KR20240006362A - Evaluation of in-vitro dissolution properties of uncalcined hydroxyapatite spherical nanostructures - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법은 구연산, 산 및 염기를 혼합하여 구연산 완충용액을 제조하는 제 1단계; 및 상기 구연산 완충용액에 비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체를 침지하여 용출을 수행하는 제 2단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for evaluating the dissolution characteristics of the non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructure according to the present invention includes the first step of preparing a citric acid buffer solution by mixing citric acid, acid, and base; And a second step of performing elution by immersing the non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructure in the citric acid buffer solution.
Description
본 발명은 비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노 구조체의 체외 용출 특성 평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating the in vitro dissolution characteristics of non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructures.
인간의 수명이 늘어남에 따른 골 질환 환자의 증가로 골 재생 및 골 대체를 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라 골 질환을 치료할 수 있는 생체 세라믹스 중 하나인 하이드록시아파타이트에 대한 관심이 증대되었다. 하이드록시아파타이트는 인간의 골과 무기화학적 성분이 비슷하고 부작용도 거의 없어 골과의 결합성이 좋아 생체적합성이 뛰어난 대표적인 재료이다. 하지만 인체 내에서 골과 융합되어 활용되기 위해서는 생체활성과 생체흡수성 또한 높아야 하는데, 하이드록시아파타이트는 이에 해당되지 않는다. 일반적으로 합성되는 하이드록시아파타이트는 하소 과정에서 받는 열로 인해 단단한 결정질로 변화하면서 강도, 내열성 등의 물리화학적 특성이 우수해지지만 생체활성과 생체흡수성이 떨어지게 된다. 그렇기 때문에 최근의 생체 재료 연구는 하소 과정 없이 합성되어 생체활성과 생체흡수성이 높은 비하소 하이드록시아파타이트로 진행되고 있다.As the human lifespan increases and the number of patients with bone diseases increases, research on bone regeneration and bone replacement is actively underway. Accordingly, interest in hydroxyapatite, one of the bioceramics that can treat bone diseases, has increased. Hydroxyapatite is a representative material with excellent biocompatibility as it has similar inorganic chemical composition to human bone, has few side effects, and has good adhesion to bone. However, in order to be used by fusing with bone in the human body, bioactivity and bioabsorbability must also be high, which does not apply to hydroxyapatite. Hydroxyapatite, which is generally synthesized, changes into a hard crystalline form due to the heat received during the calcination process, improving physical and chemical properties such as strength and heat resistance, but decreasing bioactivity and bioabsorption. Therefore, recent biomaterial research is being conducted on non-calcined hydroxyapatite, which is synthesized without a calcination process and has high bioactivity and bioabsorbability.
비하소 하이드록시아파타이트를 포함한 생체흡수성 물질 개발은 현재 새로운 과제로 자리잡아 진행되고 있지만, 생체흡수성 물질 자체는 오래 전부터 연구되어 왔다. 처음으로 보고된 생체흡수성 물질은 Single homopolymer로 구성된 것으로, 대표적으로 Polyglycolic acid (PGA)와 Poly-L-lactic acid (PLLA)가 있다. 이는 임상에서 사용된 최초의 생분해성 고분자로 기계적 특성이 뛰어났지만 분해 속도가 지나치게 빠르거나 느리고 산성 분해에 의한 생성물 형성과 용해성 제한으로 인해 부작용에 대한 위험이 있었다. 더하여 이 두 물질은 골 전도 및 골 결합 능력과 같은 생체활성 특성이 없어 인체 내에서의 사용이 매우 어려워 이러한 단점을 해결하기 위해 Particle/organic polymers 복합체가 만들어졌다.The development of bioabsorbable materials including non-calcined hydroxyapatite is currently a new task, but bioabsorbable materials themselves have been studied for a long time. The first reported bioabsorbable material consists of a single homopolymer, and representative examples include Polyglycolic acid (PGA) and Poly-L-lactic acid (PLLA). This was the first biodegradable polymer used clinically and had excellent mechanical properties, but there was a risk of side effects due to excessively fast or slow decomposition rates, product formation due to acidic decomposition, and limited solubility. In addition, these two materials do not have bioactive properties such as bone conduction and bone bonding ability, making their use in the human body very difficult, and a Particle/organic polymers complex was created to solve these shortcomings.
이렇게 만들어진 물질은 비하소 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)/PLLA) 복합체였으며, 생체흡수성 골 고정 장치 생산에 주로 사용되었다. 이 물질은 많은 연구에서 생체흡수성과 생체 적합성을 가지면서 기계적 강도가 높고 생체활성 특성을 가진 것으로 나타났다. 비하소 하이드록시아파타이트/PLLA 복합체는 동물 연구를 통해 PLLA 소재에 없는 골 전도성을 가지고 있으며, 골 고정 장치에 필요한 물리적 강도를 만족하였고 골 재생에 충분한 강도를 유지할 수 있음의 결과를 나타냈는데, 이것은 비하소 하이드록시아파타이트가 복합되면서 나타난 특성으로 판단되었다. 하지만 일반적으로 합성되는 비하소 하이드록시아파타이트는 침상형의 모양으로 인해 PLLA와 복합화된 후 Particle과 Polymer 사이의 큰 경계에서 시작되는 변형으로 인해 쉽게 파괴되었으며, 실제로 비하소 하이드록시아파타이트/PLLA 복합체로 만들어진 장치를 이식받은 환자에게 일부 생성물이 생성되어 수술 경과 2년 후 물질과의 염증 반응이 일어나 또 다른 문제점이 야기되었다. 이것은 비하소 하이드록시아파타이트가 가진 침상형의 형상 특성으로 인해 Polymer와 맞닿는 표면이 넓어 힘을 받는 면적도 커 파괴에 대한 원인이 되며, 이식된 후 물질이 분해될 때 그 과정에서 새로운 생성물이 생성되고, 물질이 인체 내에 오랜 시간 남아 있는 경우 부작용의 위험이 크다는 것을 의미한다. 따라서 생체 적합성 및 생체활성을 가진 생체흡수성 물질인 비하소 하이드록시아파타이트를 구형 나노구조체로 제조해 그에 대한 용출 및 분해 관련 연구가 필요하다.The material produced in this way was a non-calcined hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 )/PLLA composite, and was mainly used to produce bioabsorbable bone fixation devices. This material has been shown in many studies to be bioabsorbable and biocompatible, have high mechanical strength, and have bioactive properties. Animal studies have shown that the non-calcined hydroxyapatite/PLLA composite has bone conductivity that is not present in PLLA materials, satisfies the physical strength required for bone fixation devices, and is capable of maintaining sufficient strength for bone regeneration. It was judged to be a characteristic that appeared when bovine hydroxyapatite was combined. However, the commonly synthesized uncalcined hydroxyapatite is easily destroyed due to deformation starting at the large boundary between the particle and the polymer after being complexed with PLLA due to its needle-like shape, and in fact, the uncalcined hydroxyapatite/PLLA composite made of it Some products were produced in patients who received the device, and an inflammatory reaction with the substance occurred two years after surgery, causing another problem. This is due to the needle-shaped characteristic of non-calcined hydroxyapatite, which causes the surface in contact with the polymer to be large and the area receiving force to be large, which causes destruction. When the material decomposes after implantation, new products are created in the process. This means that there is a high risk of side effects if the substance remains in the human body for a long time. Therefore, it is necessary to manufacture non-calcined hydroxyapatite, a bioabsorbable material with biocompatibility and bioactivity, into a spherical nanostructure and conduct research on its dissolution and decomposition.
본 발명의 목적은 비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 체외 용출 특성을 평가하여, 인체에 적용 시 분해 및 흡수 성능을 예측할 수 있는 비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a method for evaluating the dissolution characteristics of non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructures, which can predict the decomposition and absorption performance when applied to the human body by evaluating the in vitro dissolution characteristics of non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructures. .
