RU2456253C2 - Method of preparing mixture for producing ceramic biodegradable material - Google Patents
Method of preparing mixture for producing ceramic biodegradable material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456253C2 RU2456253C2 RU2010125759/03A RU2010125759A RU2456253C2 RU 2456253 C2 RU2456253 C2 RU 2456253C2 RU 2010125759/03 A RU2010125759/03 A RU 2010125759/03A RU 2010125759 A RU2010125759 A RU 2010125759A RU 2456253 C2 RU2456253 C2 RU 2456253C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brushite
- synthesis
- powder
- range
- phosphate
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицинского материаловедения, может быть применено при создании материалов для использования в травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, а также для использования в качестве носителей лекарственных средств.The invention relates to the field of medical materials science, can be used to create materials for use in traumatology and orthopedics, maxillofacial surgery and surgical dentistry, as well as for use as drug carriers.
Пирофосфат кальция Ca2P2O7 (ПФК) и трикальцийфосфат Са3(PO4)2 (ТКФ) являются биодеградируемыми материалами наряду с другими фосфатами кальция, в которых мольное соотношение Са/Р менее 1,67. Период времени деградации ТКФ при испытаниях in vivo составляет около 6 месяцев, а период времени деградации ПФК составляет около 3 месяцев. Сроки биодеградацииа (а - биодеградация материла - явление, при котором под действием среды живого организма происходит деградация материала, т.е. уменьшение массы, изменение структуры, изменение химического состава, растворение) - биорезорбированияb (b - биорезорбирование материала - явление, при котором компоненты материала после деградации под действием среды организма (межклеточной жидкости, специальных клеток) используются организмом как источник энергии или для формирования новых тканей) материала in vivo в каждом рассматриваемом случае зависят от индивидуальных особенностей обмена веществ отдельного пациента. Поэтому заданное (или регулируемое) сочетание резорбируемых фаз в материале имплантата будет служить основой для учета индивидуальных особенностей пациента.Calcium pyrophosphate Ca 2 P 2 O 7 (PFC) and tricalcium phosphate Ca 3 (PO 4 ) 2 (TCP) are biodegradable materials along with other calcium phosphates in which the Ca / P molar ratio is less than 1.67. The time period for degradation of TFC during in vivo tests is about 6 months, and the time period for degradation of PFC is about 3 months. Duration of biodegradation a (a - biodegradation of a material - a phenomenon in which, under the action of a living organism environment, material degradation occurs, i.e., a decrease in mass, a change in structure, a change in chemical composition, dissolution) - bioresorbance b (b - bioresorption of a material, where the components of the material after degradation under the influence of the body medium (intercellular fluid, special cells) are used by the body as a source of energy or for the formation of new tissues) in vivo material in each case ae depends on the individual characteristics of the individual patient metabolism substances. Therefore, a given (or adjustable) combination of resorbable phases in the implant material will serve as the basis for taking into account the individual characteristics of the patient.
Основным принципом при создании биоматериалов для костных имплантатов первого поколения было соблюдение идентичности химического и фазового состава таких материалов костной ткани или ее неорганической составляющей [1]. В качестве основы для создания биоматериалов для костных имплантатов рассматривали гидроксиапатит Са10(PO4)6(ОН)2 (ГАП), поскольку неорганическая составляющая костной ткани представлена в основном карбонат гидроксиапатитом (КГАП). Однако КГАП не единственный фосфат кальция, присутствующий в организме. Биодеградируемые фосфаты кальция, такие как кальцийдефицитный гидроксиапатит (Са-ДГАП) и гидратированный ПФК, используемые для создания костных имплантатов, были обнаружены в суставах или мягких тканях пациентов с артритом или артрозом при нарушении обмена веществ [2]. Образование данных фосфатов обусловлено присутствием ионов кальция, ортофосфат-ионов и пирофосфат-ионов, участвующих в обмене веществ организма. При правильном обмене веществ данные ионы не образуют малорастворимых соединений, являющихся признаком заболеваний.The basic principle in creating biomaterials for first-generation bone implants was to observe the identity of the chemical and phase composition of such bone tissue materials or its inorganic component [1]. Hydroxyapatite Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 (HAP) was considered as the basis for the creation of biomaterials for bone implants, since the inorganic component of bone tissue is mainly represented by hydroxyapatite carbonate (KGAP). However, KGAP is not the only calcium phosphate present in the body. Biodegradable calcium phosphates, such as calcium-deficient hydroxyapatite (Ca-DHAP) and hydrated PFC, used to create bone implants, were found in the joints or soft tissues of patients with arthritis or arthrosis in metabolic disorders [2]. The formation of these phosphates is due to the presence of calcium ions, orthophosphate ions and pyrophosphate ions involved in the metabolism of the body. With proper metabolism, these ions do not form sparingly soluble compounds, which are a sign of disease.
Развитие регенеративного подхода лечения заболеваний костной ткани указывает на целесообразность использования биодеградируемых (биорезорбируемых) фосфатов кальция при разработке материалов для костных имплантатов.The development of a regenerative approach to the treatment of bone tissue diseases indicates the feasibility of using biodegradable (bioresorbable) calcium phosphates in the development of materials for bone implants.
Традиционной стадией при получении керамических композиционных материалов является подготовка исходной однородной порошковой смеси - шихты, пасты или суспензии в зависимости от предпочтительного способа формования: прессования, пластического формования или литья соответственно [3]. Исходная однородная порошковая шихта представляет собой смесь прекурсоров целевых фаз. После формования, обеспечивающего придание заготовке желаемой формы, изделие обжигают, используя требуемый температурный режим, характеризующийся скоростью нагрева, температурой обжига, временем выдержки при конечной температуре, используемой атмосферой обжига.The traditional stage in the preparation of ceramic composite materials is the preparation of an initial homogeneous powder mixture - a mixture, paste or suspension, depending on the preferred molding method: pressing, plastic molding or molding, respectively [3]. The initial homogeneous powder mixture is a mixture of precursors of the target phases. After molding, providing the desired shape of the workpiece, the product is fired using the required temperature, characterized by the heating rate, firing temperature, holding time at the final temperature used by the firing atmosphere.
