RU2391117C1 - Method of obtaining hydroxyapatite - Google Patents
Method of obtaining hydroxyapatite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391117C1 RU2391117C1 RU2008138834/15A RU2008138834A RU2391117C1 RU 2391117 C1 RU2391117 C1 RU 2391117C1 RU 2008138834/15 A RU2008138834/15 A RU 2008138834/15A RU 2008138834 A RU2008138834 A RU 2008138834A RU 2391117 C1 RU2391117 C1 RU 2391117C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- heated
- hydroxyapatite
- obtaining
- medicine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения неорганических материалов, в частности к способу получения гидроксиапатита Са10(РО4)6(OH)2, используемого в медицине: в качестве биоактивных покрытий в стоматологии, травматологии и ортопедии.The invention relates to a technology for the production of inorganic materials, in particular to a method for producing hydroxyapatite Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 used in medicine: as bioactive coatings in dentistry, traumatology and orthopedics.
Известен способ получения гидроксиапатита при взаимодействии дихлорида кальция, гидроортофосфата аммония и водного раствора аммиака при 25°С по реакции:A known method of producing hydroxyapatite by the interaction of calcium dichloride, ammonium hydrogen phosphate and aqueous ammonia at 25 ° C by the reaction:
10CaCl2+6(NH4)2HPO4+8NH4OH=Ca10(PO4)6(OH)2+20NH4Cl+6Н2О10CaCl 2 +6 (NH 4 ) 2 HPO 4 + 8NH 4 OH = Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 20NH 4 Cl + 6H 2 O
[Орловский В.П., Ежова Ж.А., Родичева Г.В., Коваль Е.М., Суханова Г.Е., Тезикова Л.А. Изучение условий образования гидроксиапатита в системе CaCl2-(NH4)2HPO4-NH4OH-H2O (25°С) // Журн. неорг. химии. 1992. Т.37. №4. С.881].[Orlovsky V.P., Ezhova Zh.A., Rodicheva G.V., Koval E.M., Sukhanova G.E., Tezikova L.A. Studying the conditions for the formation of hydroxyapatite in the CaCl 2 - (NH 4 ) 2 HPO 4 -NH 4 OH-H 2 O (25 ° С) system // Zh. inorg. chemistry. 1992.V. 37. Number 4. S.881].
Недостатком данного способа является многостадийность, включающая многократное нагревание и охлаждение полученного осадка с маточным раствором, длительность процесса, а также низкий выход конечного продукта.The disadvantage of this method is multi-stage, including repeated heating and cooling of the obtained precipitate with the mother liquor, the duration of the process, as well as the low yield of the final product.
Известен способ получения гидроксиапатита из водных растворов [Руководство по неорганическому синтезу. / Под ред. Г.Брауэра. Пер. с нем. - М.: Мир. - 1985. - Т.2. - С.572], использующий Ca(NO3)2 качестве источника кальция и основанный на реакции:A known method of producing hydroxyapatite from aqueous solutions [Guide to inorganic synthesis. / Ed. G. Brauer. Per. with him. - M .: World. - 1985. - T.2. - S.572], using Ca (NO 3 ) 2 as a source of calcium and based on the reaction:
10Са(NO3)2+6(NH4)2HPO4+8NH4OH=Са10(РО4)6(ОН)2+20NH4NO3+6Н2О10Ca (NO 3 ) 2 +6 (NH 4 ) 2 HPO 4 + 8NH 4 OH = Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 20NH 4 NO 3 + 6H 2 O
Недостатком данного способа является длительность процесса (стадия фильтрации) и необходимость очистки получаемого продукта от NH4NO3.The disadvantage of this method is the duration of the process (stage of filtration) and the need to purify the resulting product from NH 4 NO 3 .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ синтеза порошков гидроксиапатита осаждением из водных растворов солей нитрата кальция и гидроортофосфата аммония в желатине [Фомин А.С., Комлев B.C., Баринов С.М., Фадеева И.В., Ренгини К. Синтез нанопорошков гидроксиапатита для медицинских применений. // Перспективные материалы. 2006. №2. С.51-54] путем капельного приливания (NH4)2HPO4 в раствор Са(NO3)2 - аммиак - желатин.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a method for the synthesis of hydroxyapatite powders by precipitation from aqueous solutions of salts of calcium nitrate and ammonium hydroorthophosphate in gelatin [Fomin A.S., Komlev VS, Barinov S.M., Fadeeva I.V., Rengini K. Synthesis of hydroxyapatite nanopowders for medical applications. // Promising materials. 2006. No2. P.51-54] by dropwise addition of (NH 4 ) 2 HPO 4 to a solution of Ca (NO 3 ) 2 - ammonia - gelatin.