본 발명에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법은 구연산 및 산 염기를 혼합하여 구연산 완충용액을 제조하는 제 1단계; 및 상기 구연산 완충용액에 하이드록시아파타이트를 침지하여 용출을 수행하는 제 2단계;를 포함하며, 상기 구연산 완충용액은 pH가 2.5 내지 4 인 것을 특징으로 한다.The method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to the present invention includes a first step of preparing a citric acid buffer solution by mixing citric acid and an acid base; and a second step of performing elution by immersing the hydroxyapatite in the citric acid buffer solution, wherein the citric acid buffer solution has a pH of 2.5 to 4.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 1단계는 구연산과 염기를 혼합하여 구연산 수용액을 제조하는 구연산 수용액 제조단계; 및In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the first step includes preparing an aqueous citric acid solution by mixing citric acid and a base; and
산 수용액에 상기 구연산 수용액을 첨가하는 완충용액 제조단계;를 포함할 수 있다. It may include a buffer solution preparation step of adding the citric acid aqueous solution to an acid aqueous solution.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 구연산 수용액은 1L 당 구연산 18 내지 25 g을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the citric acid aqueous solution may be characterized as containing 18 to 25 g of citric acid per 1 L.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 염기는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화마그네슘에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the base may include one or two or more selected from lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and magnesium hydroxide.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 구연산 수용액은 1L 당 염기를 0.05 내지 0.4 몰 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the citric acid aqueous solution may be characterized as containing 0.05 to 0.4 mole of base per 1L.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 산 수용액은 황산, 염산, 질산 및 인산에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the aqueous acid solution may include one or two or more selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 산 수용액은 농도가 0.05 내지 0.25 M인 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the acid aqueous solution may be characterized as having a concentration of 0.05 to 0.25 M.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 2단계는 35 내지 38.5 ℃를 유지하면서 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the second step may be performed while maintaining a temperature of 35 to 38.5 °C.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 2단계는 1 내지 5 Hz로 용기를 상하 또는 원 운동하면서 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the second step may be performed while moving the container up and down or in a circle at 1 to 5 Hz.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 2단계를 4 내지 30일간 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the second step may be performed for 4 to 30 days.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법은 상기 제 2단계 후, 고형분 및 여액을 분리하는 제 3단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention may further include a third step of separating solids and filtrate after the second step.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 3단계는 원심분리를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the third step may be performed using centrifugation.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 3단계 후, 상기 여액의 칼슘 및 인 농도를 분석하는 제 4단계;를 더 포함할 수 있다. The method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention may further include a fourth step of analyzing the calcium and phosphorus concentrations of the filtrate after the third step.
본 발명에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가방법은 구연산, 산 및 염기를 혼합하여 구연산 완충용액을 제조하는 제 1단계; 및 상기 구연산 완충용액에 하이드록시아파타이트를 침지하여 용출을 수행하는 제 2단계;를 포함하며, 상기 구연산 완충용액은 pH가 2.5 내지 4인 것을 특징으로 하여, 보다 가혹한 조건에서 하이드록시아파타이트의 용출 특성을 평가하여 생체 흡수성 물질로 활용 가능한 하이드록시아파타이트를 빠르게 선별할 수 있는 장점이 있다. The method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to the present invention includes the first step of preparing a citric acid buffer solution by mixing citric acid, acid, and base; And a second step of performing elution by immersing the hydroxyapatite in the citric acid buffer solution, wherein the citric acid buffer solution has a pH of 2.5 to 4, thereby improving the dissolution characteristics of the hydroxyapatite under harsher conditions. It has the advantage of being able to quickly select hydroxyapatite that can be used as a bioabsorbable material by evaluating .
도 1 및 2는 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트 입자에 대한 완충용액에서 용출실험을 수행하고, 시간 경과에 따른 중량 변화 및 입자형상 변화를 관찰하고 이를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트 입자에 대한 완충용액에서 용출실험 후 여액을 분석하고 그 결과를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트 입자에 대한 완충용액에서 용출실험 전후 XRD 피크를 분석하고 이를 도시한 것이며, 도 5는 이에 따른 결정화도 변화를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트 입자에 대한 완충용액에서 용출실험에서 용출 시간에 따른 FT-IR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 비하소 하이드록시아파타이트에서 용출 20일차 원소 분석 결과를 도시한 것이다.
도 8는 하소 하이드록시아파타이트에서 용출 20일차 원소 분석 결과를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트를 SEM 및 TEM으로 관찰하고 그 결과를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트 응집체의 입경 분포를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트 입자 및 하소 하이드록시아파타이트 입자를 XRD 회절 피크를 통해 관찰하고 그 결과를 도시한 것이며, 도 12는 XRD 결과에 따른 결정화도를 계산하고 이를 도시한 것이다. Figures 1 and 2 show a dissolution experiment performed on the uncalcined hydroxyapatite particles and the calcined hydroxyapatite particles of the present invention in a buffer solution, and the changes in weight and particle shape over time were observed and illustrated.
Figure 3 shows the results of analyzing the filtrate after an elution test in a buffer solution for the non-calcined hydroxyapatite particles and calcined hydroxyapatite particles of the present invention.
Figure 4 shows the analysis of XRD peaks before and after the dissolution test in the buffer solution for the non-calcined hydroxyapatite particles and the calcined hydroxyapatite particles of the present invention, and Figure 5 shows the resulting change in crystallinity.
Figure 6 shows the results of FT-IR analysis according to elution time in an elution test in a buffer solution for non-calcined hydroxyapatite particles and calcined hydroxyapatite particles of the present invention.
Figure 7 shows the results of elemental analysis on the 20th day of elution from non-calcined hydroxyapatite.
Figure 8 shows the results of elemental analysis on the 20th day of elution from calcined hydroxyapatite.
Figure 9 shows the results of observing non-calcined hydroxyapatite particles and calcined hydroxyapatite particles of the present invention using SEM and TEM.
Figure 10 shows the particle size distribution of uncalcined hydroxyapatite particles and calcined hydroxyapatite aggregates of the present invention.
Figure 11 shows the results of observing non-calcined hydroxyapatite particles and calcined hydroxyapatite particles of the present invention through XRD diffraction peaks, and Figure 12 shows the calculation of crystallinity according to the XRD results.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
종래 하이드록시아파타이트의 생체흡수성 평가는 하이드록시아파타이트 단독이 아닌 하이드록시아파타이트-고분자 복합체를 기준으로 한 것이 일반적이다. 또한, 체 내에 이식되는 재료로 활용되어 생체 내 환경과 동일한 pH 7.4에서 주로 모의 평가를 진행하였다. 하지만 의료 산업에서 사용되는 재료의 용출 및 분해 환경은 활용도에 따라 서로 다르기 때문에 극한의 환경 조건에 노출되었을 때의 용출 특성 평가가 필요하고, 용출 및 분해 과정에서 형성되는 생성물에 의한 부작용에 대한 검토가 필요하므로, 극한의 환경에 노출된 경우 하이드록시아파타이트의 용출 특성 평가가 필요한 실정이다. Conventionally, the bioabsorbability evaluation of hydroxyapatite is generally based on the hydroxyapatite-polymer complex rather than hydroxyapatite alone. In addition, since it was used as a material to be implanted into the body, simulation evaluation was mainly conducted at pH 7.4, which is the same as the in vivo environment. However, since the dissolution and decomposition environments of materials used in the medical industry are different depending on their utilization, it is necessary to evaluate the dissolution characteristics when exposed to extreme environmental conditions, and to review the side effects caused by products formed during the dissolution and decomposition process. Therefore, it is necessary to evaluate the dissolution characteristics of hydroxyapatite when exposed to extreme environments.
이에, 본 발명에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법은 구연산, 산 및 염기를 혼합하여 구연산 완충용액을 제조하는 제 1단계;Accordingly, the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to the present invention includes the first step of preparing a citric acid buffer solution by mixing citric acid, acid, and base;
상기 구연산 완충용액에 하이드록시아파타이트를 침지하여 용출을 수행하는 제 2단계;를 포함하며,It includes a second step of performing elution by immersing hydroxyapatite in the citric acid buffer solution,
상기 구연산 완충용액은 pH가 2.5 내지 4인 것을 특징으로 한다.The citric acid buffer solution is characterized in that the pH is 2.5 to 4.