Прекурсорами для фазы ТКФ в керамическом композиционном материале являются порошки Са-ДГАП или аморфный фосфат кальция (АФК-1,5), которые, как и ТКФ, имеют мольное соотношение Са/Р=1,5 [4]. Однако контроль дефицита по кальцию в Са-ДГАП осложнен и определяется как соотношением Са/Р используемых растворимых солей кальция или фосфатов, так и замещением на группы СО3 2-, которое трудно контролируется, так как идет по двум позициям, способствуя формированию карбонатгидроксиапатита, имеющего дефицит по кальцию (Са-ДГАП) двух типов А или Б, а чаще смешанного А-Б типа. Получение АФК-1,5 возможно при снижении температуры синтеза ниже 20°С, уменьшении времени остаривания и использовании рН ниже 7. Основным недостатком АФК-1,5 является то, что он образуется в виде гелеобразной трудно фильтруемой массы, которая затем требует длительной сушки. Благодаря проявляющимся вяжущим свойствам после сушки АФК-1,5 образует продукт, который даже после дезагрегации не становится высокодисперсным. Твердофазный синтез ТКФ может быть осуществлен из различных двухкомпонентных смесей. Каждый компонент такой смеси имеет соотношение Са/Р, отличающееся от такового в ТКФ в большую и меньшую сторону. Химический состав и массовое соотношение компонентов в смеси выбирают таким образом, чтобы обеспечить соотношение Са/Р=1,5, соответствующее ТКФ. Примерами таких двухкомпонентных смесей являются смеси, состоящие из СаО и (NH4)2HPO4, СаСО3 и H3PO4, Са(ОН)2 и CaHPO4, Са10(PO4)6(ОН)2 и Ca2P2O7 [5]. Твердофазный синтез способствует формированию грубозернистых порошков и не может быть применен для подготовки активных к спеканию порошков, необходимых для получения керамики.The precursors for the TKP phase in the ceramic composite material are Ca-DHAP powders or amorphous calcium phosphate (AFK-1.5), which, like TKP, have a molar ratio Ca / P = 1.5 [4]. However, the control of calcium deficiency in Ca-DHAP is complicated and is determined both by the ratio of Ca / P of the used soluble salts of calcium or phosphates, and by substitution by CO 3 2- groups, which is difficult to control because it goes in two positions, contributing to the formation of carbonate hydroxyapatite, which has calcium deficiency (Ca-DHAP) of two types A or B, and more often mixed AB type. Obtaining ROS-1,5 is possible by reducing the synthesis temperature below 20 ° C, reducing the time of aging and using a pH below 7. The main disadvantage of ROS-1,5 is that it is formed in the form of a gel-like, difficult to filter mass, which then requires long drying . Due to the astringent properties that appear after drying, AFK-1.5 forms a product that, even after disaggregation, does not become highly dispersed. Solid-phase synthesis of TKF can be carried out from various two-component mixtures. Each component of such a mixture has a Ca / P ratio that differs from that in TCP for greater and lesser extent. The chemical composition and the mass ratio of the components in the mixture are chosen in such a way as to provide a Ca / P ratio of 1.5, corresponding to TKF. Examples of such two-component mixtures are mixtures consisting of CaO and (NH 4 ) 2 HPO 4 , CaCO 3 and H 3 PO 4 , Ca (OH) 2 and CaHPO 4 , Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 and Ca 2 P 2 O 7 [5]. Solid-phase synthesis contributes to the formation of coarse-grained powders and cannot be used to prepare sintering powders necessary for obtaining ceramics.
Прекурсором фазы ПФК может быть измельченная стеклянная фритта в системе СаО-P2O5 [6, 7]. Однако в процессе варки фосфатного стекла, как правило, происходит неконтролируемое улетучивание P2O5, которое приводит к изменению соотношения Са/Р. Ортофосфаты кальция с соотношением Са/Р=1, т.е. брушит CaHPO4·2H2O или монетит CaHРO4 также могут быть рассмотрены в качестве прекурсоров фазы ПФК. Однако после синтеза частицы имеют пластинчатую форму, которую ПФК наследует после термообработки [8]. АФК-1 с соотношением Ca/P=1 или гидратированный ПФК Ca2P2O7·2H2O также могут быть использованы в качестве прекурсоров фазы ПФК в керамическом материале. При синтезе этих соединений из растворов в качестве исходных солей используют растворимые пирофосфаты натрия, калия и аммония и растворимые соли кальция. Данный подход позволяет синтезировать порошок гидратированного АФК1 с мольным соотношением Са/Р=1, состоящий из частиц с формой близкой к изометричной [9]. Однако использование солей натрия или кальция при синтезе фосфатов кальция из растворов неизбежно приводит адсорбции на поверхности частиц ФК и к захвату сопутствующих продуктов синтеза, которые даже будучи хорошо растворимыми трудно удаляются из порошка с размером индивидуальных кристаллитов порядка 30-100 нм [10]. Применение синтеза АФК-1 (Са/Р=1) из пирофосфата аммония ограниченно отсутствием на рынке данного химического реактива с удовлетворительными характеристиками [11].The precursor of the PFC phase can be ground glass frit in the CaO-P 2 O 5 system [6, 7]. However, during the cooking of phosphate glass, as a rule, uncontrolled volatilization of P 2 O 5 occurs, which leads to a change in the Ca / P ratio. Calcium orthophosphates with a ratio of Ca / P = 1, i.e. Brushite CaHPO 4 · 2H 2 O or monetite CaHPO 4 can also be considered as precursors of the PFC phase. However, after synthesis, the particles have a lamellar form, which PFK inherits after heat treatment [8]. ROS-1 with a ratio of Ca / P = 1 or hydrated PFC Ca 2 P 2 O 7 · 2H 2 O can also be used as precursors of the PFC phase in a ceramic material. In the synthesis of these compounds from solutions, soluble sodium, potassium and ammonium pyrophosphates and soluble calcium salts are used as starting salts. This approach allows the synthesis of hydrated ROS 1 powder with a molar ratio Ca / P = 1, consisting of particles with a shape close to isometric [9]. However, the use of sodium or calcium salts in the synthesis of calcium phosphates from solutions inevitably leads to adsorption on the surface of FA particles and to capture associated synthesis products, which even being well soluble are difficult to remove from the powder with the size of individual crystallites of the order of 30-100 nm [10]. The use of the synthesis of ROS-1 (Ca / P = 1) from ammonium pyrophosphate is limited by the absence of this chemical reagent with satisfactory characteristics on the market [11].
