PL226650B1 - Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion - Google Patents

Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion

Info

Publication number
PL226650B1
PL226650B1 PL402212A PL40221212A PL226650B1 PL 226650 B1 PL226650 B1 PL 226650B1 PL 402212 A PL402212 A PL 402212A PL 40221212 A PL40221212 A PL 40221212A PL 226650 B1 PL226650 B1 PL 226650B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
solution
hydroxyapatite
mol
silver
molar ratio
Prior art date
Application number
PL402212A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL402212A1 (en
Inventor
Regina Kijkowska
Agnieszka Sobczak-Kupiec
Agnieszka Sobczak‑Kupiec
Dagmara Malina
Zbigniew Wzorek
Zygmunt Kowalski
Original Assignee
Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kościuszki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kościuszki filed Critical Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kościuszki
Priority to PL402212A priority Critical patent/PL226650B1/en
Publication of PL402212A1 publication Critical patent/PL402212A1/en
Publication of PL226650B1 publication Critical patent/PL226650B1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania syntetycznego hydroksyapatytu zawierającego jony srebra, wprowadzone do jego struktury.The subject of the invention is a method of obtaining synthetic hydroxyapatite containing silver ions incorporated into its structure.

Hydroksyapatyt syntetyczny posiada strukturę krystaliczną tożsamą ze strukturą składnika mineralnego tkanki kostnej, szkliwa zęba i zębiny, co nadaje mu właściwości biokompatybilne. Z literatury i praktyki wiadomo, że po wszczepieniu hydroksyapatytu do organizmu żywego, składniki struktury hydroksyapatytu dość łatwo ulegają wymianie z jonami znajdującymi się w płynach ustrojowych.Synthetic hydroxyapatite has a crystal structure identical to the structure of the mineral component of bone tissue, tooth enamel and dentin, which makes it biocompatible. It is known from literature and practice that after implanting hydroxyapatite into a living organism, the components of the hydroxyapatite structure are quite easily exchanged with ions in body fluids.

W dotychczasowej praktyce chirurgicznej, do rekonstrukcji ubytków kości stosuje się na coraz większą skalę hydroksyapatyt syntetyczny tzn. fosforan wapnia o składzie chemicznym i strukturalnym zbliżonym do mineralnego składnika tkanki kostnej i zębów.In the current surgical practice, for the reconstruction of bone defects, synthetic hydroxyapatite, i.e. calcium phosphate, with a chemical and structural composition similar to the mineral component of bone tissue and teeth, is used on an increasing scale.

Ponieważ skład chemiczny i struktura krystaliczna syntetycznego hydroksyapatytu są zbliżone do mineralnego składnika kości, pełni on skutecznie rolę substytutu tkanki kostnej. Stosuje się go w postaci proszku lub pasty do wypełniania ubytków kości, spowodowanych chorobą lub nieszczęśliwym wypadkiem, w postaci kształtek ceramicznych lub w postaci powłok naniesionych na implanty metaliczne (np. endoprotezy stawu biodrowego lub kolanowego wykonane ze stopów tytanu).As the chemical composition and crystal structure of synthetic hydroxyapatite are similar to the mineral component of bone, it is effectively a substitute for bone tissue. It is used in the form of a powder or paste to fill bone defects caused by disease or an accident, in the form of ceramic fittings or in the form of coatings applied to metallic implants (e.g. hip or knee prostheses made of titanium alloys).

Hydroksyapatyt syntetyczny wszczepiony do żywego organizmu nie jest przez ten organizm resorbowany, natomiast, wypełnia istniejącą w kości lukę, lub tworzy warstwę bioaktywną pomiędzy implantem metalicznym a kością. Bioaktywność hydroksyapatytu polega na tym, że na jego powierzchni narasta nowa naturalna tkanka kostna w wyniku działalności komórek kościotwórczych (osteoblastów).Synthetic hydroxyapatite implanted into a living organism is not resorbed by this organism, but instead, it fills the gap existing in the bone, or creates a bioactive layer between the metallic implant and the bone. The bioactivity of hydroxyapatite is based on the fact that new natural bone tissue grows on its surface as a result of the activity of osteoblasts.

W literaturze opisane są szeroko dwie najczęściej stosowane metody syntezy hydroksyapatytuTwo most commonly used methods of hydroxyapatite synthesis are widely described in the literature

- suche i mokre.- dry and wet.

Metody suche polegają na prażeniu mieszanin fosforanów wapnia o stosunku molowym Ca/P = 1,67 w atmosferze pary wodnej w temperaturach powyżej 1000°C.Dry methods consist in roasting calcium phosphate mixtures with a molar ratio of Ca / P = 1.67 in a water vapor atmosphere at temperatures above 1000 ° C.