본 발명에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법은 상술한 pH를 만족하는 완충용액을 이용하여 용출 특성을 평가함으로써, 빠른 속도로 생체 흡수성을 판별할 수 있는 장점이 있다.The method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to the present invention has the advantage of being able to quickly determine bioabsorbability by evaluating the dissolution characteristics using a buffer solution that satisfies the pH described above.
구체적으로, 상기 구연산 완충용액은 pH가 2.5 내지 4, 좋게는 2.7 내지 3.3일 수 있으며, 이러한 범위의 구연산 완충용액을 이용함으로써 지나치게 낮은 pH에 의해 용출 특성 평가에 영향을 주는 것을 예방하고 가혹한 조건에서 빠르게 생체흡수성을 판별할 수 있는 장점이 있다. Specifically, the citric acid buffer solution may have a pH of 2.5 to 4, preferably 2.7 to 3.3, and by using a citric acid buffer solution in this range, it is possible to prevent the evaluation of dissolution characteristics from being affected by excessively low pH and to use it under harsh conditions. It has the advantage of being able to quickly determine bioabsorbability.
상기 제 1단계는 구연산과 염기를 혼합하여 구연산 수용액을 제조하는 구연산 수용액 제조단계; 및The first step includes preparing an aqueous citric acid solution by mixing citric acid and a base; and
산 수용액에 상기 구연산 수용액을 첨가하는 완충용액 제조단계;를 포함한다. It includes a buffer solution preparation step of adding the citric acid aqueous solution to an acid aqueous solution.
상기 구연산 수용액은 1L 당 구연산 18 내지 25 g, 좋게는 19 내지 24 g 포함할 수 있으며, 구연산 수용액의 첨가량이 낮은 경우 구연산 완충용액의 pH 제어가 어렵고, 구연산 수용액의 첨가량이 높은 경우 용출특성 평가에 영향을 줄 수 있다. The citric acid aqueous solution may contain 18 to 25 g, preferably 19 to 24 g, of citric acid per 1 L. If the amount of citric acid aqueous solution added is low, it is difficult to control the pH of the citric acid buffer solution, and if the amount of citric acid aqueous solution added is high, it may be difficult to evaluate the dissolution characteristics. It can have an impact.
상기 염기는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화마그네슘에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 상기 구연산 수용액은 1L 당 염기를 0.05 내지 0.4 몰, 구체적으로 0.1 내지 0.3몰 포함할 수 있다. 염기의 함량이 낮은 경우 완충 특성이 나타나기 어려우며, 염기의 함량이 높은 경우 pH 조절이 어려워질 수 있다. The base may include one or two or more selected from lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and magnesium hydroxide, and the aqueous citric acid solution may contain 0.05 to 0.4 mole of base per 1 L, specifically 0.1 to 0.3 mole. . If the base content is low, buffering properties may be difficult to develop, and if the base content is high, pH control may become difficult.
상기 산 수용액은 황산, 염산, 질산 및 인산에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 농도가 0.05 내지 0.25 M, 구체적으로 0.07 내지 0.15 M일 수 있다. 산 수용액의 농도가 낮거나 높은 경우 구연산 완충용액의 완충 효과가 낮아지거나, 하이드록시아파타이트의 용출 특성에 영향을 미칠 수 있다. The aqueous acid solution may contain one or two or more selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and may have a concentration of 0.05 to 0.25 M, specifically 0.07 to 0.15 M. If the concentration of the acid aqueous solution is low or high, the buffering effect of the citric acid buffer solution may be reduced or the dissolution characteristics of hydroxyapatite may be affected.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법에서 상기 제 2단계는 상기 완충용액 1 L 당 30 내지 60 g, 구체적으로 35 내지 55 g의 하이드록시아파타이트를 침지하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 침지되는 하이드록시아파타이트의 양이 적은 경우 용출 특성 평가 효율이 낮아질 수 있고, 침지되는 하이드록시아파타이트의 양이 많은 경우 용출 특성 평가의 정확도가 낮아질 수 있다. In the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention, the second step involves immersing 30 to 60 g, specifically 35 to 55 g, of hydroxyapatite per 1 L of the buffer solution. If the amount of hydroxyapatite immersed is small, the efficiency of evaluating dissolution characteristics may be lowered, and if the amount of hydroxyapatite immersed is large, the accuracy of evaluating dissolution characteristics may be lowered.
또한 상기 제 2단계는 35 내지 38.5 ℃, 구체적으로 36 내지 38 ℃를 유지하면서 수행할 수 있으며, 인체와 유사한 온도에서 용출 특성을 평가함으로써, 특성 평가의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.In addition, the second step can be performed while maintaining 35 to 38.5 ℃, specifically 36 to 38 ℃, and by evaluating the dissolution characteristics at a temperature similar to that of the human body, the reliability of the characteristic evaluation can be further increased.
상기 제 2단계는 상기 구연산 완충용액 및 하이드록시아파타이트가 침지된 용기를 1 내지 5 Hz, 구체적으로 1.5 내지 4 Hz로 원 운동 또는 상하 운동 하면서 수행될 수 있으며, 이를 통하여 구연산 완충용액의 균일도를 확보하여 보다 정확하게 생체 흡수성을 판별할 수 있는 장점이 있다. The second step can be performed while moving the container in which the citric acid buffer solution and hydroxyapatite are immersed in a circular motion or up and down at 1 to 5 Hz, specifically 1.5 to 4 Hz, thereby ensuring uniformity of the citric acid buffer solution. This has the advantage of being able to more accurately determine bioabsorbability.
상기 제 2단계는 4 내지 30일, 구체적으로 2 내지 25일간 수행될 수 있으며, 제 2단계를 단시간 수행하는 경우 용출 특성 평가의 정확도를 확보하기 어려우며, 제 2단계를 장시간 수행하는 경우 하이드록시아파타이트의 재흡수가 발생하여 용출 특성 평가의 정확도가 낮아질 수 있다. The second step may be performed for 4 to 30 days, specifically 2 to 25 days. If the second step is performed for a short time, it is difficult to secure the accuracy of the dissolution characteristic evaluation, and if the second step is performed for a long time, hydroxyapatite Reabsorption may occur, lowering the accuracy of dissolution characteristic evaluation.
본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법은 상기 제 2단계 후, 고형분 및 여액을 분리하는 제 3단계를 포함할 수 있으며, 이러한 고형분의 분리는 좋게는 원심분리를 이용할 수 있다. The method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention may include a third step of separating the solid content and the filtrate after the second step, and the separation of the solid content is preferably performed by centrifugation. can be used.
상기 제 3단계 후, 상기 여액의 칼슘 및 인 농도를 분석하는 제 4단계를 포함할 수 있으며, 여액의 칼슘 및 인 농도를 분석함으로써 용출 특성을 평가할 수 있다. After the third step, a fourth step of analyzing the calcium and phosphorus concentrations of the filtrate may be included, and the dissolution characteristics can be evaluated by analyzing the calcium and phosphorus concentrations of the filtrate.
구체적으로, 상기 여액의 칼슘 및 인 농도는 유도결합 플라즈마 분광 분석기(ICP-OES, Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy)를 이용할 수 있다. Specifically, the calcium and phosphorus concentrations of the filtrate can be determined using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES).
좋게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법으로 20일간 침지 후, 인 방출량이 1L 당 40,000 내지 58,000 ㎎ 이상, 구체적으로 45,000 내지 55,000 ㎎인 경우 인체 적용시 빠르게 분해되어 부작용을 예방할 수 있으며, 지나치게 빠르게 흡수되어 인체 내에서 보강 등의 역할을 충분히 수행하기 전에 흡수되는 문제를 예방할 수 있다. Preferably, when applied to the human body, if the amount of phosphorus released is 40,000 to 58,000 mg or more, specifically 45,000 to 55,000 mg per liter, after immersion for 20 days using the method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures according to an embodiment of the present invention. It can be decomposed quickly to prevent side effects, and it can also prevent the problem of being absorbed too quickly before it can fully perform its role, such as reinforcement, in the human body.
본 발명은 또한 상술한 인 방출량을 만족하는 비하소 하이드록시아파타이트 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing non-calcined hydroxyapatite that satisfies the above-mentioned phosphorus release amount.