Одним из традиционных методов подготовки шихты для получения керамического композиционного материала является тщательное смешивание порошковых прекурсоров целевых фаз, предпочтительно синтезированных одним из химических способов. В композиционных керамических материалах на основе фосфатов кальция (ФК) целевые фазы образуются или путем термической конверсии или в результате протекания гетерофазных реакций между исходными компонентами шихты при нагревании [12]. Однако порошковые прекурсоры в той или иной степени агрегированы. И это не позволяет достичь высокой степени гомогенности смесей даже на уровне размера индивидуальных частиц (кристаллитов), который для ФК, синтезированных из растворов, составляет 30-50 нм (30-50·10-9 м). Обычно, даже с применением высокоэнергетического оборудования (например, планетарной мельницы) при смешивании порошковых прекурсоров - химически синтезированных порошков, гомогенность порошковых смесей оценивается на уровне от 1-15 мкм (1-15·10-6 м), что соответствует наиболее вероятному размеру агрегатов порошков ФК, синтезированных методом химического осаждения из растворов. При получении некоторых видов керамики, например на основе стабилизированного или частично стабилизированного диоксида циркония, представляющих собой твердый раствор стабилизатора (оксидов кальция, магния, иттрия и т.п.) в ZrO2, или керамики эвтектического состава в системе Al2O3-ZrO2(Y2O3) для достижения высокого уровня фазовой гомогенности применяют метод совместного осаждения нерастворимых соединений, например гидроксидов. Но при получении керамики на основе большинства неорганических оксидных порошков такой метод неприменим, т.к. условия осаждения различных нерастворимых соединений (прекурсоров заданных фаз) существенно отличается. Фосфаты кальция не являются исключением. Так, например, область устойчивого существования ГАП находится в интервале рН 6-12, брушита - 2-6, а ТКФ вообще не может быть синтезирован из раствора [13, 14, 15]. Следовательно, метод совместного осаждения не может быть применен при подготовке шихты для получения керамического биодеградируемого материала на основе ТКФ и ПФК.One of the traditional methods of preparing the mixture to obtain a ceramic composite material is the thorough mixing of powder precursors of the target phases, preferably synthesized by one of the chemical methods. In composite ceramic materials based on calcium phosphates (FC), the target phases are formed either by thermal conversion or as a result of heterophase reactions between the initial components of the charge upon heating [12]. However, powder precursors are more or less aggregated. And this does not allow to achieve a high degree of homogeneity of the mixtures even at the level of the size of individual particles (crystallites), which for PCs synthesized from solutions is 30-50 nm (30-50 · 10 -9 m). Usually, even with the use of high-energy equipment (for example, a planetary mill) when mixing powder precursors - chemically synthesized powders, the homogeneity of powder mixtures is estimated at a level of 1-15 microns (1-15 · 10 -6 m), which corresponds to the most probable aggregate size FC powders synthesized by chemical precipitation from solutions. Upon receipt of certain types of ceramics, for example, based on stabilized or partially stabilized zirconia, which are a solid solution of a stabilizer (calcium, magnesium, yttrium oxides, etc.) in ZrO 2 , or eutectic ceramics in the Al 2 O 3 -ZrO system 2 (Y 2 O 3 ) to achieve a high level of phase homogeneity, the method of co-precipitation of insoluble compounds, for example hydroxides, is used. But when obtaining ceramics based on most inorganic oxide powders, this method is not applicable, because deposition conditions of various insoluble compounds (precursors of given phases) are significantly different. Calcium phosphates are no exception. For example, the region of stable existence of hydroxyapatite is in the range of pH 6–12, brushite –– 2–6, and TCP cannot be synthesized from solution at all [13, 14, 15]. Therefore, the method of co-deposition cannot be applied in the preparation of a mixture to obtain a ceramic biodegradable material based on TCP and PFC.
Ранее был рассмотрен способ получения композиционного керамического биодеградируемого материала, содержащего ПФК и ТКФ, на основе порошковой смеси, состоящей из гидроксиапатита (ГАП) и монетита CaHPO4, представляющего собой дегидратированный брушит [16], включающий подготовку шихты, представляющей собой смесь синтезированных из растворов порошков ФК, формование и обжиг. Недостатком этого способа является как невозможность достижения высокой степени фазовой однородности шихты, так и использование в качестве одного из компонентов шихты брушита [17] или монетита [16]. Из-за удаления воды при конверсии этих веществ в ПФК при обжиге керамики велика вероятность формирования неоднородной микроструктуры керамического биодеградируемого материала с повышенной пористостью.Previously, a method was considered for producing a composite ceramic biodegradable material containing PFC and TFC based on a powder mixture consisting of hydroxyapatite (HAP) and CaHPO 4 monetite, which is dehydrated brushite [16], including the preparation of a mixture, which is a mixture of powders synthesized from solutions of powders FC, molding and firing. The disadvantage of this method is both the impossibility of achieving a high degree of phase uniformity of the charge, and the use of brushite [17] or monetite [16] as one of the components of the charge. Due to the removal of water during the conversion of these substances into PFC during ceramic firing, the formation of an inhomogeneous microstructure of a ceramic biodegradable material with increased porosity is highly likely.
