载银羟基磷灰石在抗菌陶瓷上的应用

    羟基磷灰石［Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，简写为HA或HAp］是一种传统的无机生物材料，它与人骨的主要无机组成有着相似的结构，又具有良好的生物活性和生物相容性，是一种非常有潜力的生物陶瓷材料，近年来成为医学材料的研究热点。HAp中的Ca²⁺可以与一些金属离子如:Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等进行离子交换，而且交换率很高，就安全性和抗菌性综合考虑，在目前发现的各种具有抗菌功能的金属离子中，Ag⁺是最佳的抗菌金属离子。一般认为，Ag⁺可通过阻碍细胞内的酶合成、使蛋白质失去生物活性、干扰DNA的合成等方式起到杀菌或抗菌作用。相对于Cu²⁺、Zn²⁺等具有更好的抗菌效果。通过溶液离子交换法制备出的载银羟基磷灰石，对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有很强的抗菌性。载银羟基磷灰石做为无机抗菌剂可以应用于抗菌陶瓷，除臭抗菌的纺织品以及抗菌敷料等生活用品和卫生医疗方面，如研究者将使用受限制的传统辅料与载银羟基磷灰石结合，制备出了具有防治感染和加速伤口愈合的抗菌敷料。因此含银抗菌剂成为无机抗菌材料中最重要的一大门类。

    在一定条件将掺入不同银含量的羟基磷灰石制备成粉体，粉体粒度分布为400～700nm的棒状，结晶度和分散度都较好，晶粒完整。经银掺杂改性后的羟基磷灰石形状为长针状，随掺入银量的增多，棒的长度逐渐增大，但其直径不变。采用抑菌环实验测定了不同掺入银含量抗菌剂的抗菌性能，实验菌种为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，不同类型抗菌剂均具有抗菌效果，但不同掺入银含量的抗菌剂抑菌环的大小不同，说明该抗菌剂对大肠杆菌和黄色葡萄球菌的抗菌性能随Ag⁺的掺入量的增加而增大。

    抗菌陶瓷是抗菌剂掺入陶瓷釉料中，再施釉于陶瓷坯体上烧制而成的具有抗菌性能的陶瓷样品。在整个制造过程中，抗菌剂的掺入是导致陶瓷具有抗菌性的决定性因素，因而也可以说，抗菌组分本身的抗菌性能、含量的高低，抗菌剂和陶瓷的匹配，是关系到陶瓷是否具有抗菌性，以及抗菌性强弱的关键。

    关于载银无机抗菌剂的添加量与抗菌效果就有实验表明：陶瓷的抗菌性能与抗菌剂加入量成正相关，当抗菌剂的加入量为6%时，陶瓷的抗菌率就达到过了97.9%，同样在陶瓷表面仍有许多细菌没有被杀死。当加入量为9%时，陶瓷表现出来的抗菌性能达到了预期的要求。虽然抗菌效果会随着抗菌剂加入量的增加而增强，但当加入量增加，釉烧温度就会降低，釉面发生较大的变化，釉面会变黄甚至变黑，完全改变了釉面原色，且成本提高。