Metody mokre oparte są na strącaniu fosforanu wapnia o stosunku molowym Ca/P zbliżonym do 1,67 z wodnego roztworu fosforanów związkami wapnia, a w niektórych przypadkach również prażeniu go w temperaturze powyżej 1000°C. Są to reakcje zachodzące w wodnych roztworach bądź zawiesinach opierające się na reakcjach zobojętniania kwasów i zasad, np. H3PO4 i Ca(OH)2 lub soli wapniowych, np. CaCl2, Ca(NO3), (CH3COO)2Ca z fosforanowymi np. Na2HPO4, NaH2PO4, (NH4)2HPO4.Wet methods are based on precipitation of calcium phosphate with a Ca / P molar ratio close to 1.67 from an aqueous solution of phosphates with calcium compounds, and in some cases also roasting it at a temperature above 1000 ° C. These are reactions taking place in aqueous solutions or suspensions based on the neutralization reactions of acids and bases, e.g. H3PO4 and Ca (OH) 2 or calcium salts, e.g. CaCl2, Ca (NO3), (CH3COO) 2Ca with phosphates, e.g. Na2HPO4, NaH2PO4, (NH4) 2HPO4.

Przykładowo, opisy patentowe PL 103 759 oraz PL 190 486 opisują szczegółowo sposoby otrzymywania czystych, monofazowych, nie domieszkowanych innymi związkami ani jonami, fosforanów wapnia metodami mokrymi, powszechnie stosowanymi w technologii ceramiki.For example, the patents PL 103 759 and PL 190 486 describe in detail the methods of obtaining pure, monophasic, not doped with other compounds or ions, calcium phosphates by wet methods, commonly used in ceramics technology.

Opis patentowy PL 103 759 ujawnia sposób wytwarzania metodą mokrą, nie domieszkowanego proszku fosforanu wapnia - ortofosforanu dwuwapniowego o wzorze chemicznym CaHPO4XH2O z użyciem kwasu ortofosforowego i soli wapniowych.The patent specification PL 103 759 discloses a wet method for the production of an unadded powder of calcium phosphate - dicalcium orthophosphate with the chemical formula CaHPO 4 XH 2 O using orthophosphoric acid and calcium salts.

Z kolei opis patentowy PL 190 486, przedstawia sposoby wytwarzania metodą mokrą proszków fosforanów wapnia, będących mieszaniną hydroksyapatytu (Ca10(PO4)6(OH)2) i fosforanu trójwapniowego (Ca3PO4) lub czystym fosforanem trójwapniowym, przy czym w syntezie fosforanów wapnia stosuje się substraty w postaci zawiesiny wodorotlenku wapnia i roztworu kwasu ortofosforowego,On the other hand, the patent description PL 190 486 describes the methods of wet production of calcium phosphate powders, which are a mixture of hydroxyapatite (Ca10 (PO4) 6 (OH) 2) and tricalcium phosphate (Ca3PO4) or pure tricalcium phosphate, while the synthesis of calcium phosphates is substrates in the form of calcium hydroxide suspension and orthophosphoric acid solution,

2a produkty finalne mogą zawierać w strukturze jony HPO42-, pochodzące od kwasu użytego w syntezie.2a, final products may contain HPO4 2- ions in their structure, derived from the acid used in the synthesis.

Znana jest też mechanochemiczna metoda otrzymywania hydroksyapatytu, lecz jednak nie jest ona powszechnie stosowana.A mechanochemical method of obtaining hydroxyapatite is also known, but it is not widely used.

Biologiczna aktywność srebra jest znana od czasów starożytnych. Rozcieńczony roztwór azotanu srebra, ze względu na bakteriobójcze właściwości jest wykorzystywany w leczeniu oparzeń i wszelkiego rodzaju ran.The biological activity of silver has been known since ancient times. Diluted silver nitrate solution, due to its bactericidal properties, is used in the treatment of burns and all kinds of wounds.

Antybakteryjne jego działanie wobec takich bakterii jak Staphylococus aureus, Streptococus, Pseudomonas i Escherichia jest opisane w literaturze (Klasen H. J. Historical review of the use of silver in the treatment of burns. Early uses. Burns 26, (2000b), 117-130).Its antibacterial activity against bacteria such as Staphylococus aureus, Streptococus, Pseudomonas and Escherichia is described in the literature (Klasen H. J. Historical review of the use of silver in the treatment of burns. Early uses. Burns 26, (2000b), 117-130).

Rozcieńczony 0,01% wag. roztwór azotanu srebra działa umiarkowanie przeciwbakteryjnie i może być stosowany na błony śluzowe, a w stężeniu 0,1% wag. zabija większość komórek drobnoustrojów. Natomiast roztwór 5% wag. AgNO3 jest stosowany, jako środek odkażający w rozległych oparzeniach.Diluted 0.01 wt.% silver nitrate solution is moderately antibacterial and can be used on mucous membranes, and at a concentration of 0.1% by weight. kills most of the microbial cells. Whereas a 5 wt.% Solution AgNO3 is used as a disinfectant for extensive burns.