Еще один способ получения композиционного керамического биодеградируемого материала, содержащего ПФК и ТКФ представлен в заявке [18]. В данном способе при подготовке одного из компонентов шихты проводили термообработку с высокой скоростью нагрева. Высокой скорости нагрева достигали, внося синтезированный порошок брушита в предварительно разогретую печь. Интенсивное выделение большого объема газообразной воды, содержащегося в кристаллической структуре брушита (CaHPO4·2H2O), обеспечивает дополнительное термическое диспергирование частиц порошка. Уровень гомогенности (однородности) фазового состава этого керамического материала определяется размером зерна и составляет 1-2 мкм (1-2·10-6 м). В данном случае высокая степень гомогенизации фаз внутри отдельного зерна керамического материала также не наблюдается.Another way to obtain a composite ceramic biodegradable material containing PFC and TCP is presented in the application [18]. In this method, when preparing one of the components of the charge, heat treatment was carried out with a high heating rate. A high heating rate was achieved by introducing the synthesized brushite powder into a preheated oven. The intense release of a large volume of gaseous water contained in the crystalline structure of brushite (CaHPO 4 · 2H 2 O) provides additional thermal dispersion of the powder particles. The level of homogeneity (homogeneity) of the phase composition of this ceramic material is determined by the grain size and is 1-2 microns (1-2 · 10 -6 m). In this case, a high degree of phase homogenization inside an individual grain of ceramic material is also not observed.
По данным научной и патентной литературы для обжига керамики на основе ФК применяют температуры в интервале 600-1300°С [19, 20, 21, 22, 23, 24]. В некоторых случаях верхняя граница температуры обжига может быть ограничена необходимостью предотвратить возможность протекания фазового перехода со значительными объемными изменениями [5]. Ниже температуры 600°С процесс спекания в синтетических ФК протекает с небольшой скоростью [25, 26].According to the scientific and patent literature, temperatures in the range 600–1300 ° C are used for firing ceramics based on FC [19, 20, 21, 22, 23, 24]. In some cases, the upper limit of the firing temperature may be limited by the need to prevent the possibility of a phase transition with significant volume changes [5]. Below a temperature of 600 ° С, the sintering process in synthetic PCs proceeds at a low speed [25, 26].
Предварительная термообработка порошков ФК была использована в ряде исследований для так называемого «огрубления» порошков, т.е. для увеличения размера частиц, синтезированных осаждением из растворов. Спекание оксидных порошков с размером частиц порядка 1 мкм хорошо изучено, предсказуемо и практически не вызывает проблем при получении керамики. Получение керамики из порошков с размером частиц много меньше микрона или порошков с размером частиц менее 100 нм достаточно проблематично и является предметом многочисленных исследований не только при получении керамики из порошков ФК, но и при получении керамики на основе других соединений.Preliminary heat treatment of FC powders was used in a number of studies for the so-called “coarsening” of powders, i.e. to increase the size of particles synthesized by precipitation from solutions. Sintering of oxide powders with a particle size of the order of 1 μm is well studied, predictable and practically does not cause problems in the preparation of ceramics. The preparation of ceramics from powders with a particle size much smaller than microns or powders with a particle size less than 100 nm is quite problematic and is the subject of numerous studies not only in the preparation of ceramics from FC powders, but also in the preparation of ceramics based on other compounds.
Таким образом, подготовка компонентов шихты для получения керамического композиционного материала на основе ФК включает синтез порошка (т.е. получение суспензии, отделение осадка, сушку продукта, дезагрегацию), термообработку и дезагрегацию порошка после термообработки. При этом термообработку используют или для огрубления порошка (более управляемый процесс спекания), для удаления воды из кристаллической структуры (предотвращение излишней пористости после обжига) или перевода гидратированного прекурсора фазы композиционного материла в негидратированную форму (например, CaHPO4 в Ca2P2O7 или Ca2P2O7·2H2O в Ca2P2O7); для дополнительного термического деспергирования при выделении больших объемов газообразной воды, содержащейся в структуре прекурсора (например, Ca2P2O7·2H2O или Ca2P2O7·2H2O). Подготовка шихты включает смешивание порошков (прекурсоров индивидуальных фаз) на одной из стадий дезагрегации, так как технически и дезагрегация и смешивание реализуются с использованием одного и того же оборудования (например, планетарной мельницы).Thus, the preparation of the components of the mixture to obtain a ceramic composite material based on FC includes powder synthesis (i.e., preparation of a suspension, separation of the precipitate, drying of the product, disaggregation), heat treatment and disaggregation of the powder after heat treatment. In this case, heat treatment is used either to coarsen the powder (a more controlled sintering process), to remove water from the crystalline structure (to prevent excessive porosity after firing), or to transfer the hydrated precursor of the composite material phase to an unhydrated form (for example, CaHPO 4 in Ca 2 P 2 O 7 or Ca 2 P 2 O 7 · 2H 2 O in Ca 2 P 2 O 7 ); for additional thermal dispersion during the release of large volumes of gaseous water contained in the precursor structure (for example, Ca 2 P 2 O 7 · 2H 2 O or Ca 2 P 2 O 7 · 2H 2 O). The preparation of the charge involves mixing powders (precursors of individual phases) at one of the stages of disaggregation, since technically both disaggregation and mixing are carried out using the same equipment (for example, a planetary mill).
