料，具有良好的生物亲和性，生物相容性，生物活性和骨传导作用。
依据“纳米效应”理论，纳米级的羟基磷灰石其粒子活性更高，更有利于骨组织的整合，骨传导性能，溶解性能和力学性能提高。
1.2 纳米磷灰石的基本特性1.2.1 HAP粒子的晶体结构羟基磷灰石的理论组成为Ca10(P04)6(OH)2，为六方晶系，属于L6PC对称型和P63/m空间群，其结构为六角柱体，晶胞参数为a0=b0=0.943～0.938nm，C0=0.688～0.686nm，z=2, α=β=900，γ=1200。
晶胞含有l0个Ca2+、6个PO43-，和2个OH-，结构中Ca2+离子分别位于配位数为9的Ca(Ⅰ)位置和配位数为7的Ca(Ⅱ)位置，结构比较复杂，其在(0001)面上的投影如图1.1。
图1.1 纳米磷灰石结构在（0001）面上的投影从HAP晶体结构在(0001)面的投影可见，Ca(Ⅰ)位于上下两层的6个PO43-四面体之间，与6个PO43+四面体之中的9个角顶上的O2+相连接，配位数为9，这样连接的结果是在整个晶体结构中形成了平行于c轴的较大的通道，通道中的离子易被其他离子替代。
附加OH-则与其上下两层的6个c矿组成OH-Ca6配位八面体，角顶的Ca2+则与其临近的4个PO43-中的6个角顶上的O2+ 及OH-相连接，其配位数为7。
羟基磷灰石的晶体结构很好的阐明了它以六方柱的晶体出现的原因，如图1.2。
图1.2 磷灰石的晶型1.2.2 HAP粒子的表面特性HAP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，平行予晶胞的(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(b，c)面和(a,c)面，称为a表面和b表面。
T．Kawasaki提出HAP表面主要存在两种吸附位置：当OH一位置位于晶体a表面时，该位置连着两个Ca(Ⅱ)离子。
在水溶液中，这个表面的OH一位置至少在某一瞬间空缺，由于两个Ca(Ⅱ)离子带正电，形成一个吸附位置，称为C位置，C 位置能吸附PO43-、大分子上的磷酸根基团或羧基基团。
当Ca(I)位置位于晶体的C 表面时，一部分这种位置连着六个带负电荷的O原子，另一部分这种位置连着两个带负电荷的O原子，在水溶液中，表面的Ca(I)位置至少在某一瞬间空缺，连着六个O原子的Ca(I)位置就形成了一个较强的吸附位置，称为P位置，P位置能吸附Sr2+，K+等阳离子以及蛋白质分子上的显正电的基团；而连着两个O原子的Ca(I)位置则形成一个较弱的吸附位置。
另一方面，研究表明：HAP的定势离子是它们的构晶离子及其与水的反应产物，其他的无机物、表面活性剂和聚合物也能影响其界面电荷，但这种二次影响主要足通过定势离子来决定的。
当阳离子决定表面电位时，提高其浓度会使电位提高；反之，当阴离子决定表面电位时，提高其浓度会使电位下降。
因此，Ca2+浓度上升可使HAP表面电位提高，带正电荷；PO43-浓度上升，可使表面电位下降，带负电荷；pH值上升，不仅OH一浓度的提高使表面电位下降，而且，水化产物中负离子活度上升，正离子活度下降，使表面电位下降。
1.2.3纳米磷灰石的生物学特性大量的生物相容性检测表明纳米羟基磷灰石是一种无毒、无刺激、不致过敏性、无致癌作用、无副作用、不致溶血和具有良好生物相容性的生物活性材料，并具有良好的骨传导性能，有报道称其还具有一定的骨诱导性。
目前，不少研究者发现纳米羟基磷灰石粒子对多种癌症均具有抑制作用，同时不影响正常细胞的活性。
2.1 纳米磷灰石的制备方法目前，纳米羟基磷灰石的合成技术已相当成熟，不仅可以制备出高化学纯度和高化学计量比的纳米羟基磷灰石粉体，还可以制备不同晶体形貌的粉体满足不同的应用需求。
裁备方法主要有水热法、溶胶一凝胶法、水解法、微乳液法等等。
2.1.1 水热合成法水热法是最常常见的合成纳米HAP粉体的方法。
其基本原理是在较高压力和温度下，将钙盐和磷酸盐在密闭容器的水溶液中反应合成HAP。
此法制备纳米晶体有许多优点，如产物直接为晶态，无需煅烧晶化，可以减少在煅烧过程中的团聚，粒度均匀，形态比较规则。
目前，比较流行将水热法和其他处理方法结合起来制备纳米HAP。