Na rynku medycznym dostępne są kompresy, o handlowej nazwie Silver Cel, Aquacell Ag, na bazie srebra, które skutecznie uwalniają jony Ag+ pod wpływem płynu wysiękowego z rany.On the medical market, there are compresses under the trade name Silver Cel, Aquacell Ag, based on silver, which effectively release Ag + ions under the influence of exudate fluid from the wound.

PL 226 650 B1PL 226 650 B1

Z literatury przedmiotu wynika, że srebro stosowane w niewielkich ilościach nie tylko jest nietoksyczne dla organizmu żywego, ale że pobudza szereg komórek żywych takich jak limfocyty, fibroblasty, osteoblasty do wzmożonej aktywności (Bosetti M. et al Silver coated materials for external fixation devices; in vitro biocompatibility and genotoxicity, Biomaterials 23, (2002), 887-892).The literature on the subject shows that silver when used in small amounts is not only non-toxic to the living organism, but also stimulates a number of living cells, such as lymphocytes, fibroblasts, and osteoblasts to increased activity (Bosetti M. et al Silver coated materials for external fixation devices; in vitro biocompatibility and genotoxicity, Biomaterials 23, (2002), 887-892).

Z cytowanej publikacji wynika, że pierwiastek Ag może odegrać korzystną rolę w chirurgii kości, po pierwsze, dlatego że jest biozgodny, a po drugie, dlatego że ma korzystny wpływ na aktywność osteoblastów. Osteoblasty z kolei są to komórki kościotwórcze, które, jak wynika z ich nazwy, są odpowiedzialne za odbudowę kości.The cited publication shows that the Ag element can play a beneficial role in bone surgery, firstly because it is biocompatible, and secondly because it has a beneficial effect on the activity of osteoblasts. Osteoblasts, in turn, are bone-forming cells, which, as their name suggests, are responsible for bone reconstruction.

W związku z powyższym, przedmiotem badań licznych ośrodków naukowych jest uzyskanie przeznaczonego do zastosowań biomedycznych hydroksyapatytu syntetycznego z zawartością srebra. Przykładowo w publikacji W. Chen, Y. Liu, H.S. Courtney, M. Bettenga, C.M. Agrawal, J. D. Bumgardner, J. L Ong, „In vitro anti-bacterial and biological properties of magnetron co-sputtered silver-containing hydroxyapatite coating”, Biomaterials, 27 (2006), 5512-5517) ujawniono zastosowanie zaawansowanej technologii osadzania pokryć z wykorzystaniem rozpylania magnetronowego dla uzyskania cienkiej powłoki hydroksyapatytowej ze srebrem metalicznym. W przedstawionej metodzie aktywnymi tarczami (tzw. targetami) były: hydroksyapatyt (HAp) oraz srebro (Ag), przy czym autorzy publikacji nie podają żadnej specyfikacji dotyczącej pochodzenia oraz sposobu przygotowania tarcz.Due to the above, the subject of research of numerous research centers is to obtain synthetic hydroxyapatite with silver content for biomedical applications. For example, in the publication of W. Chen, Y. Liu, H.S. Courtney, M. Betteng, C.M. Agrawal, JD Bumgardner, J. L Ong, "In vitro anti-bacterial and biological properties of magnetron co-sputtered silver-containing hydroxyapatite coating", Biomaterials, 27 (2006), 5512-5517) discloses the use of advanced coating deposition technology using magnetron sputtering to obtain a thin hydroxyapatite coating with metallic silver. In the presented method, the active targets (the so-called targets) were: hydroxyapatite (HAp) and silver (Ag), but the authors of the publication do not provide any specification regarding the origin and method of preparing the targets.

Zagadnieniem technicznym na oczekującym nadal na rozwiązanie jest opracowanie prostej i efektywnej metody mokrej modyfikacji in situ syntetycznego hydroksyapatytu jonami srebra (Ag+), podczas jego syntezy metodą mokrą, tak aby jony srebra zostały wprowadzone do struktury syntezowanego hydroksyapatytu w możliwie wysokiej ilości, lecz by przy tym nie została naruszona struktura macierzysta hydroksyapatytu, która jest odpowiedzialna za jego właściwości bioaktywne, co jest szczególnie ważne w zastosowaniach biomedycznych takiego hydroksyapatytowego materiału.The technical issue still pending is the development of a simple and effective method of in situ wet modification of synthetic hydroxyapatite with silver ions (Ag + ) during its synthesis using the wet method, so that silver ions are introduced into the structure of the synthesized hydroxyapatite in the highest possible amount, but Thus, the parent structure of hydroxyapatite, which is responsible for its bioactive properties, was not disturbed, which is particularly important in biomedical applications of such hydroxyapatite material.