본 발명에 의한 비하소 하이드록시아파타이트 제조방법은 1L당 칼슘 전구체가 0.04 내지 0.085몰, 좋게는 0.05 내지 0.075몰, 더욱 좋게는 0.058 내지 0.072몰 포함된 칼슘 전구체 수용액; 및 1L당 인산염 전구체가 0.03 내지 0.08몰, 좋게는 0.04 내지 0.065몰, 더욱 좋게는 0.045 내지 0.06몰 포함된 인산염 전구체 수용액;을 준비하는 제 1단계;The method for producing non-calcined hydroxyapatite according to the present invention includes an aqueous calcium precursor solution containing 0.04 to 0.085 mole, preferably 0.05 to 0.075 mole, and more preferably 0.058 to 0.072 mole calcium precursor per 1 L; and a phosphate precursor aqueous solution containing 0.03 to 0.08 moles, preferably 0.04 to 0.065 moles, and more preferably 0.045 to 0.06 moles of phosphate precursors per liter; a first step of preparing;
상기 칼슘 전구체 수용액에 인산염 전구체 수용액을 투입하여 혼합용액을 제조하는 제 2단계; 및A second step of preparing a mixed solution by adding an aqueous phosphate precursor solution to the aqueous calcium precursor solution; and
상기 혼합용액에 수산화암모늄 수용액을 투입하는 제 3단계;를 포함한다. It includes a third step of adding an aqueous ammonium hydroxide solution to the mixed solution.
본 발명에 의한 골 흡수성이 향상된 비하소 하이드록시아파타이트 제조방법은 상술한 제조방법을 이용함으로써 간단한 방법으로 체내 용출특성이 우수한 비하소 하이드록시아파타이트를 제조할 수 있는 장점이 있다. The method for producing non-calcined hydroxyapatite with improved bone resorption according to the present invention has the advantage of being able to produce non-calcined hydroxyapatite with excellent dissolution characteristics in the body in a simple manner by using the above-described production method.
상기 제 1단계의 칼슘 전구체 수용액 및 인산염 전구체 수용액이 상술한 농도 범위를 만족함으로써, 생성되는 비하소 하이드록시아파타이트 응집체의 입경이 지나치게 커지는 것을 방지하고, 규칙적인 입도 분포를 갖는 하이드록시아파타이트를 제조할 수 있는 장점이 있다. When the calcium precursor aqueous solution and the phosphate precursor aqueous solution in the first step satisfy the above-mentioned concentration range, the particle size of the produced uncalcined hydroxyapatite aggregate is prevented from becoming excessively large, and hydroxyapatite with a regular particle size distribution can be produced. There are advantages to this.
칼슘 전구체 수용액 또는 인산염 전구체 수용액의 농도가 상술한 범위보다 낮을 경우 하이드록시아파타이트 제조 효율이 현저히 저하될 수 있으며, 칼슘 전구체 수용액 또는 인산염 전구체 수용액의 농도가 상술한 범위보다 높은 경우 불규칙한 형상이 생성되거나 지나치게 입경이 큰 하이드록시아파타이트 응집체를 형성하는 문제가 발생할 수 있다. If the concentration of the calcium precursor aqueous solution or phosphate precursor solution is lower than the above-mentioned range, the hydroxyapatite manufacturing efficiency may be significantly reduced, and if the concentration of the calcium precursor aqueous solution or phosphate precursor solution is higher than the above-mentioned range, irregular shapes may be generated or excessive The problem of forming hydroxyapatite aggregates with large particle sizes may occur.
상기 제 2단계에서 칼슘 전구체 수용액 : 인산염 전구체 수용액의 부피비는 1:0.8 내지 1.5, 구체적으로 1:0.9 내지 1.2일 수 있으며, 이러한 범위를 만족함으로써 하이드록시아파타이트의 생성 효율을 높이면서도 부생성물의 생성을 예방할 수 있다. In the second step, the volume ratio of the aqueous calcium precursor solution and the aqueous phosphate precursor solution may be 1:0.8 to 1.5, specifically 1:0.9 to 1.2, and by satisfying this range, the production efficiency of hydroxyapatite is increased and by-products are produced. can be prevented.
상기 제 2단계는 상기 칼슘 전구체 수용액에 상기 인산염 전구체 수용액을 소량씩 나누어 투입하는 단계일 수 있으며, 구체적으로 상기 인산염 전구체 수용액을 시간당 0.6 내지 1 L 속도로 나누어 투입할 수 있다. 이러한 투입속도를 통하여 지나치게 큰 응집체의 형성을 예방하면서도 지나친 생산 효율 저하 없이 비하소 하이드록시아파타이트를 제조할 수 있는 장점이 있다. The second step may be a step of adding the phosphate precursor aqueous solution in small portions to the calcium precursor aqueous solution. Specifically, the phosphate precursor aqueous solution may be divided and added at a rate of 0.6 to 1 L per hour. This input rate has the advantage of preventing the formation of excessively large aggregates and manufacturing non-calcined hydroxyapatite without excessive reduction in production efficiency.
상기 수산화 암모늄 수용액은 농도가 25 내지 33 중량%, 구체적으로 26 내지 30 중량%인 것을 이용할 수 있으며, 상기 수산화암모늄 수용액은 상기 칼슘 전구체 1 L 당 120 내지 350 ㎖, 구체적으로 200 내지 300 ㎖ 투입될 수 있다. The ammonium hydroxide aqueous solution may have a concentration of 25 to 33% by weight, specifically 26 to 30% by weight, and the ammonium hydroxide aqueous solution may be added at 120 to 350 ml, specifically 200 to 300 ml per 1 L of the calcium precursor. You can.
상기 제 3단계 또한 수산화암모늄 수용액을 일정한 속도로 나누어 투입할 수 있으며, 구체적으로 시간당 0.3 내지 0.6 L의 속도로 수산화암모늄 수용액을 나누어 투입할 수 있다. In the third step, the ammonium hydroxide aqueous solution can be divided and added at a constant rate. Specifically, the ammonium hydroxide aqueous solution can be divided and added at a rate of 0.3 to 0.6 L per hour.
상기 칼슘 전구체는 염화칼슘, 질산칼슘, 황산칼슘, 초산칼슘 및 이들의 수화물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 질산칼슘 또는 질산칼슘 수화물을 이용할 수 있다. The calcium precursor may include one or two or more selected from calcium chloride, calcium nitrate, calcium sulfate, calcium acetate, and hydrates thereof. Specifically, calcium nitrate or calcium nitrate hydrate may be used.
상기 인산염 전구체는 인산암모늄, 인산2수소암모늄, 인산리튬, 인산철, 인산, 인산화물 및 인산수소2암모늄에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 좋게는 인산 암모늄, 인산2수소암모늄 및 인산수소2암모늄에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. The phosphate precursor may include one or two or more selected from ammonium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, lithium phosphate, iron phosphate, phosphoric acid, phosphoric acid, and diammonium hydrogen phosphate, preferably ammonium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and It may include one or two or more selected from diammonium hydrogen phosphate.
본 발명의 일 실시예에 의한 골 흡수성이 향상된 비하소 하이드록시아파타이트 제조방법은 상기 3단계 이후 고형분을 분리하는 제 4단계를 포함할 수 있으며, 분리된 고형분을 분쇄하는 제 5단계를 포함할 수 있다. 이때 상기 제 4단계는 필터 등의 고형분 분리방법을 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않으며, 상기 제 5단계는 막자사발, 밀링, 믹서 등의 분쇄방법을 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. The method for producing non-calcined hydroxyapatite with improved bone resorption according to an embodiment of the present invention may include a fourth step of separating the solid content after the above three steps, and a fifth step of pulverizing the separated solid content. there is. At this time, the fourth step may use a solids separation method such as a filter, but the present invention is not limited thereto, and the fifth step may use a grinding method such as a mortar, milling, or mixer, but the present invention is not limited thereto. no.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법으로 제조된 비하소 하이드록시아파타이트는 독특한 용출특성을 갖는 장점이 있으며, 용출특성이 우수하여 골 흡수성이 뛰어난 특징이 있다. As described above, uncalcined hydroxyapatite produced by the production method according to an embodiment of the present invention has the advantage of having unique dissolution characteristics, and has excellent bone resorption properties due to its excellent dissolution characteristics.
