磷酸三钙的制备及应用

背景及概述^[1][2]

磷酸三钙，别名磷酸钙，磷酸钙矿物广泛分布于地质结构和生物体中，在生命体系中的分布尤其广泛，从低级的单细胞生物到高级的无脊椎动物和脊椎动物，都发现有生物磷酸钙矿物的存在。地质结构中，其主要是以氟磷灰石的形式依附其他矿物作为附属矿物；在生物体中，如原核生物体，无定形磷酸钙团聚形成胞内矿物小瘤，作为钙和磷酸根离子的储存器，在胞内移动和快速地溶解，从而高效地调节细胞内外微环境中的钙磷离子浓度；如在脊椎动物体，磷酸钙主要构成了正常或病理性钙化组织中的无机成分。而作为高级动物的人类，体中除了内耳是碳酸钙矿物外，其他的所有硬组织如骨和牙，其无机成分都是含有磷酸钙的矿物。

应用^[3][2][4]

磷酸三钙是一种用途较广的化工产品，其具有难溶于水和乙醇，易溶于酸的特征，普遍存在于人体的骨骼之中，是生物体日常的钙源之一。在食品领域，可以作为抗结剂、pH值调节剂、缓冲剂、调味品、肉类添加剂等；在医药领域，β-磷酸三钙可广泛应用于关节与脊柱融合、四肢创伤、口腔颌面外科、心血管外科，以及填补牙周的空洞等；可见，在日常生活中，磷酸三钙的用途及其广泛。

1. 医药。上世纪70 年代开始将磷酸三钙用于临床修复骨缺损，磷酸三钙（TCP）同样具有良好的骨诱导性、骨传导性，并且没有任何细胞毒性。磷酸三钙材料是近几年来骨移植材料当中研究的热门材料，普遍用于各种骨损伤修复研究，磷酸三钙也是目前在临床报到中所用的众多骨水泥及骨修补材料中的重要成分，尤其是骨水泥，因为具有与正常骨组织相似的分子晶体成分和良好的可塑性，应用更为广泛。

但在实际临床工作当中，应用较为局限，适用条件要求较多，而且作为植入材料，虽然异物抗原已经过理化灭活处理，但术后仍然存在不同程度的排异反应，严重的可导致慢性骨髓炎，造成长期不良预后。这些问题都是今后在临床科研当中所需要解决的难题。磷酸三钙多孔生物陶瓷骨复合材料原料的化学成分接近骨的无机成分，具备生物相容、亲水性好、力学强度佳、在体内能降解吸收、组织传导作用等特点，且无毒性、无致癌、无致变等不良反应。研究使用环境扫描电镜观察磷酸三钙多孔生物陶瓷复合骨髓间充质干细胞，证明此材料有较好的生物相容性和细胞亲和性，磷酸三钙多孔生物陶瓷有良好的孔隙率，组织相容性良好，具有修复股骨头坏死缺损的能力。近几年对早期股骨头坏死患者，采用此术式，以头颈交界处取骨添加生物骨材料作为植骨材料有效避免自体髂骨取骨及其带来的并发症。

2. 食品。磷酸三钙是一种安全的营养强化剂，主要添加在食品中强化钙的摄入，也可用于预防或治疗钙缺乏的症状。同时磷酸三钙还可作为食品中的抗结剂、PH值调节剂，缓冲剂等。如作面粉抗结剂(分散剂)，奶粉、糖果，布丁、调味品、肉类的添加剂，动物油精炼助剂，酵母食料等，

制备^[4][5][6]

方法1：一种食品级磷酸三钙的制备方法，其特征在于步骤如下：

1)将磷酸氢钙与钙粉按照6.0～7.5：1的比例进行混合，进行高温煅烧，温度为 1100℃-1400℃，压力300-800MPa，时间3-8h，即得到磷酸三钙产品；

2)将磷酸三钙产品通过研磨机研磨进入水中过滤，得到磷酸三钙浆料，其中磷酸 三钙目数80～350；

3)将磷酸三钙浆料放入蒸发干燥器进行蒸发干燥，蒸发温度90-100℃，干燥温度为70～115℃，使磷酸三钙结晶中的水分迅速汽化，干燥后的磷酸三钙结晶经多级旋风分离:系统分离后进入贮斗，获得食品级磷酸三钙。

主要参考资料

[1] 铁合金辞典

[2] 肖渝, 李彦林, 高寰宇, 等. α-磷酸三钙骨移植材料在骨科领域应用的研究与进展[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(43): 6494-6500.

[3] 孙伟, 李子荣, 高福强, 等. 磷酸三钙多孔生物陶瓷修复股骨头坏死[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(16): 2474-2479.

[4] CN201610788532.5 一种食品级磷酸三钙的制备方法

[5] CN201410213378.X 一种磷酸三钙的生产方法

[6] CN201310029262.6 一种超细磷酸三钙的制备方法