Stwierdzono nieoczekiwanie, że w czasie syntezy hydroksyapatytu metodą mokrą, istnieje możliwość wprowadzenia do struktury hydroksyapatytu, pewnej określonej ilości srebra w postaci jonowej bez naruszenia struktury macierzystej, która to struktura jest właśnie odpowiedzialna za jego właściwości bioaktywne, przy czym maksymalna ilość jonów Ag+, która nie narusza struktury wytworzonego hydroksyapatytu jest na poziomie poniżej 5,7% mol. Ag. Stwierdzono też, że powyżej tego poziomu produkt syntezy przestaje być hydroksyapatytem (traci macierzystą strukturę), stając się mieszaniną hydroksyapatytu i Ag3PO4.It was unexpectedly found that during the synthesis of hydroxyapatite by the wet method, it is possible to introduce a certain amount of silver in the ionic form into the structure of hydroxyapatite without disturbing the parent structure, which structure is responsible for its bioactive properties, the maximum amount of Ag + ions which it does not affect the structure of the produced hydroxyapatite at the level below 5.7 mol%. Ag. It was also found that above this level, the synthesis product ceases to be hydroxyapatite (it loses its parent structure) and becomes a mixture of hydroxyapatite and Ag3PO4.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób otrzymywania syntetycznego hydroksyapatytu zawierającego jony srebra, wprowadzone do jego struktury, w którym to sposobie hydroksyapatyt strąca się z wodnego roztworu zawierającego fosforany związkami wapnia, a strącony osad oddziela, przemywa wodą i suszy, charakteryzuje się tym, że roztwór zawierający fosforan di-sodu lub fosforan di-potasu, o stężeniu 0,04-0,2 M/I łączy się wolno, korzystnie kroplami, w temperaturze powyżej 40°C, a najlepiej w temperaturze wrzenia, z drugim roztworem, który zawiera sól wapniową, korzystnie octan wapnia, o stężeniu 0,1-0,5 M/l i dobrze rozpuszczalną w wodzie sól srebra, zwłaszcza azotan, chlorek lub octan srebra, w takiej ilości aby w drugim roztworze stosunek molowy Ag/Ca korzystnie wynosił od 0,01/l do 0,05/l, przy czym oba roztwory, zawierające jony fosforanowe, wapniowe i srebrowe, łączy się w takich ilościach, by w połączonych roztworach końcowy stosunek molowy Ca/P wynosił od 1 do 1,8, zaś stosunek molowy Ag/Ca nie przekraczał 0,1/l.According to the invention, a method for obtaining synthetic hydroxyapatite containing silver ions incorporated into its structure, in which the hydroxyapatite is precipitated from an aqueous solution containing phosphates with calcium compounds, and the precipitate is separated, washed with water and dried, characterized in that the phosphate-containing solution is di-sodium or di-potassium phosphate at a concentration of 0.04-0.2 M / I is slowly combined, preferably dropwise, at a temperature above 40 ° C, and preferably at boiling point, with the second solution, which contains the calcium salt, preferably calcium acetate at a concentration of 0.1-0.5 M / L and a highly water-soluble silver salt, in particular silver nitrate, chloride or acetate, in such an amount that in the second solution the Ag / Ca molar ratio is preferably from 0.01 / 1 to 0.05 / l, whereby both the solutions containing phosphate, calcium and silver ions are combined in such amounts that in the combined solutions the final Ca / P molar ratio is from 1 to 1.8, and the Ag / molar ratio is Ca no exceeded 0.1 / l.

W trakcie wolnego łączenia obu roztworów wytrąca się fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu i o składzie zbliżonym do stechiometrycznego Ca10(PO4)6(OH)2 z domieszką jonów srebra, charakteryzujący biozgodną strukturą.During the slow combination of both solutions, calcium phosphate precipitates with the structure of hydroxyapatite and with a composition similar to the stoichiometric Ca10 (PO4) 6 (OH) 2 with an admixture of silver ions, characterized by a biocompatible structure.

Zrozumiałym jest przy tym, że w przedmiotowym sposobie można stopniowo dodawać zarówno pierwszy roztwór do drugiego, jak i drugi do pierwszego, byle by tylko łączyć je ze sobą na tyle wolno, aby wyeliminować ryzyko wytrącenia się fosforanów innych niż hydroksyapatyt.It is understood that in the present process, both the first solution to the second and the second solution to the first can be gradually added, as long as they are brought together slowly enough to eliminate the risk of precipitation of phosphates other than hydroxyapatite.

Sposobem według wynalazku można wprowadzić do syntetycznego hydroksyapatytu jony Ag+ w ilości do 5,7% mol., co z jednej strony pozwala zachować dotychczasową strukturę hydroksyapatytu, tj. innymi słowy zachować jego dotychczasową biozgodność, z drugiej zaś nadaje tak suplementowanemu hydroksyapatytowi właściwości bakteriobójcze.By the method according to the invention, Ag + ions can be introduced into the synthetic hydroxyapatite in an amount up to 5.7 mol%, which on the one hand allows to maintain the current structure of hydroxyapatite, i.e. in other words to maintain its current biocompatibility, and on the other hand gives the hydroxyapatite supplemented bactericidal properties.