Среди обширного списка ФК особое внимание привлекает октакальциевый фосфат Ca8(HPO4)2(PO4)4·5H2O (ОКФ), мольное соотношение Са/Р которого составляет 1.33. Кристаллическая структура ОКФ представляет собой совокупность чередующихся слоев, аналогичных по структуре СаДГАП (или трикальцийфосфат гидрату Са3(PO4)2·xH2O) и брушиту CaHPO4·2H2O. И химическая формула ОКФ «Ca8(HPO4)2(PO4)45H2O» может быть записана как «2(Са3(PO4)2·0,5H2O)·2(CaHPO4·2H2O)» [27].Among the extensive PK list, octacalcium phosphate Ca 8 (HPO 4 ) 2 (PO 4 ) 4 · 5H 2 O (OCF), whose Ca / P molar ratio is 1.33, attracts special attention. The crystalline structure of OKF is a combination of alternating layers similar in structure to CaHDPA (or tricalcium phosphate hydrate Ca 3 (PO 4 ) 2 · xH 2 O) and brushite CaHPO 4 · 2H 2 O. And the chemical formula for OKF is “Ca 8 (HPO 4 ) 2 (PO 4 ) 4 5H 2 O ”can be written as“ 2 (Ca 3 (PO 4 ) 2 · 0,5H 2 O) · 2 (CaHPO 4 · 2H 2 O) ”[27].
Исследование продуктов термолиза ОКФ, содержащего карбоксилат-ионы, показало, что после термообработки при температуре выше 600°С в течение 5 часов образуются ГАП, ТКФ и ПФК [28]. Данный факт свидетельствует о том, что выбранный режим термообработки не обеспечивает достижения фазовой однородности порошка.A study of the thermolysis products of OCP containing carboxylate ions showed that after heat treatment at temperatures above 600 ° C for 5 hours, HAP, TKF, and PFK are formed [28]. This fact indicates that the selected heat treatment mode does not ensure the achievement of phase uniformity of the powder.
Фазовый состав керамики после термообработки при 900°С в течение 3 часов, полученной из порошка ОКФ, синтезированного в присутствии лимонной кислоты, был представлен ПФК и ТКФ [29]. Однако рассматриваемый синтез из растворов в присутствии различных количеств лимонной кислоты, как пишут авторы, позволяет получить после синтеза хорошо закристаллизованный бифазный, а в некоторых случаях и многофазный порошок. Согласно принципу наследования структурой керамики структуры порошка отсутствие фазовой однородности порошка после синтеза указывает на невозможность достижения высокой степени фазовой однородности керамики после обжига.The phase composition of the ceramics after heat treatment at 900 ° C for 3 hours, obtained from the OCP powder synthesized in the presence of citric acid, was presented by PFC and TFC [29]. However, the synthesis under consideration from solutions in the presence of various amounts of citric acid, as the authors write, makes it possible to obtain well-crystallized biphasic, and in some cases multiphase, powder after synthesis. According to the principle of inheriting the structure of a powder by a ceramic structure, the absence of phase uniformity of the powder after synthesis indicates the impossibility of achieving a high degree of phase uniformity of the ceramic after firing.
В научной литературе можно найти множество публикаций, описывающих синтез ОКФ, который, как правило, применяют для лечения костных дефектов, в виде гранул, или применяют как компонент композиционных материалов с полимерной матрицей. В таких работах ОКФ рассматривается в качестве прекурсора ГАП, образующегося после имплантации в процессе взаимодействия со средой организма in vivo или с аналогами межтканевой жидкости in vitro. Вследствие близости кристаллических структур этих фосфатов ОКФ трансформируется в ГАП при взаимодействии со средой организма млекопитающего или при испытаниях in vitro [30, 31].In the scientific literature, you can find many publications describing the synthesis of OCF, which, as a rule, is used to treat bone defects, in the form of granules, or is used as a component of composite materials with a polymer matrix. In such works, OKF is considered as a precursor of HAP, which is formed after implantation in the process of interaction with the body in vivo or with analogues of interstitial fluid in vitro. Due to the proximity of the crystal structures of these phosphates, OKF is transformed into HAP upon interaction with the environment of a mammalian organism or during in vitro tests [30, 31].
Все многообразие способов синтеза ОКФ можно разделить на несколько больших групп:The whole variety of methods for synthesizing OKF can be divided into several large groups:
- синтез из водных растворов [29, 32, 33] или из суспензий малорастворимого соединения (например, СаСО3) [34];- synthesis from aqueous solutions [29, 32, 33] or from suspensions of a sparingly soluble compound (for example, CaCO 3 ) [34];
- гидролиз малорастворимых ФК [35];- hydrolysis of sparingly soluble FC [35];
- синтез из водных растворов в присутствии SBFc, полиэлектролитов и других органических добавок [29, 36, 37, 38, 39];- synthesis from aqueous solutions in the presence of SBF c , polyelectrolytes and other organic additives [29, 36, 37, 38, 39];
- гидролиз малорастворимых соединений (ТКФ [40], АФК [41, 42], брушита [43, 44]) в присутствии полиэлектролитов, других органических добавок или в растворах, имитирующих среду организма [45].- hydrolysis of sparingly soluble compounds (TCF [40], ROS [41, 42], brushite [43, 44]) in the presence of polyelectrolytes, other organic additives, or in solutions that mimic the body's environment [45].