본 발명의 일 실시예에 의한 비하소 하이드록시아파타이트 제조방법으로 제조된 비하소 하이드록시아파타이트는 응집체의 평균 입경이 10 내지 100 ㎛이며, 응집체에 포함된 단일 입자의 평균 입경이 60 ㎚ 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 비하소 하이드록시아파타이트는 비하소로 제조되며 체내 용출 특성이 우수한 장점이 있다. Non-calcined hydroxyapatite produced by the non-calcined hydroxyapatite production method according to an embodiment of the present invention is characterized in that the average particle diameter of the aggregate is 10 to 100 ㎛, and the average particle diameter of single particles contained in the aggregate is 60 ㎚ or less. Do it as The non-calcined hydroxyapatite is manufactured by non-calcining and has the advantage of excellent dissolution characteristics in the body.
구체적으로, 상기 비하소 하이드록시아파타이트 입자는 응집체의 평균 입경이 10 내지 50 ㎛, 더욱 좋게는 15 내지 40 ㎛이며, 단일입자의 평균 입경이 10 내지 50 ㎚, 15 내지 40 ㎚일 수 있다. 또한, 상기 단일입자는 침상형이 아닌 구 형상으로 이때, 응집체의 평균 입경은 SEM(Scanning Electron Microscope)을 통해 관찰된 입자크기를 기준으로 할 수 있으며, 단일입자의 평균 입경은 TEM(Transmission Electron Microscope)을 통해 관찰된 입자크기를 기준으로 할 수 있다. Specifically, the uncalcined hydroxyapatite particles may have an aggregate average particle diameter of 10 to 50 ㎛, more preferably 15 to 40 ㎛, and the average particle diameter of single particles may be 10 to 50 ㎚, 15 to 40 ㎚. In addition, the single particle is spherical rather than needle-shaped. In this case, the average particle size of the aggregate can be based on the particle size observed through a SEM (Scanning Electron Microscope), and the average particle size of the single particle can be measured using a TEM (Transmission Electron Microscope). ) can be based on the observed particle size.
상기 비하소 하이드록시아파타이트는 상술한 입경범위를 만족함으로써 체내 용출 특성이 우수하며, 골 대체재로 활용이 용이한 장점이 있다. The uncalcined hydroxyapatite satisfies the above-mentioned particle size range, has excellent dissolution characteristics in the body, and has the advantage of being easy to use as a bone substitute.
또한 상기 비하소 하이드록시아파타이트는 결정화도가 80 내지 90%, 좋게는 82 내지 87% 일 수 있다. 이때 결정화도는 XRD(X-ray Diffraction) 피크를 통해 분석된 것일 수 있으며, 본 발명에 의한 비하소 하이드록시아파타이트는 하소를 통하여 결정성 상승히 발생하지 않은 바 상술한 결정화도를 만족하는 특징이 있다. Additionally, the uncalcined hydroxyapatite may have a crystallinity of 80 to 90%, preferably 82 to 87%. At this time, the degree of crystallinity may be analyzed through
상기 비하소 하이드록시아파타이트는 Ca/P 몰비율이 1.3 내지 1.6, 좋게는 1.35 내지 1.55, 더욱 구체적으로 1.4 내지 1.5인 특징이 있으며, 이러한 범위를 만족하여 골 대체재의 칼슘 및 인 범위를 만족할 뿐만 아니라 우수한 용출 특성을 나타내는 장점이 있다.The uncalcined hydroxyapatite is characterized by a Ca/P molar ratio of 1.3 to 1.6, preferably 1.35 to 1.55, and more specifically 1.4 to 1.5. By satisfying this range, it not only satisfies the calcium and phosphorus ranges of bone substitutes. It has the advantage of showing excellent dissolution characteristics.
상기비하소 하이드록시아파타이트는 pH 3인 구연산 완충용액 실험을 기준으로, 2일간 용출한 경우 초기 중량 대비 용출 이후 중량이 82 내지 90%, 구체적으로 84 내지 86% 일 수 있다. 반면, 동일 조건으로 제조되나 하소를 거친 하이드록시아파타이트 입자의 경우 동일 조건에서 2일간 용출하더라도 용출 이후 중량이 90 내지 94%로, 본 발명의 비하소 하이드록시아파타이트와 다른 거동을 나타낸다. When the uncalcined hydroxyapatite is eluted for 2 days based on an experiment with a citric acid buffer solution at pH 3, the weight after elution compared to the initial weight may be 82 to 90%, specifically 84 to 86%. On the other hand, in the case of hydroxyapatite particles manufactured under the same conditions but calcined, even if eluted for 2 days under the same conditions, the weight after elution is 90 to 94%, showing a different behavior from the non-calcined hydroxyapatite of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 의한 비하소 하이드록시아파타이트는 상술한 용출 시간이 경과함에 따라 중량이 점점 증가하며, 이는 침상형의 새로운 생성물을 형성하며, 10일간 용출한 이후 초기 중량 대비 88 내지 94%, 구체적으로는 90 내지 94%일 수 있다. The weight of uncalcined hydroxyapatite according to an embodiment of the present invention gradually increases as the above-mentioned elution time elapses, forming a new needle-shaped product, and after elution for 10 days, the weight increases by 88 to 94% of the initial weight. , specifically, it may be 90 to 94%.
또한, 상기 비하소 하이드록시아파타이트는 완충용액에서 4일간 용출한 이후 결정화도가 64 내지 72%, 구체적으로 66 내지 70%일 수 있으며, 초기 대비 낮은 결정화도를 바탕으로 침상형의 생성물이 결정성을 띠지 않음을 확인할 수 있다. In addition, the uncalcined hydroxyapatite may have a crystallinity of 64 to 72%, specifically 66 to 70%, after eluted in a buffer solution for 4 days, and the needle-shaped product does not have crystallinity based on the lower crystallinity compared to the initial stage. You can confirm that it is not.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 아래 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples and comparative examples. The examples below are only intended to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the examples below.
용출특성 평가용 샘플 제조Preparation of samples for evaluation of dissolution characteristics
[비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 제조][Preparation of non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructures]
증류수 40 L에 질산칼슘 사수화물 6.093 kg을 완전히 용해시켜 칼슘 전구체 수용액을 제조한다. 이와 별개로 증류수 40 L에 제이인산암모늄 2.641 kg을 용해시켜 인산염 전구체 수용액을 제조한다. A calcium precursor aqueous solution is prepared by completely dissolving 6.093 kg of calcium nitrate tetrahydrate in 40 L of distilled water. Separately, a phosphate precursor aqueous solution is prepared by dissolving 2.641 kg of diammonium phosphate in 40 L of distilled water.
제조된 칼슘 전구체 수용액을 교반하는 동안 칼슘 전구체 수용액에 인산염 전구체 수용액을 48시간 동안 균일하게 투입하여 혼합용액을 제조하였다. 제조된 혼합용액에 28 중량% 암모니아수 10 L를 24시간 동안 균일하게 투입하여 반응을 수행하였다. While stirring the prepared calcium precursor aqueous solution, the phosphate precursor aqueous solution was uniformly added to the calcium precursor aqueous solution for 48 hours to prepare a mixed solution. The reaction was performed by uniformly adding 10 L of 28% by weight ammonia water to the prepared mixed solution for 24 hours.
암모니아수 투입이 완료되면 48시간 동안 교반을 지속하며, 교반이 끝난 후 24시간 동안 방치하였다. 제조된 합성물을 증류수로 3번 세척하고, 80 ℃에서 6시간 동안 완전히 건조시켰으며, 건조된 합성물을 막자사발로 곱게 갈아 비하소 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체를 제조하였다. Once the addition of ammonia water was completed, stirring was continued for 48 hours and left for 24 hours after the stirring was completed. The prepared composite was washed three times with distilled water, completely dried at 80°C for 6 hours, and the dried composite was ground finely in a mortar to prepare a non-calcined hydroxyapatite spherical nanostructure.
[하소 하이드록시아파타이트의 제조][Manufacture of calcined hydroxyapatite]
제조된 비하소 하이드록시아파타이트를 900 ℃에서 2시간 동안 하소하여 하소 하이드록시아파타이트를 제조하였다. The prepared non-calcined hydroxyapatite was calcined at 900°C for 2 hours to prepare calcined hydroxyapatite.