Недостатками данного способа являются трудоемкость процесса (необходимо строго поддерживать концентрацию желатина), сложности при работе с гелеобразующим реагентом и недостаточная стехиометричность конечного продукта и, соответственно, выход готового продукта.The disadvantages of this method are the complexity of the process (it is necessary to strictly maintain the concentration of gelatin), difficulties when working with a gelling reagent and insufficient stoichiometry of the final product and, accordingly, the finished product yield.
Задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса синтеза и повышение выхода готового продукта.The objective of the invention is to reduce the complexity of the synthesis process and increase the yield of the finished product.
Поставленная задача достигается тем, что к водному раствору нитрата кальция добавляют 0,05-0,2М раствор ЭДТА (этилендиаминтетраацетат натрия) при температуре 40-70°С, затем к этой смеси по каплям приливают раствор гидроортофосфата аммония при постоянном перемешивании, нагревают до 40-60°С и выдерживают в течение 10-20 минут, осадок старят 1 сутки, отфильтровывают и сушат при 100-150°С, нагревают при 250-700°С в течение часа.The problem is achieved in that a 0.05-0.2 M EDTA solution (sodium ethylene diamine tetraacetate) is added to an aqueous solution of calcium nitrate at a temperature of 40-70 ° C, then a solution of ammonium hydrophosphate is added dropwise to this mixture with constant stirring, and heated to 40 -60 ° C and incubated for 10-20 minutes, the precipitate is aged 1 day, filtered and dried at 100-150 ° C, heated at 250-700 ° C for an hour.
Пример 1. К раствору Ca(NO3)2, приготовленному из 7,87 г соли нитрата кальция в 40 мл воды, приливают раствор ЭДТА (навеску ЭДТА 1,334 г помещают в коническую колбу на 200 мл, смешивают с 20 мл дистиллированной воды при 70°С). При интенсивном перемешивании к данной смеси добавляют раствор (NH4)2HPO4 (2,64 г (NH4)2HPO4 в 80 мл воды) до полного осаждения, нагревают до 60°С, выдерживают 10 минут и оставляют осадок стариться при комнатной температуре. Затем осадок фильтруют, высушивают на фильтре при 100-150°С и нагревают до 250°С в течение часа для удаления остатков NH4NO3.Example 1. To a solution of Ca (NO 3 ) 2 prepared from 7.87 g of a salt of calcium nitrate in 40 ml of water, an EDTA solution is poured (a portion of EDTA of 1.334 g is placed in a 200 ml conical flask, mixed with 20 ml of distilled water at 70 ° C). With vigorous stirring, a solution of (NH 4 ) 2 HPO 4 (2.64 g (NH 4 ) 2 HPO 4 in 80 ml of water) was added to this mixture until complete precipitation, heated to 60 ° C, held for 10 minutes, and the precipitate aged room temperature. Then the precipitate is filtered, dried on the filter at 100-150 ° C and heated to 250 ° C for one hour to remove residual NH 4 NO 3 .