Синтез ОКФ из водных растворов производят, используя в качестве растворимых солей кальция ацетата, хлорида, нитрата, иодида [46], Са(H2PO4)2·H2O [29], а в качестве растворимых фосфатов смесь Na2HPO4/NaH2PO4, KH2PO4. Для поддержания требуемого уровня рН используют растворы КОН, HCl [47], NH4OH [48], трисбуфера, иных буферных растворов. Недостатками способов синтеза из растворов являются использование разбавленных растворов, обуславливающих низкую производительность (малый выход целевого продукта), а также фазовая неоднородность синтезированного продукта, содержащего наряду с ОКФ другие ФК.Synthesis of OCP from aqueous solutions is carried out using, as soluble salts of calcium, acetate, chloride, nitrate, iodide [46], Ca (H 2 PO 4 ) 2 · H 2 O [29], and a mixture of Na 2 HPO 4 as soluble phosphates / NaH 2 PO 4 , KH 2 PO 4 . To maintain the required pH level, solutions of KOH, HCl [47], NH 4 OH [48], Trisbuffer, and other buffer solutions are used. The disadvantages of the methods of synthesis from solutions are the use of dilute solutions, which result in low productivity (low yield of the target product), as well as phase heterogeneity of the synthesized product containing other FCs along with OCP.
Гидролиз малорастворимых ФК (например, ТКФ) также проводят с использованием буферных растворов (например, ацетатного буфера СН3СООН/CH3COONa) для поддержания заданного рН среды [49].The hydrolysis of sparingly soluble FAs (for example, TCF) is also carried out using buffer solutions (for example, acetate buffer CH 3 COOH / CH 3 COONa) to maintain a given pH of the medium [49].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ [49], включающий гидролиз 2 ммоль малорастворимого ФК в 18 мл ацетатного буферного водного раствора СН3СООН/CH3COONa с рН в интервале 3,9-4,7 в течение 3-24 часов при 50-70°С, отделение осадка октакальциевого фосфата ОКФ от маточного раствора, промывание осадка, сушку при 50°С в течение 24 часов. Недостатком данного способа является большой размер (до 10 мкм) частиц исходного порошка малорастворимого ФК, в качестве которого используют ТКФ, что отрицательно сказывается на степени фазовой однородности порошка ОКФ после синтеза и термообработки. Кроме того, растворимость ТКФ хотя и больше чем, например, у ГАП, но все-таки достаточно низкая, а это требует увеличения продолжительности процесса гидролиза.Closest to the proposed invention is a method [49], including the hydrolysis of 2 mmol of poorly soluble FC in 18 ml of an acetate buffer solution of CH 3 COOH / CH 3 COONa with a pH in the range of 3.9-4.7 for 3-24 hours at 50 -70 ° C, separation of the precipitate of oktalcium phosphate OKF from the mother liquor, washing the precipitate, drying at 50 ° C for 24 hours. The disadvantage of this method is the large size (up to 10 μm) of the particles of the initial powder of poorly soluble FC, which is used as TCP, which negatively affects the degree of phase uniformity of the powder of the OCF after synthesis and heat treatment. In addition, the solubility of TKF, although greater than, for example, HAP, but still quite low, and this requires an increase in the duration of the hydrolysis process.
Целью настоящего изобретения является разработка способа подготовки шихты с пoкaзaтeлeмd (с SBF - simulated body fluid, d - в настоящем описании «показатель однородности фазового распределения» означает протяженность каждой из фаз в нм) однородности фазового распределения в интервале 20-40 нм для получения керамического биодеградируемого материала, состоящего из ПФК и ТКФ, с показателем однородности фазового распределения в интервале 50-100 нм.The aim of the present invention is to develop a method of preparing a mixture with a parameter d ( with SBF - simulated body fluid, d - in the present description, “phase distribution uniformity indicator” means the length of each phase in nm) phase distribution uniformity in the range of 20-40 nm to obtain ceramic biodegradable material consisting of PFC and TCP, with a uniformity of the phase distribution in the range of 50-100 nm.
Цель была достигнута настоящим изобретением.The goal was achieved by the present invention.
Способ подготовки шихты для получения керамического биодеградируемого материала, включающий синтез октакальциевого фосфата из малорастворимого фосфата кальция в ацетатном буферном водном растворе CH3COOH/CH3COONa при температуре в интервале 55-65°С, отделение осадка, промывание осадка, сушку осадка и термообработку, отличающийся тем, что в качестве малорастворимого соединения используют брушит с влажностью 5-55%, рН синтеза лежит в интервале 5,5-5,8, соотношение «брушит/буферный раствор» по массе лежит в интервале 1/80-1/100, продолжительность синтеза составляет 30-60 минут, а термообработку порошка проводят в интервале 400-700°С в течение 1-2 часов, используя внесение порошка в печь, предварительно разогретую до температуры термообработки. При этом срок хранения брушита после синтеза составляет 0,1-24 часа.A method of preparing a mixture to obtain a ceramic biodegradable material, including the synthesis of octalcium phosphate from poorly soluble calcium phosphate in an acetate buffer solution of CH 3 COOH / CH 3 COONa at a temperature in the range of 55-65 ° C, separating the precipitate, washing the precipitate, drying the precipitate and heat treatment, characterized in that brushite with a moisture content of 5-55% is used as a sparingly soluble compound, the synthesis pH is in the range 5.5-5.8, the brushite / buffer solution ratio by weight lies in the range 1 / 80-1 / 100, synthesis duration a is 30-60 minutes, and the heat treatment of the powder is carried out in the range of 400-700 ° C for 1-2 hours, using the introduction of the powder into the furnace, preheated to a temperature of heat treatment. The shelf life of brushite after synthesis is 0.1-24 hours.