체외 용출 특성 평가Evaluation of in vitro dissolution characteristics
1. 완충용액의 제조1. Preparation of buffer solution
증류수 500 ㎖에 구연산 21 g을 용해시키고, 1M의 수산화나트륨 수용액 200 ㎖을 첨가한다. 이후, 총 용량이 1000 ㎖이 될 때 까지 증류수를 첨가하여 구연산 용액을 제조하였다. 제조된 구연산 용액을 덜어 0.1 M 염산 용액을 pH 3이 될 때 까지 투입하여 완충용액을 제조하였다. Dissolve 21 g of citric acid in 500 ml of distilled water, and add 200 ml of 1M aqueous sodium hydroxide solution. Afterwards, a citric acid solution was prepared by adding distilled water until the total volume reached 1000 ml. A buffer solution was prepared by taking the prepared citric acid solution and adding 0.1 M hydrochloric acid solution until pH reached 3.
2. 체외 용출 평가2. In vitro dissolution evaluation
제조된 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트 입자를 막자사발과 공이로 곱게 갈아낸 후, 100 ℃에서 6시간 이상 건조하여 수분을 완전히 제거하였다. 건조한 하이드록시아파타이트를 튜브에 2 g 투입하고 분해 전 최초 무게를 측정하였다. 하이드록시아파타이트가 튜입된 튜브에 완충용액 40 ㎖을 첨가하고 튜브 마개를 닫았다. 이때 투입된 하이드록시아파타이트는 완충용액에 완전히 잠길 수 있도록 하였다. The prepared calcined and uncalcined hydroxyapatite particles were finely ground using a mortar and pestle, and then dried at 100°C for more than 6 hours to completely remove moisture. 2 g of dried hydroxyapatite was added to the tube and the initial weight was measured before decomposition. 40 ml of buffer solution was added to the tube containing hydroxyapatite and the tube was capped. At this time, the added hydroxyapatite was allowed to be completely submerged in the buffer solution.
상기 튜브는 온도가 37 ℃로 유지되는 환경에서 상하 또는 원운동을 2 Hz 주기로 수행하여 20일간 방치하였으며, 20일 간의 용출이 끝난 뒤 상온으로 냉각하고 원심분리기를 이용하여 완충용액을 분리한다. The tube was left for 20 days in an environment where the temperature was maintained at 37°C by performing up and down or circular movements at a cycle of 2 Hz. After 20 days of elution, it was cooled to room temperature and the buffer solution was separated using a centrifuge.
완충용액이 제거된 튜브를 증류수로 여러번 씻어낸 뒤, 80 ℃에서 완전히 건조시킨 뒤 무게를 측정하여 초기 무게와 대비하였다. The tube from which the buffer solution was removed was washed several times with distilled water, dried completely at 80°C, and then weighed and compared to the initial weight.
도 1 및 2는 시간 경과에 따른 중량 변화 및 입자 형상을 관찰하고 이를 도시한 것이다. 도 1에서 중량 변화는 (최초의 무게)/(분해 후 건조 무게)×100으로 계산한 것이다. Figures 1 and 2 show and illustrate changes in weight and particle shape over time. In Figure 1, the weight change is calculated as (initial weight)/(dry weight after decomposition)×100.
도 1를 참고하면, 체외 용출시험 2일차에 실시예 및 비교예 모두 중량이 급격히 낮아진 것을 확인할 수 있으며, 비하소 하이드록시아파타이트가 하소 하이드록시아파타이트와 대비하여 중량이 6% 더 낮아진 것을 확인할 수 있다. 이를 통하여 비하소 하이드록시아파타이트가 더 용출이 많이 일어나는 것을 확인할 수 있다. 이는 하소 과정에서 하이드록시아파타이트의 결합력이 강해져 분해속도가 떨어지는 것으로 볼 수 있다. Referring to Figure 1, it can be seen that the weight of both Examples and Comparative Examples was drastically lowered on the second day of the in vitro dissolution test, and the weight of non-calcined hydroxyapatite was lowered by 6% compared to calcined hydroxyapatite. . Through this, it can be confirmed that more non-calcined hydroxyapatite is eluted. This can be seen as the bonding strength of hydroxyapatite becoming stronger during the calcination process, thereby reducing the decomposition rate.
또한 시간이 지남에 따라 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트 모두 중량이 점점 증가하는 것을 확인할 수 있다. 10일차 이후 비하소 하이드록시아파타이트는 더 이상 중량이 거의 증가하지 않았으나, 하소 하이드록시아파타이트의 경우 계속하여 중량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. Additionally, it can be seen that the weight of both calcined and non-calcined hydroxyapatite gradually increases over time. After the 10th day, the weight of non-calcined hydroxyapatite did not increase much, but the weight of calcined hydroxyapatite continued to increase.
도 3은 유도결합 플라즈마 분광 분석기(ICP-OES, Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy)를 이용하여 여액의 원소 함량을 분석하고 그 결과를 도시한 것이다. 도 3을 참고하면 2일차 여액에서 칼슘 원소 함량은 비하소 하이드록시아파타이트가 하소 하이드록시아파타이트보다 적었으나, 인 원소 함량은 더 많았다. 도 5에서 비하소 하이드록시아파타이트의 분해속도가 더 빠른 것을 확인하였으나, 칼슘 이온 함량 결과는 반대로 나타났으며, 이는 하이드록시아파타이트의 용출 및 분해 메커니즘과 함께 설명할 수 있다. Figure 3 shows the results of analyzing the elemental content of the filtrate using an inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Referring to Figure 3, in the filtrate on the second day, the calcium element content of uncalcined hydroxyapatite was lower than that of calcined hydroxyapatite, but the phosphorus element content was higher. In Figure 5, it was confirmed that the decomposition rate of uncalcined hydroxyapatite was faster, but the calcium ion content results showed the opposite, and this can be explained along with the elution and decomposition mechanism of hydroxyapatite.
1단계) Ca5(PO4)3OH (s) + H+ (aq) ↔ Ca5(PO4)3(H2O)+ (s) Step 1) Ca 5 (PO 4 ) 3 OH (s) + H + (aq) ↔ Ca 5 (PO 4 ) 3 (H 2 O) + (s)
2단계) 2Ca5(PO4)3(H2O)+ (s) ↔ 3Ca3(PO4)2 (s) + Ca2+ (aq) + 2H2O (aq) Step 2) 2Ca 5 (PO 4 ) 3 (H 2 O) + (s) ↔ 3Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + Ca 2+ (aq) + 2H 2 O (aq)
3단계) Ca3(PO4)2 (s) + 2H+ (aq) ↔ Ca2+ (aq) + 2CaHPO4 (s) Step 3) Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 2H + (aq) ↔ Ca 2+ (aq) + 2CaHPO 4 (s)
4단계) CaHPO4 (s) + H+ (aq) ↔ Ca2+ (aq) + H2PO4 - (aq) Step 4) CaHPO 4 (s) + H + (aq) ↔ Ca 2+ (aq) + H 2 PO 4 - (aq)
5단계) CaHPO4 (s) + H+ (aq) ↔ Ca2+ (aq) + H2PO4 2- (aq) Step 5) CaHPO 4 (s) + H + (aq) ↔ Ca 2+ (aq) + H 2 PO 4 2- (aq)
하이드록시아파타이트가 완충용액과 접촉하였을 때 위의 메커니즘에서 2단계를 보면 칼슘 이온이 먼저 용출되고, 이후에 인 이온이 용출된다. 비하소가 하소보다 분해속도가 더 빠르다면 상대적으로 비하소에서 용출되는 칼슘 이온이 더 많을 것이다. 하지만 도 2의 2일차에서 보면 비하소 하이드록시아파타이트가 침상형의 새로운 생성물을 다수 형성하는 것을 확인할 수 있으며, 이를 바탕으로, 용출되는 칼슘 이온이 더 많음에도 불구하고 침상형의 새로운 생성물 형성 속도는 비하소가 훨씬 빠른 것으로 볼 수 있다. 도 3의 10일차에서 하소 하이드록시아파타이트의 칼슘 이온 함량 감소폭이 점점 줄어들어 하소와 비하소의 함량이 유사해 지는 것으로 보아 20일차에 형성된 생성물의 양은 하소와 비하소가 유사하다고 볼 수 있다. When hydroxyapatite comes into contact with a buffer solution, in the second step of the above mechanism, calcium ions are eluted first, and then phosphorus ions are eluted. If non-calcining has a faster decomposition rate than calcining, relatively more calcium ions will be eluted from non-calcining. However, looking at the second day in Figure 2, it can be seen that the non-calcined hydroxyapatite forms a large number of new needle-shaped products. Based on this, even though there are more calcium ions eluted, the rate of formation of new needle-shaped products is It can be seen that decalcification is much faster. On the 10th day in Figure 3, the decrease in the calcium ion content of the calcined hydroxyapatite gradually decreases and the content of calcined and non-calcined products becomes similar, so the amount of product formed on the 20th day can be considered to be similar between calcined and non-calcined products.