Po wprowadzeniu do organizmu żywego, rozproszone w strukturze hydroksyapatytu jony Ag+ mogą w drodze wymiany z innymi jonami, np. Na+, Ca2+ uwalniać się z czasem (stopniowo) do płynu ustrojowego, pełniąc tym samym rolę czynnika bakteriobójczego w tkance naturalnej, otaczającej wszczepiony biomateriał hydroksyapatytowy uzyskany niniejszym sposobem. Ponadto, ponieważ hydroksyapatyt jest nierozpuszczalny, zaś proces uwalniania jonów srebra ze struktury hydroksy4After introducing into the living organism, Ag + ions dispersed in the structure of hydroxyapatite may be exchanged with other ions, e.g. Na + , Ca 2+ , over time (gradually) released into the body fluid, thus acting as a bactericidal agent in natural tissue, surrounding an implanted hydroxyapatite biomaterial obtained by the present method. Moreover, since hydroxyapatite is insoluble, the process of releasing silver ions from the hydroxy4 structure

PL 226 650 B1 apatytu do otoczenia, oparty jest na powolnej dyfuzji jonów Ag+, wykorzystanie hydroksyapatytu zawierającego jony Ag+ w charakterze biomateriału nie powoduje skutków toksycznych dla organizmu żywego ze względu na niskie stężenie uwalnianych jonów srebra.Apatite to the environment is based on the slow diffusion of Ag + ions, the use of hydroxyapatite containing Ag + ions as a biomaterial does not cause toxic effects for the living organism due to the low concentration of released silver ions.

Przedmiot wynalazku objaśniono poniżej w kilku przykładach jego realizacji.The subject matter of the invention is illustrated below in some embodiments.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 750 ml wody destylowanej 3,56 gA first solution was prepared by dissolving 3.56 g in 750 ml of distilled water

Na2HPO4^2H2O (0,02 Mola P).Na 2 HPO 4 2 H 2 O (0.02 Mol P).

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 250 ml wody destylowanej 3,52 gA second solution was then prepared by dissolving 3.52 g in 250 ml of distilled water

CaH6C4O4^H2O (0,02 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 35 mg AgNO3 (0,0002 Mola Ag).CaH 6 C 4 O 4 4 H 2 O (0.02 mol Ca), and then an additional 35 mg of AgNO3 (0.0002 mol Ag) was dissolved in the same solution.

Pierwszy roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano drugi roztwór. Podczas wkraplania drugiego roztworu wytrącał się osad. Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano ok. 2 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano metodą rentgenograficzną z zastosowaniem dyfraktometru Philips X' Pert wyposażonym w monochromator grafitowy PW 1752/00, Cu Ka 1,54, filtr Ni (40 kV, 30 mA), jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The first solution was heated to reflux. The second solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the second solution. The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. Approx. 2 g of dry solids were obtained. The sediment was identified by X-ray method using a Philips X 'Pert diffractometer equipped with a graphite monochromator PW 1752/00, Cu Ka 1.54, Ni filter (40 kV, 30 mA), as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH ) 2.

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 0,8% mol. Ag. Oznaczenie wykonano metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej z zastosowaniem aparatu AAnalyst 300 Perkin Elmer. Przeprowadzono oznaczenia z zastosowaniem płomienia powietrzno-acetylenowego oraz zastosowano atomizer płomieniowy. Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:Chemical analysis showed that the precipitate contained 0.8 mol%. Ag. The determination was made by atomic absorption spectrometry using the AAnalyst 300 Perkin Elmer apparatus. The determinations were carried out using an air-acetylene flame and a flame atomizer was used. The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1;Ca: P = 1: 1;

Ag:Ca = 0,01:1 co stanowi 1% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.01: 1 which is 1 mol%. Ag versus Ca.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 1500 ml wody destylowanej 17,8 g Na2HPO4^2H2O (0,1 Mola P).A first solution was prepared by dissolving 17.8 g of Na 2 HPO 4 2 H 2 O (0.1 Mol P) in 1500 ml of distilled water.

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 500 ml wody destylowanej 17,6 gA second solution was then prepared by dissolving 17.6 g in 500 ml of distilled water

CaH6C4O4^H2O (0,1 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 340 mg AgNO3 (0,002 Mola Ag).CaH 6 C 4 O 4 4 H 2 O (0.1 mol Ca), then an additional 340 mg of AgNO3 (0.002 mol of Ag) was dissolved in the same solution.

Pierwszy roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano drugi roztwór. Podczas wkraplania drugiego roztworu wytrącał się osad. Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 10,3 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano (jak w przykładzie 1) metodą rentgenograficzną, jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The first solution was heated to reflux. The second solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the second solution. The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 10.3 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified (as in example 1) by X-ray method as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH) 2.