Порошок брушита CaHPO4·2H2O синтезируют в соответствии с реакцией (1) из водных растворов нитрата кальция и гидрофосфата аммония с концентрацией 1М-2М.The brushite powder CaHPO 4 · 2H 2 O is synthesized in accordance with reaction (1) from aqueous solutions of calcium nitrate and ammonium hydrogen phosphate with a concentration of 1M-2M.
Концентрации исходных растворов, как нитрата кальция, так и гидрофосфата аммония, лежат в интервале 1М-2М. Концентрация реагентов в водном растворе менее 1М делает данную стадию менее производительной. Концентрация реагентов в водном растворе более 2М приводит к формированию слишком густой суспензии брушита в маточном растворе, что затрудняет ее перемешивание.The concentration of the initial solutions, both calcium nitrate and ammonium hydrogen phosphate, lie in the range of 1M-2M. The concentration of reagents in an aqueous solution of less than 1 M makes this stage less productive. The concentration of reagents in an aqueous solution of more than 2M leads to the formation of a too thick suspension of brushite in the mother liquor, which complicates its mixing.
После фильтрования осадок промывают 5-8 раз дистиллированной водой. Меньшее количество промываний не позволяет удалить сопутствующий продукт реакции до допустимого уровня. Промывание осадка более 8 раз нецелесообразно, т.к. допустимый уровень содержания сопутствующего продукта реакции уже достигнут, а дополнительное промывание увеличивает время подготовки порошка брушита.After filtration, the precipitate is washed 5-8 times with distilled water. A smaller number of washes does not allow to remove the accompanying reaction product to an acceptable level. Washing the precipitate more than 8 times is impractical because a permissible level of an accompanying reaction product has already been achieved, and additional washing increases the preparation time of brushite powder.
После промывания осадок брушита отфильтровывают на бумажном фильтре до влажности 55% и в период 0,1-24 часа после синтеза переносят в подготовленный буферный раствор СН3СООН/CH3COONa с рН в интервале 5,5-5,8e (e - данный интервал рН поддерживается, если используют ацетатный буферный раствор, в котором концентрация для СН3СООН и для CH3COONa составляет 0,1М) и температуре 55-65°С при массовом соотношении дисперсная фаза (брушит)/ дисперсионная среда (буферный раствор) в интервале 1/80-1/100. Синтез ОКФ из малорастворимого фосфата кальция брушита осуществляется в результате протекания реакции гидролиза (взаимодействия вещества с водой), являющейся частным случаем большой группы реакций протолитического взаимодействия (2).After washing the precipitate brushite filtered on a paper filter to a moisture content of 55% and during 0,1-24 hours after synthesis transferred into the prepared buffer solution CH 3 COOH / CH 3 COONa having a pH in the range of 5,5-5,8 e (e - this pH range is maintained if an acetate buffer solution is used in which the concentration for CH 3 COOH and CH 3 COONa is 0.1 M) and a temperature of 55-65 ° C with a mass ratio of the dispersed phase (brushite) / dispersion medium (buffer solution) in the range of 1 / 80-1 / 100. The synthesis of OCF from sparingly soluble calcium phosphate of brushite is carried out as a result of the hydrolysis reaction (interaction of a substance with water), which is a special case of a large group of protolytic interaction reactions (2).
По крайней мере, требуется некоторое время (не менее 6 мин, т.е. 0,1 часа), чтобы отделить синтезированный порошок брушита от маточного раствора и промыть его. В том случае, если порошок хранится до внесения в буферный раствор более 24 часов, его влажность становится ниже 5%, а это не позволяет провести синтез (реакцию гидролиза брушита с образованием однофазного ОКФ) в течение 30-60 мин. При рН меньшем 5,5 и температуре меньшей, чем 55°С существуют условия для существования как ОКФ, так и брушита. При рН большем 5,8 и температуре выше 65°С создаются условия для формирования ГАП. Отклонение от указанных интервалов температур и рН в большую или меньшую сторону может привести к образованию смеси ФК, что не позволит рассматривать синтезированный порошок в качестве промежуточного продукта, позволяющего после термообработки получить шихту с высоким показателем однородности фазового распределения. Применение более концентрированной суспензии, чем с соотношением «брушит/буферный раствор» 1/80 не позволит поддержать необходимый для получения однофазного продукта (ОКФ) интервал рН. Применение более разбавленной суспензии, чем с соотношением брушит/буферный раствор 1/100 нецелесообразно и просто увеличивает объем реакционной смеси. Взаимодействие брушита и буферного раствора продолжительностью менее 30 минут недостаточно, так как не весь внесенный в буферный раствор брушит превращается в ОКФ. Взаимодействие брушита и буферного раствора продолжительностью более 60 минут нецелесообразно, поскольку конверсия брушита в ОКФ уже завершена и возможно протекание процессов растворения-кристаллизации, ведущих к увеличению размера частиц ОКФ.At least it takes some time (at least 6 minutes, i.e. 0.1 hours) to separate the synthesized brushite powder from the mother liquor and rinse it. In the event that the powder is stored until it is added to the buffer solution for more than 24 hours, its moisture content becomes lower than 5%, and this does not allow the synthesis (hydrolysis of brushite to form single-phase OCF) for 30-60 minutes. At a pH of less than 5.5 and a temperature of less than 55 ° C, there are conditions for the existence of both OCF and brushite. At a pH greater than 5.8 and a temperature above 65 ° C, conditions are created for the formation of HAP. Deviation from the indicated temperature and pH ranges to a greater or lesser extent can lead to the formation of a FC mixture, which will not allow us to consider the synthesized powder as an intermediate product, which allows us to obtain a mixture with a high uniformity of the phase distribution after heat treatment. The use of a more concentrated suspension than with a brushite / buffer solution ratio of 1/80 will not allow maintaining the pH interval necessary for obtaining a single-phase product (OCF). The use of a more diluted suspension than with the ratio of brushite / buffer solution 1/100 is impractical and simply increases the volume of the reaction mixture. The interaction of brushite and a buffer solution with a duration of less than 30 minutes is not enough, since not all brushite introduced into the buffer solution is converted to OCF. The interaction of brushite and a buffer solution with a duration of more than 60 minutes is impractical, since the conversion of brushite to OCF has already been completed and dissolution-crystallization processes may occur, leading to an increase in the size of OKF particles.
