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磷酸三钙

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磷酸三钙(英文:Tricalcium phosphate ,简称TCP)又称磷酸钙。化学式Ca3(PO4)2。白色晶体或无定形粉末。存在多种晶型转变,主要分为低温β相(β-TCP)和高温α相(α-TCP),相转变温度为1120℃-1170℃,熔点1670℃;溶于酸,不溶于水和乙醇。在人的骨骼中普遍存在,是一种良好的骨修复材料。

简介

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。

微囊包埋磷酸三钙,人体最佳钙源之一

由西班牙Lipofoods公司生产的微囊包埋钙(LIPOCAL),是一种以磷酸三钙为原料,经过超细粉碎后,再用卵磷脂包裹成直径为3-5微米的微胶囊的一种钙制品。

LIPOCAL的高吸收性,归功于其使用了卵磷脂进行包埋。由于卵磷脂的分子结构与肠上皮细胞的细胞膜中磷脂分子结构相似,当卵磷脂与细胞膜交换或者直接嵌入时,可以增加肠上皮细胞膜的流动性,因此可以增强营养物质的吸收性。当钙从微胶囊中释放出来,便能够很容易地穿透肠粘膜或细胞间隙进入血液循环。西班牙巴塞罗那大学一项实验显示:磷酸三钙经过微囊化包埋后,生物利用度可提高41%。

此外,磷酸三钙作为日常钙源之一,相比其它补钙产品,其优势在于可同时提供钙和磷。身体内的钙和磷保持平衡非常重要,因为这两种矿物质都是骨骼形成的必需物质,所以如果不能达到两种物质的均衡,而只是单纯补钙则通常难以达到理想的补钙效果。

评价

磷酸三钙具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性,是理想的人体硬组织修复和替代材料,在生物医学工程学领域一直受到人们的密切关注。医学上通常使用的是磷酸三钙的一种特殊形态-β-磷酸三钙。

β-磷酸三钙主要是由钙、磷组成,其成分与骨基质的无机成分相似,与骨结合好。动物或人体细胞可以在β-磷酸三钙材料上正常生长,分化和繁殖。通过大量实验研究证明:β-磷酸三钙对骨髓造血机能无不良反应,无排异反应,无急性毒性反应,不致癌变,无过敏现象。因此β-磷酸三钙可广泛应用于关节与脊柱融合、四肢创伤、口腔颌面的外科、心血管外科,以及填补牙周的空洞等方面。随着人们对β-磷酸三钙研究的不断深入,其应用形式也出现了多样化,并在临床医学中体现了较好的性能。

梁戈等通过实验发现其溶血程度<5%,当β-磷酸三钙被植入人体内后,其在体液中能发生降解和吸收,钙、磷被体液吸收后进入人体循环系统,一定时间后植入人体的β-磷酸三钙逐渐溶解消失,形成新骨。

Arai等利用β-磷酸三钙多孔陶瓷填充8~15cm 的腓骨节段缺损,获得了腓骨再生。平均术后2个月即可达到重建。不会发生踝关节及胫骨的移位。

郑承泽等将β-磷酸三钙与自体骨髓复合应用于临床,修复包括肿瘤性骨缺损和陈旧性骨折骨缺损,经术后调查,结果显示植入材料的成骨作用明显,说明β-磷酸三钙与自体骨髓复合是一种治疗骨缺损理想的方法。

张汉东等将磷酸三钙陶瓷用于修复兔下颌骨缺损,研究表明,植入后局部组织无明显炎症等反应。

张建设等将两种不同组成的β-磷酸三钙陶瓷植入免颌骨人工缺损区,掺杂的磷酸三钙陶瓷降解速度较慢,但具有较好的生物相容性。

张亮等利用β-磷酸三钙/DL-PLA 作为一种新型治疗骨缺损的材料,研究表明其降解特点有利于骨组织细胞长入。

Mitenmuller 等利用带微孔的陶瓷颗粒作为抗结核药及抗菌素的载体,填塞至骨髓炎患部,缺损骨基本修复。

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参考文献