용출에 따른 결정성 확인Confirmation of crystallinity according to dissolution
도 4는 실시예와 비교예의 하이드록시아파타이트의 용출 전 및 후 XRD 패턴을 도시한 것이다. 도 4에서 0일차와 20일차의 회절 패턴을 비교한 결과 20일차에서 새로운 피크가 발견되었다. 도 4는 용출 시간 경과에 따른 결정화도를 측정하고 이를 도시한 것이다. 도 4에서 하소의 경우 C10H16CaO4H2O, CaH2, P가 각각 5°에서의 (100), 29°에서의 (100), 45°에서의 (111)에서 나타났고, 비하소의 경우 C10H16CaO4H2O, PO2, Ca10(PO4)6CO3, CaO가 각각 5°에서의 (100), 17°에서의 (11-1), 23°에서의 (211), 37°에서의 (200)에서 나타났다. 상기에 서술한 용출 및 분해 메커니즘에 의해 P 원소가 함유된 생성물은 완전한 분해 전에 나타날 수 있으며, 이 결과는 도 2에서 관찰된 새로운 생성물에 Ca 원소가 함유되어 있음을 예상할 수 있다. 도 5는 용출 시간 경과에 따른 결정화도를 분석하고 이를 도시한 것이며, 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트 모두 시간 경과에 따라 결정화도가 낮아지며, 특히 비하소 하이드록시아파타이트의 경우 4일 이후 70% 이하의 결정화도를 유지하는 것을 확인할 수 있다. Figure 4 shows XRD patterns before and after elution of hydroxyapatite in Examples and Comparative Examples. As a result of comparing the diffraction patterns of day 0 and day 20 in Figure 4, a new peak was found on day 20. Figure 4 shows the measurement of crystallinity over elution time. In Figure 4, in the case of calcination, C 10 H 16 CaO 4 H 2 O, CaH 2 , and P appeared at (100) at 5°, (100) at 29°, and (111) at 45°, respectively. In the case of cattle, C 10 H 16 CaO 4 H 2 O, PO 2 , Ca 10 (PO 4 ) 6 CO 3 , and CaO are (100) at 5°, (11-1) at 17°, and (11-1) at 23°, respectively. It appeared at (211) and (200) at 37°. By the elution and decomposition mechanism described above, products containing P element may appear before complete decomposition, and this result can be expected to indicate that the new product observed in FIG. 2 contains Ca element. Figure 5 shows the analysis of the crystallinity according to the elution time. The crystallinity of both calcined and uncalcined hydroxyapatite decreases over time, and in particular, in the case of non-calcined hydroxyapatite, the crystallinity decreases to 70% or less after 4 days. You can confirm that it is maintained.
도 6은 용출 시간에 따른 하이드록시아파타이트의 FT-IR 분석 결과를 나타낸 것이다. 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트 둘 다 1590, 1420 cm-1에서 새로운 피크가 나타났지만, 비하소의 경우 1310 cm-1에서 C-O 결합이 추가적으로 발견되었다. 이것은 도 6에서 발견된 새로운 피크와 상관이 있으며, 하소는 10일차부터 생성되었고 비하소는 2일차부터 생성된 것으로 보아 분해 속도와 형성 속도는 비하소가 하소보다 더 빠른 것으로 볼 수 있다. Figure 6 shows the results of FT-IR analysis of hydroxyapatite according to elution time. New peaks appeared at 1590 and 1420 cm -1 for both calcined and uncalcined hydroxyapatite, but in the case of non-calcined hydroxyapatite, an additional CO bond was found at 1310 cm -1 . This is correlated with the new peak found in Figure 6. Calcination was generated from the 10th day, and non-calcination was generated from the 2nd day, so the decomposition rate and formation rate can be seen to be faster for non-calcination than for calcination.
도 7 및 8은 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트에서 용출 20일차 원자 함량 그래프 및 결과를 도시한 것이며, 형상에서 Map은 보여지는 사진의 전체, Point 1은 하이드록시아파타이트의 한 부분, Point 2는 침상형의 새로운 생성물의 한 부분에 대한 원소함량 결과이다. Figures 7 and 8 show atomic content graphs and results on the 20th day of elution from calcined and non-calcined hydroxyapatite. In terms of shape, Map is the entire picture shown, Point 1 is a part of hydroxyapatite, and Point 2 is a needle. This is the result of the elemental content of one part of the new product of the type.
도 7 및 8에서 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트 모두 산소, 칼슘 및 인 원소가 발견되었고, Map 및 Point2의 결과에서 각각의 원소 함량은 유사한 것을 확인할 수 있다. 하지만 Point 1에서 하소 및 비하소 하이드록시아파타이트 모두 인 원소가 없거나 미량으로 나타났으며, 산소와 칼슘 원소가 발견되었으나, 칼슘 원소 함량의 경우 비하소가 훨씬 높은 것으로 나타났으며, 이 결과는 앞서 관찰된 새로운 생성물이 칼슘을 함유하고 있는 점을 감안하면, 비하소 하이드록시아파타이트가 더 많은 칼슘 이온 용출 및 새로운 물질을 생성하는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통하여 비하소 하이드록시아파타이트가 분해 속도와 분해율, 흡수성이 높다고 볼 수 있다. In Figures 7 and 8, oxygen, calcium, and phosphorus elements were found in both calcined and non-calcined hydroxyapatite, and it can be seen that the contents of each element are similar in the results of Map and Point2. However, in Point 1, both calcined and uncalcined hydroxyapatite showed no phosphorus element or trace amounts, and oxygen and calcium elements were found, but in the case of calcium element content, non-calcined was found to be much higher, and this result was observed previously. Considering that the new product contains calcium, it can be seen that uncalcined hydroxyapatite elutes more calcium ions and creates new substances, and through this, non-calcined hydroxyapatite has a higher decomposition rate, decomposition rate, and absorbability. This can be seen as high.
입자 형상 확인Check particle shape
도 9는 비하소 하이드록시아파타이트 및 하소 하이드록시아파타이트를 SEM 및 TEM으로 관찰하고 그 결과를 도시한 것이다. 도 9에서 큰 사진은 SEM 분석결과이며, 작은 사진은 TEM 분석 결과이다. 또한 도 10은 도 9의 하이드록시아파타이트 응집체의 입경 분포를 도시한 것이다. Figure 9 shows the results of observing uncalcined hydroxyapatite and calcined hydroxyapatite by SEM and TEM. In Figure 9, the large picture is the SEM analysis result, and the small picture is the TEM analysis result. Additionally, Figure 10 shows the particle size distribution of the hydroxyapatite aggregate of Figure 9.
도 9 및 10을 참고하면, SEM으로 관찰할 수 있는 응집체 입자의 크기는 하소 하이드록시아파타이트가 5 ㎛ 이하인 것을 확인할 수 있으며, 반면에 비하소 하이드록시아파타이트의 응집체 입자 크기는 10 내지 50 ㎛ 수준인 것을 확인할 수 있으며, 이를 통하여 하소 하이드록시아파타이트의 응집체 입자가 더 큰 것을 알 수 있다. 이는 하소 과정에서 발생하는 입자의 수축으로 인한 것으로 판단된다. 또한 도 2를 참고하면 비하소 하이드록시아파타이트가 더욱 균일한 입자분포를 갖는 것을 확인할 수 있다. Referring to Figures 9 and 10, it can be seen that the size of the aggregate particles observable by SEM is 5 ㎛ or less for calcined hydroxyapatite, while the aggregate particle size of non-calcined hydroxyapatite is 10 to 50 ㎛. This can be confirmed, and through this, it can be seen that the aggregate particles of calcined hydroxyapatite are larger. This is believed to be due to shrinkage of particles occurring during the calcination process. Also, referring to Figure 2, it can be seen that the non-calcined hydroxyapatite has a more uniform particle distribution.