Пример 2. К раствору Ca(NO3)2, приготовленному из 7,87 г соли нитрата кальция в 40 мл воды, приливают раствор ЭДТА (навеску ЭДТА 1,334 г помещают в коническую колбу на 200 мл, смешивают с 20 мл дистиллированной воды при 40°С). При интенсивном перемешивании к данной смеси добавляют раствор (NH4)2HPO4 (2,64 г (NH4)2HPO4 в 80 мл воды) до полного осаждения, нагревают до 40°С, выдерживают 20 минут и оставляют осадок стариться при комнатной температуре. Затем осадок фильтруют, высушивают на фильтре при 100-150°С, а затем нагревают до 500°С в течение часа для удаления остатков NH4NO3.Example 2. To a solution of Ca (NO 3 ) 2 prepared from 7.87 g of calcium nitrate salt in 40 ml of water, an EDTA solution is poured (a weighed portion of EDTA of 1.334 g is placed in a 200 ml conical flask, mixed with 20 ml of distilled water at 40 ° C). With vigorous stirring, a solution of (NH 4 ) 2 HPO 4 (2.64 g (NH 4 ) 2 HPO 4 in 80 ml of water) is added to this mixture until complete precipitation, heated to 40 ° C, incubated for 20 minutes and the precipitate is aged at room temperature. Then the precipitate is filtered, dried on the filter at 100-150 ° C, and then heated to 500 ° C for one hour to remove residual NH 4 NO 3 .
Температура 40-70°С на первой стадии способствует более полному растворению ЭДТА и, соответственно, его комплексообразованию с кальцием.The temperature of 40-70 ° C in the first stage contributes to a more complete dissolution of EDTA and, accordingly, its complexation with calcium.
Температура 40-60°С для проведения процесса осаждения обеспечивает гомогенное осаждение гидроксиапатита (ГА). При температурах ниже 40°С этот процесс замедлен либо вообще не происходит. При температуре свыше 60°С происходит нерациональная затрата энергии и осадок ГА получается мелкодисперсным и плохо фильтрующимся.A temperature of 40-60 ° C for the deposition process provides a homogeneous precipitation of hydroxyapatite (HA). At temperatures below 40 ° C, this process is slowed down or does not occur at all. At temperatures above 60 ° C, an irrational expenditure of energy occurs and the HA precipitate is finely dispersed and poorly filtered.
При концентрации раствора ЭДТА менее 0,05М осадок формируется плохо, и реакция комплексообразования осуществляется не полно. При концентрации раствора ЭДТА более 0,2М осадок загрязняется продуктами ЭДТА.When the concentration of the EDTA solution is less than 0.05 M, the precipitate forms poorly, and the complexation reaction is not fully carried out. When the concentration of the EDTA solution is more than 0.2 M, the precipitate is contaminated with EDTA products.
Температура предварительной сушки 100-150°С выбрана для формирования кристаллов ГА требуемой дисперсности. При температуре ниже 100°С процесс сушки протекает длительное время, при температуре выше 150°С происходит спекание отдельных частиц и агломерация частиц порошка.The preliminary drying temperature of 100-150 ° C is selected for the formation of HA crystals of the required dispersion. At temperatures below 100 ° C, the drying process takes a long time; at temperatures above 150 ° C, individual particles sinter and powder particles agglomerate.
Температура 250-700°С на заключительной стадии обработки осадка гидроксиапатита определяется свойствами веществ. При температуре ниже 250°С NH4NO3 удаляется не полностью, а при температуре выше 700°С происходит частичное разложение биоактивного ГА, уменьшается соотношение Са/Р (<1,67), т.е. в продукте появляется биологически неактивный трикальций фосфат.The temperature of 250-700 ° C at the final stage of processing the precipitate of hydroxyapatite is determined by the properties of the substances. At temperatures below 250 ° C, NH 4 NO 3 is not completely removed, and at temperatures above 700 ° C, bioactive HA is partially decomposed, and the Ca / P ratio decreases (<1.67), i.e. biologically inactive tricalcium phosphate appears in the product.
