Способ получения нанокристаллического гидроксиапатита кальция

Изобретение относится к способу получения нанокристаллического гидроксиапатита. Согласно изобретению нанокристаллический гидроксиапатит кальция получают взаимодействием соединения кальция и гидрофосфата аммония. В качестве соединения кальция используют сахарат кальция C12H22-2nO11Can при n, лежащем в интервале от 0,5 до 2. Размер частиц получаемого гидроксиаптита составляет 30-50 нм. Способ позволяет получать нанокристаллический порошок гидроксиапатита кальция, который содержит неагрессивный биосовместимый сопутствующий продукт реакции, что позволяет использовать его в медицине, 3 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способам получения порошков гидроксиапатита кальция (ГАП), которые могут быть использованы в медицине.

Известны способы получения ГАП, в котором в качестве исходных соединений используют фосфат аммония и нитрат кальция (1) или фосфат аммония и хлорид кальция (2). Недостатками этих способов является невозможность полностью удалить сопутствующий продукт нитрат аммония или хлорид аммония промыванием, что делает такой порошок агрессивным к тканям организма при использовании его в качестве заполнителя костных дефектов или в качестве носителя лекарственных средств.

Известен способ получения ГАП, в котором в качестве исходных компонентов используют хлорид кальция и гидрофосфат натрия (3). Недостатком этого способа является применение кипячения в щелочи, которое приводит к получению крупнокристаллического порошка.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ (4) получения порошка ГАП, не содержащего агрессивного сопутствующего продукта, в котором в качестве исходных соединений используют оксид кальция и гидрофосфат аммония. Недостатком данного способа является получение крупнокристаллического порошка ГАП, которое обусловлено проведением синтеза взаимодействием компонентов в твердой фазе, а также применением высокотемпературной обработки при высокой (950°С) температуре.

Целью настоящего изобретения было получение нанокристаллического порошка ГАП, содержащего неагрессивный биосовместимый сопутствующий продукт реакции.

В способе получения нанокристаллического порошка ГАП в качестве исходных соединений используют сахарат кальция С12Н22-nО11Саn и гидрофосфат аммония.

Раствор сахарата кальция готовят взаимодействием прокаленного при 1000°С оксида кальция и раствора сахарозы по реакции (1).

Значение n для данной реакции варьируют от 0,5 до 2. Более низкие значения n приводят к значительному увеличению количества сахарозы для проведения синтеза без существенного влияния на размер частиц продукта. При n, превышающем 2, в растворе образуются нерастворимые сахараты кальция, что при проведении синтеза ГАП приводит к образованию многофазного продукта, содержащего наряду с ГАП непрореагировавший исходный компонент - сахарат кальция.

К полученному сахарату кальция по каплям добавляют раствор гидрофосфата аммония при постоянном перемешивании при комнатной температуре в соответствии с реакцией (2).

Затем для преобразования полученного геля аморфного фосфата кальция в суспензию нанкристаллического ГАП реакционную смесь нагревают до Т=60°С. Полученную суспензию фильтруют, отфильтрованный осадок высушивают в тонком слое.

По данным рентгенофазового анализа порошок содержит нанокристаллический порошок ГАП (Фигуры 1-3). Размер частиц ГАП составляет 30-50 нм.

Изобретение иллюстрируется фигурами и примером.

Фигуры

Фигура 1. Данные рентгенофазового анализа для порошка, синтезированного из гидрофосфата аммония и сахарата кальция C12H21O11Ca0.5.

Фигура 2. Данные рентгенофазового анализа для порошка, синтезированного из гидрофосфата аммония и сахарата кальция С12Н20О11Са (Пример).

Фигура 3. Данные рентгенофазового анализа для порошка, синтезированного из гидрофосфата аммония и сахарата кальция C12H18O11Ca2.

Пример

К 28,04 г предварительно прокаленного при 1000°С СаО добавляли 1 л водного раствора сахарозы, в котором ее содержалось 171,05 г. Такое соотношение оксида кальция и сахарозы обеспечивало получение прозрачного раствора однокальциевого (n=1) сахарата C12H20O11Ca. К полученному раствору сахарата, обладающего рН не менее 12, по каплям добавляли 0,5М раствор гидрофосфата аммония. Взаимодействие по реакции (3) приводило к образованию устойчивого геля, а после нагревания до 60°С к образованию устойчивой к седиментации суспензии нанокристаллического ГАП в растворе сахарозы.

Данные рентгенофазового анализа подтверждают образование нанокристаллического ГАП с размером частиц 30-50 нм.

Аналогично были синтезированы порошки нанкристаллического ГАП из сахарата кальция и гидрофосфата аммония при изменении n от 0,5 до 2 (Таблица). Из таблицы следует, что при указанных изменениях значения n в сахарате кальция C12H22-2nO11Can при осуществлении синтеза по предложенному способу образуется нанкристаллический ГАП с размером частиц 30-50 нм. Сопутствующим продуктом реакции является сахарат аммония, разлагающийся на аммиак и сахарозу. Сахароза является веществом не агрессивным к тканям организма.