Analiza chemiczna metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej wykazała, że osad zawierał 1,5% mol. Ag. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis by atomic absorption spectrometry showed that the precipitate contained 1.5 mol%. Ag. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1;Ca: P = 1: 1;

Ag:Ca = 0,02:1 co stanowi 2% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.02: 1 representing 2 mol%. Ag versus Ca.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 1660 ml wody destylowanej 7,12 gA first solution was prepared by dissolving 7.12 g in 1660 ml of distilled water

Na2HPO4^2H2O (0,04 Mola P).Na 2 HPO 4 2 H 2 O (0.04 Mol P).

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 340 ml wody destylowanej 11,8 gA second solution was then prepared by dissolving 11.8 g in 340 ml of distilled water

CaH6C4O4^H2O (0,067 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 340 mg AgNO3 (0,002 Mola Ag).CaH 6 C 4 O 4 4 H 2 O (0.067 mol Ca), then an additional 340 mg of AgNO3 (0.002 mol of Ag) was dissolved in the same solution.

Pierwszy roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano drugi roztwór. Podczas wkraplania drugiego roztworu wytrącał się osad. Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 6,1 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano (jak w przykładzie 1) metodą rentgenograficzną, jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The first solution was heated to reflux. The second solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the second solution. The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 6.1 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified (as in example 1) by X-ray method as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH) 2.

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 2,3% mol. Ag. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis showed that the precipitate contained 2.3 mol%. Ag. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1,675:1;Ca: P = 1.675: 1;

Ag:Ca = 0,03:1 co stanowi 3% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.03: 1 representing 3 mol%. Ag versus Ca.

PL 226 650 B1PL 226 650 B1

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 1500 ml wody destylowanej 17,4 g K2HPO4 (0,1 Mola P).A first solution was prepared by dissolving 17.4 g of K2HPO4 (0.1 Mol P) in 1500 ml of distilled water.

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 500 ml wody destylowanej 17,6 gA second solution was then prepared by dissolving 17.6 g in 500 ml of distilled water

CaH6C4O4^H2O (0,1 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 340 mg AgNO3 (0,002 Mola Ag).CaH 6 C 4 O 4 4 H 2 O (0.1 mol Ca), then an additional 340 mg of AgNO3 (0.002 mol of Ag) was dissolved in the same solution.

Pierwszy roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano drugi roztwór. Podczas wkraplania drugiego roztworu wytrącał się osad. Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 10,3 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano metodą rentgenograficzną (jak w przykładzie 1), jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The first solution was heated to reflux. The second solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the second solution. The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 10.3 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified by X-ray method (as in example 1) as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH) 2.

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 1,9% mol. Ag. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis showed that the precipitate contained 1.9 mol%. Ag. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1;Ca: P = 1: 1;

Ag:Ca = 0,02:1 co stanowi 2% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.02: 1 representing 2 mol%. Ag versus Ca.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 750 ml wody destylowanej 8,7 g K2HPO4 (0,05 Mola P).A first solution was prepared by dissolving 8.7 g of K2HPO4 (0.05 Mol P) in 750 ml of distilled water.

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 250 ml wody destylowanej 8,8 gA second solution was then prepared by dissolving 8.8 g in 250 ml of distilled water

CaH6C4O4^H2O (0,05 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 425 mg AgNO3 (0,0025 Mola Ag).CaH 6 C 4 O 4 4 H 2 O (0.05 mol Ca), then an additional 425 mg of AgNO3 (0.0025 mol of Ag) was dissolved in the same solution.

Pierwszy roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano drugi roztwór. Podczas wkraplania drugiego roztworu wytrącał się osad. Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 5,3 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano (jak w przykładzie 1) metodą rentgenograficzną, jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The first solution was heated to reflux. The second solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the second solution. The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 5.3 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified (as in example 1) by X-ray method as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH) 2.

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 3,5% mol. Ag. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis showed that the precipitate contained 3.5 mol%. Ag. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1;Ca: P = 1: 1;

Ag:Ca = 0,05:1 co stanowi 5% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.05: 1 representing 5 mol%. Ag versus Ca.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 750 ml wody destylowanej 8,7 g K2HPO4 (0,05 Mola P).A first solution was prepared by dissolving 8.7 g of K2HPO4 (0.05 Mol P) in 750 ml of distilled water.

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 250 ml wody destylowanej 8,8 gA second solution was then prepared by dissolving 8.8 g in 250 ml of distilled water

CaH6C4O4^H2O (0,05 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 170 mg AgNO3 (0,001 Mola Ag).CaH 6 C 4 O 4 4 H 2 O (0.05 Mol Ca) and then an additional 170 mg of AgNO3 (0.001 Mol Ag) was dissolved in the same solution.

