羟基磷灰石
无机化学物
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羟基磷灰石（英语：Hydroxyapatite，HAP），又称羟基磷酸钙、羟磷灰石、碱式磷酸钙，[4][5]是一种磷酸钙类晶体，属于种类繁多的磷灰石的一种。在自然界中，羟基磷灰石主要存在于生物有机体并成为机体硬组织的主要成分，它可能参与钙磷储存等生物过程，影响人体内的复杂代谢活动。机体硬组织中，牙体硬组织的羟基磷灰石含量最高，达60%~97%。[2][3]人工合成羟基磷灰石是一种耐高温、耐碱和水不溶性的多用途无机材料，广泛应用于生物医学、吸附、催化、荧光、激光、半导体、化工等工业领域。[7]
1790年，沃纳（Werner）用希腊文字将这种材料命名为磷灰石。1926年，贝塞特（Bassett）用X射线衍射方法分析认为，人骨和牙齿的无机矿物成分很像磷灰石。1972年，日本学者青木（Aoki）成功地合成了羟基磷灰石并烧结成陶瓷。1974年~1975年，青木（Aoki）等发现烧成的羟基磷灰石无论结晶与否都具有良好的生物相容性。自20世纪50年代以来，研究学者对羟基磷灰石的合成进行了深入的研究，不仅合成出了纯度很高的羟基磷灰石单晶，还利用陶瓷致密的烧结工艺，烧制出了与人体牙齿的强度和韧性均相近的羟基磷灰石多晶体，并在医药临床上得到了广泛应用。20世纪80年代后期，出现了少量关于纳米羟基磷灰石制备方法的研究报道。1990年以后，对纳米羟基磷灰石制备方法及其在医学领域的研究有了突飞猛进的发展，而且相关的文献报道也在逐年增多。[7]
羟基磷灰石属于六方结构，P6₃/m空间群，晶格常数为：a=b=9.42A，c=6.88A。人体骨、牙中存在的羟基磷灰石为六角柱状体。分子量为1004.8，理论钙、磷原子比为1.67，理论钙、磷重量比为2.16。[3]化学式为Ca₁₀（PO₄）₃（OH）₂。[6]难溶于水，长期浸泡于水中可有微量溶解。在盐溶液中（如氯化钠溶液、氯化钾溶液）的溶解性随溶液浓度的增高而增高。在加热到1200℃时，磷开始缓慢挥发而分解，生成α-TCP、β-TCP、CaO、Ca₄P₂O₉、Ca₁₀（PO₄）₆O（氧磷灰石）等物质。[3]有良好的生物相容性、生物活性和化学稳定性，能与自然骨形成紧密的结合。[7]