Таблица
Значения n в сахарате кальция C12H22-2nO11Can Размер частиц ГАП Фазовый состав целевого продукта Фигуры
1 0,5 30-50 нм 100% гидроксиапатит 1
2 1,0 30-50 нм 100% гидроксиапатит 2
3 2,0 30-50 нм 100% гидроксиапатит 3

Таким образом, экспериментальные данные показывают, что применение заявленного способа позволяет получать нанокристаллический порошок ГАП, не содержащий агрессивного к тканям живого организма сопутствующего продукта.

Литература

1. В.А.Маликов, И.П.Смирнов, В.Е.Кузь, Н.М.Алешина, М.А.Логачева, Сычева В.Ю. Патент RU 2038293, 26.06.1992. Способ получения гидроксиапатита.

2. А.С.Дыкман, О.Е.Баталин, Г.Ф.Балханова, Т.М.Шатровская, Г.Н.Ягодина, Л.М.Александрова. Авторское свидетельство 710928. 25.01.1980. Способ получения гидроксиапатита кальция.

3. Ю.Л.Кацадзе, З.Д.Федорова, З.П.Глазкова и О.Г.Головина. Авторское свидетельство SU 1450852, 07.01.1987. Способ получения сорбента-гидроксиапатита.

4. В.П.Орловский, Г.В.Родичева, Ж.А.Ежова, Г.Е.Суханова, Е.М.Коваль и Н.М.Романова. Патент SU 1834836, 26.11.1991. Способ получения гидроксиапатита кальция.

Способ получения нанокристаллического гидроксиапатита кальция взаимодействием соединения кальция и гидрофосфата аммония, отличающийся тем, что в качестве соединения кальция используют сахарат кальция C12H22-2nO11Can при n, лежащем в интервале от 0,5 до 2.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии получения неорганических материалов, а именно к способу получения наноразмерного высокочистого гидроксилапатита (ГАП) в виде спиртового коллоида (геля), который может быть использован для производства медицинских материалов, стимулирующих восстановление дефектов костной ткани, в том числе в стоматологии.
Изобретение относится к технологии получения неорганических материалов, а именно к способам получения наноразмерного высокочистого гидроксилапатита (ГАП) в виде коллоидного раствора или геля, который может быть использован для производства лечебно-профилактических препаратов для стоматологии, для нанесения биоактивных покрытий на костные имплантаты.
Изобретение относится к переработке отходов производства, содержащих фосфорнокислые растворы, на фосфаты кальция. .
Изобретение относится к противокоррозионным пигментам, используемым в лакокрасочной промышленности. .

Изобретение относится к получению чистой фосфорной кислоты и моногидрофосфата кальция. .
Изобретение относится к технологии получения кормовых фосфатов кальция, конкретно к производству монокальцийфосфата. .
Изобретение относится к технологии получения монокальцийфосфата, широко используемого в сельском хозяйстве. .
Изобретение относится к технологиям получения мелкодисперсного высокочистого гидроксилапатита кальция (микрогранул), который может быть использован при производстве композиционных материалов, биокерамики, материалов, стимулирующих восстановление костной ткани, фармацевтического носителя.

Изобретение относится к области микросистемной техники и может быть использовано при создании сенсоров, функционирующих на основе туннельного эффекта, обеспечивающих преобразование «перемещение-электрический сигнал», в информационных системах мониторинга для прогнозирования, диагностики и контроля воздействий ударных волн и акустических колебаний на различные конструкции, транспортные средства, промышленные здания и сооружения, температуры, для создания сверхчувствительных микрофонов и диагностического медицинского оборудования.

Изобретение относится к области физики твердого тела, химической физики и может быть использовано для получения наноструктурных материалов с новыми свойствами. .

Изобретение относится к фотографической промышленности, в частности к технологии приготовления галогенидосеребряных фотографических эмульсий. .

Изобретение относится к нанотехнологии и наноструктурам, в частности углеродным материалам, и может быть использовано в различных областях техники и энергетики. .

Изобретение относится к получению износостойких сверхтвердых покрытий, а именно к формированию алмазоподобных покрытий, и может быть использовано в металлообработке, машиностроении, нанотехнологии, медицине и электронике.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. .

Изобретение относится к каталитическим системам на основе золота, использованию способов конденсации из паровой фазы для осаждения золота с наноразмерами на активированный носитель, системе защиты органов дыхания с использованием упомянутых выше каталитических систем.

Изобретение относится к микро- и наноэлектронике и может быть использовано в производстве интегральных кремниевых химических и биосенсоров для автоматизированного контроля окружающей среды, в экологии, в химическом производстве, в биологии и медицине.

Изобретение относится к методам создания металлических нанопроволок на поверхности полупроводниковых подложек и может быть использовано при создании твердотельных электронных приборов.

Изобретение относится к способу получения порошка нанокристаллического гидроксиапатита
Наверх