Drugi roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano pierwszy roztwór. Podczas wkraplania pierwszego roztworu wytrącał się osad.The second solution was heated to reflux. The first solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the first solution.

Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 5,2 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano (jak w przykładzie 1) metodą rentgenograficzną jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 5.2 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified (as in example 1) by X-ray method as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH) 2.

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 1,9% mol. Ag. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis showed that the precipitate contained 1.9 mol%. Ag. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1;Ca: P = 1: 1;

Ag:Ca = 0,02:1 co stanowi 2% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.02: 1 representing 2 mol%. Ag versus Ca.

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 250 ml wody destylowanej 3,56 g Na2HPO4 (0,02 Mola P).A first solution was prepared by dissolving 3.56 g of Na2HPO4 (0.02 Mol P) in 250 ml of distilled water.

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 750 ml wody destylowanej 3,52 g CaH6C4O4^H2O (0,02 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 238 mg AgNO3 (0,0014 Mola Ag).A second solution was then prepared by dissolving 3.52 g of CaH 6 C 4 O 4 ^ H 2 O (0.02 Mol Ca) in 750 ml of distilled water, and then an additional 238 mg of AgNO3 (0.0014 Mol of Ag) was dissolved in the same solution. ).

Drugi roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano pierwszy roztwór. Podczas wkraplania pierwszego roztworu wytrącał się osad.The second solution was heated to reflux. The first solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the first solution.

PL 226 650 B1PL 226 650 B1

Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 2,1 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano (jak w przykładzie 1) metodą rentgenograficzną jako fosforan wapnia o strukturze hydroksyapatytu: Ca10(PO4)3(OH)2.The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 2.1 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified (as in example 1) by X-ray method as calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite: Ca10 (PO4) 3 (OH) 2.

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 3,9% mol. Ag. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis showed that the precipitate contained 3.9 mol%. Ag. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1;Ca: P = 1: 1;

Ag:Ca = 0,7:1, co stanowi 7% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.7: 1 which is 7 mol%. Ag versus Ca.

P r z y k ł a d 8 (porównawczy)P r z k ł a d 8 (comparative)

Przygotowano pierwszy roztwór, rozpuszczając w 750 ml wody destylowanej 3,56 gA first solution was prepared by dissolving 3.56 g in 750 ml of distilled water

Na2HPO4^2H2O (0,02 Mola P).Na 2 HPO 4 2 H 2 O (0.02 Mol P).

Następnie sporządzono drugi roztwór, rozpuszczając w 250 ml wody destylowanej 3,52 gA second solution was then prepared by dissolving 3.52 g in 250 ml of distilled water

CaH6C4O<H2O (0,02 Mola Ca), po czym w tym samym roztworze rozpuszczono dodatkowo 340 mg AgNO3 (0,002 Mola Ag).CaH 6 C 4 O? H 2 O (0.02 mol Ca), then an additional 340 mg of AgNO3 (0.002 mol of Ag) was dissolved in the same solution.

Pierwszy roztwór ogrzano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia. Do wrzącego roztworu wkraplano drugi roztwór. Podczas wkraplania drugiego roztworu wytrącał się osad. Strącony osad odsączono, przemyto kilkakrotnie wodą i wysuszono w 110°C. Otrzymano 1,9 g suchego osadu. Osad zidentyfikowano (jak w przykładzie 1) metodą rentgenograficzną jako mieszaninę: fosforanu wapnia o strukturze hydroksyapatytu Ca10(PO4)3(OH)2 i fosforanu srebra Ag3PO4The first solution was heated to reflux. The second solution was added dropwise to the boiling solution. A precipitate formed during the dropwise addition of the second solution. The precipitated solid was filtered off, washed several times with water and dried at 110 ° C. 1.9 g of dry solids were obtained. The precipitate was identified (as in example 1) by X-ray method as a mixture of: calcium phosphate with the structure of hydroxyapatite Ca10 (PO4) 3 (OH) 2 and silver phosphate Ag3PO4

Analiza chemiczna wykazała, że osad zawierał 5,7% Ag mol. Oznaczenie wykonano, jak w przykładzie 1.Chemical analysis showed that the precipitate contained 5.7% Ag mol. The determination was carried out as in example 1.

Stosunek molowy w połączonych roztworach był następujący:The molar ratio in the combined solutions was as follows:

Ca:P = 1:1.Ca: P = 1: 1.

Ag:Ca = 0,1:1 co stanowi 10% mol. Ag w stosunku do Ca.Ag: Ca = 0.1: 1 representing 10 mol%. Ag versus Ca.