반면, 도 9의 TEM 사진을 관찰하면, 응집체를 구성하는 개별 입자의 크기는 하소 하이드록시아파타이트가 70 내지 250 ㎚ 이며, 비하소 하이드록시 아파타아트의 경우 개별 입자의 평균 크기가 5 내지 60 ㎚인 것을 확인할 수 있으며, 또한 비하소 하이드록시아파타이트의 경우 구 형상을 갖는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, observing the TEM photo of Figure 9, the size of the individual particles constituting the aggregate is 70 to 250 nm for calcined hydroxyapatite, and the average size of individual particles for non-calcined hydroxyapatite is 5 to 60 nm. It can be confirmed that it is, and in the case of non-calcined hydroxyapatite, it can be confirmed that it has a spherical shape.
결정성 확인Confirmation of determinism
도 11은 실시예 및 비교예에 의한 하이드록시아파타이트의 결정성을 XRD를 통해 분석하고, 이를 JCPDS#01-080-6199와 대비한 것이며, 도 12는 XRD 분석을 바탕으로 결정화도를 분석하고 그 결과를 도시한 것이다. 이때 결정화도는 Y축 20 내지 40° 사이에서 {결정의 적분강도/[결정의 적분강도 + 비정질의 적분강도]}×100으로 계산하였다. Figure 11 shows the crystallinity of hydroxyapatite according to Examples and Comparative Examples analyzed through It shows. At this time, the crystallinity degree was calculated as {integrated intensity of crystal/[integrated intensity of crystal + integrated intensity of amorphous]}×100 between 20 and 40° of the Y axis.
도 3을 참고하면, 두 합성물 모두 주 피크 (121), (202) 및 (300)을 가지는 JCPDS#01-080-6199 즉 하이드록시아파타이트 단일상으로 나타나 완전한 하이드록시아파타이트가 합성되었다고 볼 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이 비하소 하이드록시아파타이트의 결정화도가 낮으므로, XRD 결과에서 비하소 하이드록시아파타이트가 보다 완만한 피크가 나타난 것을 확인할 수 있다. Referring to Figure 3, both composites appear as JCPDS#01-080-6199, that is, a single hydroxyapatite phase, with main peaks (121), (202), and (300), indicating that complete hydroxyapatite was synthesized. As shown in Figure 4, since the crystallinity of the uncalcined hydroxyapatite is low, it can be seen that the non-calcined hydroxyapatite shows a gentler peak in the XRD results.
원소분석elemental analysis
유도결합 플라즈마 분광 분석기를 이용하여 비교예 및 실시예에서 제조한 하이드록시아파타이트의 칼슘과 인 비율을 분석하고 그 결과를 표 1로 나타내었다. The calcium and phosphorus ratios of the hydroxyapatite prepared in Comparative Examples and Examples were analyzed using an inductively coupled plasma spectrometer, and the results are shown in Table 1.
표 1을 참고하면, 칼슘 원소의 경우 하소 후 1.33 중량% 증가하였으며, 인 원소의 경우 하소로 1.93 중량% 감소하여 Ca/P 몰비율이 하소의 경우 1.66으로 나타났으며, 비하소의 경우 1.46으로 계산되었다. 두 샘플 모두 골 대체재로 사용되는 인산칼슘계 세라믹스의 Ca/P 비율인 1.4 내지 1.7을 만족하는 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, the calcium element increased by 1.33% by weight after calcination, and the phosphorus element decreased by 1.93% by weight due to calcination, resulting in a Ca/P molar ratio of 1.66 in the case of calcination and 1.46 in the case of non-calcination. It has been done. It can be seen that both samples satisfy the Ca/P ratio of 1.4 to 1.7, which is the Ca/P ratio of calcium phosphate-based ceramics used as a bone substitute.
Claims (14)
상기 구연산 완충용액에 하이드록시아파타이트를 침지하여 용출을 수행하는 제 2단계;를 포함하며,
상기 구연산 완충용액은 pH가 2.5 내지 4인 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
A first step of preparing a citric acid buffer solution by mixing citric acid, acid, and base;
It includes a second step of performing elution by immersing hydroxyapatite in the citric acid buffer solution,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, wherein the citric acid buffer solution has a pH of 2.5 to 4.
상기 제 1단계는 구연산과 염기를 혼합하여 구연산 수용액을 제조하는 구연산 수용액 제조단계; 및
산 수용액에 상기 구연산 수용액을 첨가하는 완충용액 제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
The first step includes preparing an aqueous citric acid solution by mixing citric acid and a base; and
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, comprising: preparing a buffer solution of adding the aqueous citric acid solution to an aqueous acid solution.
상기 구연산 수용액은 1L 당 구연산 18 내지 25 g을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 2,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, wherein the citric acid aqueous solution contains 18 to 25 g of citric acid per 1 L.
상기 염기는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화마그네슘에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 2,
A method for evaluating the dissolution characteristics of a hydroxyapatite spherical nanostructure, wherein the base includes one or two or more selected from lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and magnesium hydroxide.
상기 구연산 수용액은 1L 당 염기를 0.05 내지 0.4 몰 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 2,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, wherein the citric acid aqueous solution contains 0.05 to 0.4 mole of base per 1L.
상기 산 수용액은 황산, 염산, 질산 및 인산에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 2,
A method for evaluating the dissolution characteristics of a hydroxyapatite spherical nanostructure, wherein the acid aqueous solution contains one or two or more selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid.
상기 산 수용액은 농도가 0.05 내지 0.25 M인 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 2,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, wherein the acid aqueous solution has a concentration of 0.05 to 0.25 M.
상기 제 2단계는 상기 완충용액 1 L 당 30 내지 60 g의 하이드록시아파타이트를 침지하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
The second step is a method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, characterized in that 30 to 60 g of hydroxyapatite is immersed per 1 L of the buffer solution.
상기 제 2단계는 35 내지 38.5 ℃를 유지하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, characterized in that the second step is performed while maintaining 35 to 38.5 ° C.
상기 제 2단계는 1 내지 5 Hz로 용기를 상하 또는 원 운동하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
The second step is a method for evaluating the dissolution characteristics of a hydroxyapatite spherical nanostructure, characterized in that it is performed while moving the container up and down or in a circle at 1 to 5 Hz.
상기 제 2단계를 4 내지 30일간 수행하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, characterized in that the second step is performed for 4 to 30 days.
상기 제 2단계 후, 고형분 및 여액을 분리하는 제 3단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, further comprising a third step of separating solids and filtrate after the second step.
상기 제 3단계는 원심분리를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법.
According to clause 1,
The third step is a method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, wherein the third step is performed using centrifugation.
상기 제 3단계 후, 상기 여액의 칼슘 및 인 농도를 분석하는 제 4단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드록시아파타이트 구형 나노구조체의 용출 특성 평가 방법. According to clause 12,
A method for evaluating the dissolution characteristics of hydroxyapatite spherical nanostructures, further comprising a fourth step of analyzing the calcium and phosphorus concentrations of the filtrate after the third step.
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|---|---|---|---|
| KR1020220083329A KR20240006362A (en) | 2022-07-06 | 2022-07-06 | Evaluation of in-vitro dissolution properties of uncalcined hydroxyapatite spherical nanostructures |
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|---|---|---|---|---|
| US20090074837A1 (en) | 2007-09-19 | 2009-03-19 | Ut-Battelle, Llc | Bioresorbable Calcium-Deficient Hydroxyapatite Hydrogel Composite |
| KR20140121804A (en) | 2014-09-11 | 2014-10-16 | 서울대학교산학협력단 | Method for preparing apatite-coated collagen scaffold |
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