Заявляемый способ позволяет получать синтетический гидроксиапатит с соотношением Са/Р, очень близким к биологическому гидроксиапатиту, что дает возможность создавать биоактивные покрытия на имплантаты.The inventive method allows to obtain synthetic hydroxyapatite with a Ca / P ratio very close to biological hydroxyapatite, which makes it possible to create bioactive coatings on implants.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138834/15A RU2391117C1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method of obtaining hydroxyapatite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138834/15A RU2391117C1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method of obtaining hydroxyapatite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008138834A RU2008138834A (en) | 2010-04-10 |
| RU2391117C1 true RU2391117C1 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42670846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008138834/15A RU2391117C1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method of obtaining hydroxyapatite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391117C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507151C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Method of obtaining silicon-modified hydroxyapatite with application of shf-radiation |
| RU2574455C1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of production of nano-sized hydroxyapatite in microwave field with use of combustible additive |
| RU2641919C1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" | Method for hydroxiapatite obtaining |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115197052B (en) * | 2022-07-29 | 2023-11-03 | 常州大学 | Method for synthesizing o-hydroxyphenylethyl ether by catalyzing hydroxyapatite |
-
2008
- 2008-09-30 RU RU2008138834/15A patent/RU2391117C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507151C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Method of obtaining silicon-modified hydroxyapatite with application of shf-radiation |
| RU2574455C1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of production of nano-sized hydroxyapatite in microwave field with use of combustible additive |
| RU2641919C1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" | Method for hydroxiapatite obtaining |
| RU2797213C1 (en) * | 2022-05-05 | 2023-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method for producing mesoporous hydroxyapatite powders by chemical co-precipitation |
| RU2808468C1 (en) * | 2022-12-31 | 2023-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко"Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for growing calcium carbonate and hydroxyapatite crystals on carbon nanostructured implants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008138834A (en) | 2010-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wijesinghe et al. | Facile synthesis of both needle-like and spherical hydroxyapatite nanoparticles: Effect of synthetic temperature and calcination on morphology, crystallite size and crystallinity | |
| Yang et al. | Hydrothermal synthesis of hydroxyapatite with different morphologies: Influence of supersaturation of the reaction system | |
| US20050226939A1 (en) | Production of nano-sized hydroxyapatite particles | |
| CN102079514B (en) | Preparation method of hydroxyapatite nanocrystal | |
| Kobayashi et al. | Morphological variation of hydroxyapatite grown in aqueous solution based on simulated body fluid | |
| Sheikh et al. | Biomimetic matrix mediated room temperature synthesis and characterization of nano-hydroxyapatite towards targeted drug delivery | |
| Ruffini et al. | Synthesis of nanostructured hydroxyapatite via controlled hydrothermal route | |
| RU2391117C1 (en) | Method of obtaining hydroxyapatite | |
| Reardon et al. | Dimensionally and compositionally controlled growth of calcium phosphate nanowires for bone tissue regeneration | |
| RU2402483C2 (en) | Method of preparing nanodispersed hydroxyapatite for medicine | |
| Khalid et al. | Synthesis and characterizations of hydroxyapatite using precursor extracted from chicken egg shell waste | |
| Kien et al. | Recent trends in hydroxyapatite (HA) synthesis and the synthesis report of nanostructure HA by hydrothermal reaction | |
| JP2004026648A (en) | Method for manufacture alpha- and beta-tricalcium phosphate powder | |
| Tas | Calcium metal to synthesize amorphous or cryptocrystalline calcium phosphates | |
| KR101017815B1 (en) | Calcium Phosphate Particle Manufacture Methods for Solution Growth Method | |
| Luo et al. | Temperature effect on hydroxyapatite preparation by co-precipitation method under carbamide influence | |
| Pandey et al. | Facile methods of preparing pure hydroxyapatite nanoparticles in ordinary laboratories | |
| CN104401954A (en) | Magnesium phosphate nano-structure material and preparation method thereof | |
| KR20100011395A (en) | Method for manufacturing hydroxy apatite | |
| Latocha et al. | Synthesis of hydroxyapatite in a continuous reactor: a review | |
| Sakamoto et al. | Shape-controlled synthesis of hydroxyapatite from α-tricalcium bis (orthophosphate) in organic-aqueous binary systems | |
| RU2641919C1 (en) | Method for hydroxiapatite obtaining | |
| JPH072505A (en) | Production of hydroxyapatite | |
| Agbeboh et al. | Comparing the effects of two wet precipitation methods on the yield of chicken eggshell-derived hydroxyapatite | |
| McDonogh et al. | Counterintuitive Crystallization: Rate Effects in Calcium Phosphate Nucleation at Near-Physiological pH |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101001 |