Claims (2)

1. Sposób otrzymywania syntetycznego hydroksyapatytu zawierającego jony srebra, wprowadzone do jego struktury, w którym hydroksyapatyt strąca się z wodnego roztworu zawierającego fosforany związkami wapnia, a strącony osad oddziela, przemywa wodą i suszy, znamienny tym, że roztwór zawierający fosforan di-sodu lub fosforan di-potasu, o stężeniuMethod for the preparation of synthetic hydroxyapatite containing silver ions, incorporated into its structure, in which hydroxyapatite is precipitated from an aqueous solution containing phosphates with calcium compounds, and the precipitate is separated, washed with water and dried, characterized in that the solution containing di-sodium phosphate or phosphate is di-potassium, with a concentration of 0,04-0,2 M/l łączy się wolno, korzystnie kroplami, w temperaturze powyżej 40°C, a najlepiej w temperaturze wrzenia, z drugim roztworem, który zawiera sól wapniową, korzystnie octan wapnia, o stężeniu 0,1-0,5 M/l i dobrze rozpuszczalną w wodzie sól srebra, w takiej ilości aby w drugim roztworze stosunek molowy Ag/Ca korzystnie wynosił od 0,01/1 do 0,05/1, przy czym oba roztwory łączy się w takich ilościach, by w połączonych roztworach końcowy stosunek molowy Ca/P wynosił od 1 do 1,8, zaś stosunek molowy Ag/Ca nie przekraczał 0,1/1.0.04-0.2 M / l is slowly combined, preferably dropwise, at a temperature above 40 ° C, and preferably at boiling point, with the second solution, which contains a calcium salt, preferably calcium acetate, at a concentration of 0.1-0 , 5 M / L and a highly water-soluble silver salt in such an amount that in the second solution the Ag / Ca molar ratio is preferably from 0.01 / 1 to 0.05 / 1, both solutions being combined in such amounts that in the combined solutions, the final Ca / P molar ratio ranged from 1 to 1.8, and the Ag / Ca molar ratio did not exceed 0.1 / 1. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako źródło jonów srebra stosuje się azotan, chlorek lub octan srebra.2. The method according to p. The process of claim 1 wherein the silver ion source is silver nitrate, chloride or acetate.
PL402212A 2012-12-24 2012-12-24 Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion PL226650B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL402212A PL226650B1 (en) 2012-12-24 2012-12-24 Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL402212A PL226650B1 (en) 2012-12-24 2012-12-24 Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL402212A1 PL402212A1 (en) 2014-07-07
PL226650B1 true PL226650B1 (en) 2017-08-31

Family

ID=51063037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL402212A PL226650B1 (en) 2012-12-24 2012-12-24 Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL226650B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL402212A1 (en) 2014-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ratnayake et al. Substituted hydroxyapatites for bone regeneration: A review of current trends
Tarafder et al. Polycaprolactone-coated 3D printed tricalcium phosphate scaffolds for bone tissue engineering: in vitro alendronate release behavior and local delivery effect on in vivo osteogenesis
Lowry et al. Synthesis and characterisation of nanophase hydroxyapatite co-substituted with strontium and zinc
AU2009222172B2 (en) Medical implant with coating and coating method
Boanini et al. Synthesis and hydrolysis of brushite (DCPD): The role of ionic substitution
CA2508085C (en) Implant improving local bone formation
Zhao et al. Ag-incorporated FHA coating on pure Mg: degradation and in vitro antibacterial properties
US20090238850A1 (en) Antimicrobial materials
US20180289858A1 (en) Bifunctional Bioactive Antibacterial Coatings, and Process for Coating Implant Surfaces Therewith
JP6653327B2 (en) Surface coated with antibacterial silver complex
Vranceanu et al. In vitro evaluation of Ag doped hydroxyapatite coatings in acellular media
JP2009528074A5 (en)
US20230241284A1 (en) Ion-substituted bovine hydroxyapatite for bone regeneration
Sumathi et al. In vitro degradation of multisubstituted hydroxyapatite and fluorapatite in the physiological condition
Barinov et al. Osteoinductive ceramic materials for bone tissue restoration: Octacalcium phosphate
Zhou et al. Biomimetic coating of bisphosphonate incorporated CDHA on Ti6Al4V
Yılmaz et al. Boron-substituted bioceramics: A review
US10195306B2 (en) Modified ceramics with improved bioactivity and their use for bone substitute
PL226650B1 (en) Method for preparing a synthetic hydroxyapatite containing silver ion
LeGeros et al. Amorphous calcium phosphates (ACP): formation and stability
Lukaviciute et al. Cationic substitution effects in phosphate-based bioceramics-A way towards superior bioproperties
Jirofti et al. Review on Hydroxyapatite-Based Coatings as Antibiotic Delivery System on Bone Graft Substitution for Controlling Infection in Orthopedic Surgery
Bakheet et al. First principles study of the physical properties of pure and doped calcium phosphate biomaterial for tissue engineering
Wilkesmann et al. Tailoring the osteogenic properties of bioactive glasses by incorporation of therapeutic ions for orthopedic applications
AU2015227489B2 (en) Coating and Coating Method