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[科普中国]-羟基磷灰石

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羟基磷灰石(HAP)是人体和动物骨骼的主要无机成分。它能与机体组织在界面上实现化学键性结合,其在体内有一定的溶解度,能释放对机体无害的离子,能参与体内代谢,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。1

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。OH-基能被氟化物、氯化物和碳酸根离子代替,生成氟基磷灰石或氯基磷灰石,其中的钙离子可以被多种金属离子通过发生离子交换反应代替,形成对应金属离子的M磷灰石(M代表取代钙离子的金属离子)。 羟基磷灰石(HAP)是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机组成成分,人的牙釉质中羟基磷灰石的含量约96Wt.%(92Vol.%),骨头中也约占到69Wt.%。羟基磷灰石具有优良的生物相容性和生物活性,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。

基本信息中文名: 羟基磷灰石

英文名: Hydroxyapatite;hydroxylapatite

简称:HAP

理化性质:熔点:1650°C,比重:3.16g/cm3,溶解度:0.4ppm,Ca/P:1.67

晶体结构:六方晶系(空间群176号),单斜晶系(空间群14号)

产品规格:粉末、多孔颗粒、块状(非标定型)产品

简介羟基磷灰石,是一种新型的骨替代物,其优越性在于它并不像骨松质、磷酸钙陶瓷等材料一样,需要预制成各种形状,而可以简单地注射入骨缺损处、能够原位固化、适应骨缺损进行塑形。因其优良的生物相容性、无毒、无刺激性、无排斥反应、不老化、不致敏、不致癌、可与骨组织发生化学性结合等特点而受到广泛应用。其内部孔径平均为2~5m,孔隙率为29.4%,利于新骨长人,因而其后期可逐渐由机械固定演变为生物固定。可应用于骨折干骺端骨缺损、牙周组织缺损的治疗以及人工眼座的制备上。在美容外科领域,常用30%的羟基磷灰石钙微球与70%的半固态凝胶组成微晶瓷,主要应用于皮下组织或真皮深层萎缩的治疗,整形区域主要为中、下面部:中面部包括颧骨区、颧骨下区、眶下区及鼻部填充,下面部包括口角纹、木偶纹、颏纹、下颌前凹等2。

生态学数据对水稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

其他信息羟磷灰石是磷灰石中含氢氧根的纯正端元(endmember),羟磷灰石的晶系为六方晶系,比重为3.08,摩氏硬度为5。纯的羟磷灰石粉末是白色,但天然的羟磷灰石会夹杂着棕色、黄色或绿色。也可以用人工的方式合成,应用于骨组织修复。羟基磷灰石还有另外一种晶体结构:单斜晶系。

羟磷灰石是人体骨骼组织的主要无机组成成分。植入体内后,钙和磷会游离出材料表面被身体组织吸收,并生长出新的组织。有研究证明羟磷灰石的晶粒越细,生物活性越高。牙齿表面的珐琅质的主要成份亦是羟磷灰石[1]。

羟基磷灰石可由自己制作的方式来取得。制作羟磷灰石粉末的方法很多,比较常见的方法有沉淀法、水解法、水热法及固相法等。其中水热法的设备适比较复杂而且昂贵。相较于水热法,沉淀法则是操作简单、设备便宜、产能大,大多数以此种方法为主。但是沉淀法有一些缺点,像是粉末容易聚集在一起、质量不稳定等等2。

功能效果*健康亮白

*去除 牙菌斑

*改善牙龈问题

*防止蛀牙

*清新口气

性质与稳定性如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免氧化物

应用领域骨替代材料、整形和整容外科、齿科、层析纯化、补钙剂,广泛应用于制造认同牙齿或骨骼成份的尖端新素材。另外,由于羟基磷灰石具有骨诱导性,常常应用于骨组织再生工程。

制备与来源制备: 可由Ca3(PO4)2和CaCO3按拟定比例在高温下反应同时注入高压水蒸气,粉末经NH4Cl水溶液洗涤后干燥而成,分多孔型和致密型两种,前者是粉料发泡后于1250℃烧结制备,后者成型后于1250℃烧结而成。

分布:广泛存在于人体和牛乳中,人体内主要分布于骨骼和牙齿中,牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中2。

本词条内容贡献者为:

江松敏 - 副教授 - 复旦大学