2.1.2 溶胶凝胶法其基本原理是将金属醇盐或无机盐经水解，然后使溶质聚合胶化，再将凝胶干燥、焙烧，最后得到纳米HAP粒子。
其技术路线如下：图 2.1 溶胶一凝胶法制备HAP的流程U.V。
Natarajan等分别选择磷酸钙和醋酸钙作为前躯体和三磷酸反应制备纳米HAP粒子，结果表明利用硝酸钙可以制备球形HAP粒子，而利用醋酸钙可以制备纤维状HAP粒子。
M.H.Fathi等用Ca(N03)2·4H20和P205制备HAP溶胶，然后在600℃下热处理2h得到粒径为25―28nm的HAP粒子。
2.1.3水解法水解法的基本原理和水热合成法相似。
在水解法中，通常CaHP04在70 0C左右和pH=8.5的条件下使OH一加入晶格中生成HAP。
2.1.4微乳液法微乳液法是一种较新的制备纳米HAP的方法，其原理是在水/油/表面活性剂的体系中，形成油包水型反相微乳液，油为连续相，直径范围5～100nm的水滴分散在油相中，形成热力学稳定均匀透明的微乳液，其中的水滴可作为制备纳米材料的反应空间，使之保持均匀的尺寸和单分散的状态。
Lim将CaCl2与(NH4)2HPO4分别制成微乳液，油相为环己醇，表面活性剂为HPS和NPS，将两种微乳液混合后放置一定的时间，将沉淀物用乙醇洗涤，可获得粒径为20-40nm的HAP粉体。
2.1.5化学沉淀法化学沉淀法的基本原理是将含Ca和P的不同化合物在水溶液中发生反应，引入一定的离子，如OH-、C032-等，在一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物、水合氧化物或者盐类从溶液中析出，洗去溶液中的阴离子，经热解或者脱水得到纳米粉末，常用磷酸盐有(NH4)2HPO4，K2HP04，Na2HP04等。
S.P.Li 等用共沉淀法制备了纳米HAP溶胶，并讨论了影响其稳定的因素。
化学沉淀法主要包括直接沉淀法、共沉淀法、均相沉淀法和水解沉淀法等。
2.1.6电化学沉积法电化学沉积法是直接从Ca、P电解水溶液中制取纳米HAP涂层的方法。
Zhu 等采用水热电化学沉积工艺在碳/碳复合材料表面制备HAP涂层，所得涂层由针状纳米HAP组成，且与基体结合牢固。
2.1.7 微波固相法该法是指高温通入水蒸汽，通过扩散传质机制固相反应制备HAP。
利用水蒸，用扩散补给Ca2+制备无晶格缺陷、正常配比、汽的强介入来补给HAP中的OH一定量掺杂、结晶程度高的HAP单晶体。
由于是固相反应，该法存在反应速度慢，反应时间长，生成产物粒径大，原料粉末需要长时间混磨，产物的活性差等缺点。
除上述制备方法外，根据不同的要求，合成纳米HAP还有自燃烧法、等离子溅射法、自组装法、超声波合成法和机械化学法等等。
另外，还可以将多种方法进行有机的组合，克服各自的缺点，形成新的更好的制备合成方法。
3.0 纳米磷灰石的应用3.1 纳米磷灰石在医学方面的应用目前，纳米羟基磷灰石已被广泛的应用于生物医学领域，其研究主要集中在如下几个方面：3.1.1硬组织填充和修复材料随着制备方法的不断改善，很多研究者通过对纳米羟基磷灰石进行某方面的改性和处理，使其替代传统羟基磷灰石，应用于硬组织填充和修复领域。
S.K.Nandi等利用水溶液燃烧法制备纳米HAP材料用于骨缺损的修复。
动物实验中，将材料植入山羊体内，未发现明显的过敏反应和炎症反应，90天内，骨缺损逐渐被修复。
W.M.Zhu等采用不同孔径的多孔纳米羟基磷灰石人工骨修复放射性损伤的骨缺损，8个星期时，患处形成良好的骨连接，12个星期时，新骨逐渐生成，患处基本愈合，而未经过填充的缺损位置12个星期时，骨完全断裂。
Z.L.Shi 等制备出粒径大小在20nm至80nm之间的纳米HAP粒子，发现人体成骨细胞能有效的黏附在纳米粒子表面，并能生长增殖。
由于无机材料存在力学性能较差的缺点，国内外研究者都寻求将纳米HAP粒子与其他材料进行复合，模仿天然硬组织，制备出力学性能良好的骨组织修复材料。
目前，比较常见的是两种无机/高分子复合材料：HAP/聚酰胺66和HAP/PLA 复合材料。
J.D.Li等将纳米HAP粉末和聚酰胺66的混合浆料溶于酒精中，煅烧两小时制备含HAP质量分数为40％的复合材料，发现材料的抗弯强度比单一材料有明显的提高，并有利于细胞的粘附和分化。