Осадок ОКФ отделяют от маточного раствора фильтрованием. Затем осадок для удаления адсорбированных ионов буферного раствора промывают 5-8 раз. Меньшее количество промываний не позволяет удалить адсорбированные ионы буферного раствора после реакции гидролиза до допустимого уровня. Промывание осадка более 8 раз нецелесообразно, т.к. допустимый уровень содержания адсорбированных ионов уже достигнут, а дополнительное промывание увеличивает время подготовки порошка ОКФ.The precipitate OKF is separated from the mother liquor by filtration. Then the precipitate is washed 5-8 times to remove adsorbed ions of the buffer solution. A smaller number of washes does not allow to remove the adsorbed ions of the buffer solution after the hydrolysis reaction to an acceptable level. Washing the precipitate more than 8 times is impractical because a permissible level of adsorbed ions has already been achieved, and additional washing increases the preparation time of the OKF powder.
После отделения ОКФ от буферного раствора и промывания осадок сушат в тонком слое. ОКФ после сушки дезагрегируют в ацетоне в планетарной мельнице. Дезагрегированный порошок подвергают термообработке в интервале 400-700°С в течение 1-2 часов, используя внесение порошка в печь, предварительно разогретую до температуры термообработки. Термообработка при температуре ниже 400°С в течение 2 часов не обеспечивает полной термической конверсии ОКФ в продукт, состоящий из ПФК и ТКФ с высоким показателем однородности фазового распределения. Термообработка при температуре выше 700°С в течение 1 часа приводит к укрупнению частиц вследствие припекания частиц порошка ФК друг к другу и снижению активности порошка ФК к спеканию.After separation of the OCF from the buffer solution and washing, the precipitate is dried in a thin layer. OKF after drying is disaggregated in acetone in a planetary mill. The disaggregated powder is subjected to heat treatment in the range of 400-700 ° C for 1-2 hours, using the introduction of the powder into a furnace preheated to a heat treatment temperature. Heat treatment at a temperature below 400 ° C for 2 hours does not provide complete thermal conversion of OKF to a product consisting of PFC and TKF with a high uniformity of the phase distribution. Heat treatment at temperatures above 700 ° C for 1 hour leads to coarsening of particles due to the baking of particles of the powder of FC to each other and a decrease in the activity of the powder of FC to sintering.
По данным [29] в порошковой системе на основе ОКФ при нагревании протекают последовательно химические реакции 3-5. В данной работе отмечается, что процесс спекания порошковых заготовок на основе ОКФ протекает в интервале 750-1150°С.According to [29], in a powder system based on OKF, 3–5 chemical reactions proceed sequentially when heated. In this paper, it is noted that the sintering process of powder billets based on OKF proceeds in the range of 750-1150 ° C.
Предлагаемый в настоящем изобретении температурный режим, при котором порошок ОКФ вносится в предварительно разогретую печь, обеспечивает как дополнительное термическое диспергирование, так и создает условия для формирования порошка ФК (ПФК/ТКФ) с высоким показателем однородности фазового состава. При этом частичка порошка представляет собой композит с равномерно распределенными фазами ПФК и ТКФ. Протяженность данных фаз (показатель однородности фазового распределения) составляет 20-40 нм. Особенностью продуктов термической конверсии ОКФ по предложенному температурному режиму, представляющих собой смесь ПФК и ТКФ, является высокая степень гомогенизации, поскольку прекурсоры данных фаз представляют собой чередующиеся кристаллографические слои химических соединений, аналогичных по структуре СаДГАП (или трикальцийфосфатгидрату Са3(PO4)2·xH2O) и брушиту CaHPO4·2H2O.The temperature regime of the present invention, in which OKF powder is introduced into a preheated furnace, provides both additional thermal dispersion and creates conditions for the formation of FC powder (PFC / TCF) with a high degree of uniformity of phase composition. In this case, the powder particle is a composite with uniformly distributed phases of PFC and TFC. The length of these phases (an indicator of the uniformity of the phase distribution) is 20–40 nm. A feature of the thermal conversion products of OKF according to the proposed temperature regime, which is a mixture of PFC and TCP, is a high degree of homogenization, since the precursors of these phases are alternating crystallographic layers of chemical compounds similar in structure to CaHPA (or tricalcium phosphate hydrate Ca 3 (PO 4 ) 2 · xH 2 O) and brushite CaHPO 4 · 2H 2 O.
После охлаждения полученный в результате термической конверсии продукт дезагрегируют и используют для формования образцов.After cooling, the product obtained as a result of thermal conversion is disaggregated and used to form samples.
Шихту с высоким показателем фазовой однородности прессуют в виде балочек 10×5×3 мм, а затем обжигают при температуре 1000-1100°С в течение 1-3 часов.The mixture with a high phase uniformity is pressed in the form of 10 × 5 × 3 mm beams, and then fired at a temperature of 1000-1100 ° C for 1-3 hours.
Обжиг материала при температуре ниже 1000°С с выдержкой при этой температуре менее 1 часа не обеспечивает получения в достаточной степени спеченного материала. Обжиг при температуре выше 1100°С с выдержкой при этой температуре более 3 часов ведет к деградации микроструктуры керамического материала, связанного с аномальным ростом зерен.Firing the material at a temperature below 1000 ° C with holding at this temperature for less than 1 hour does not provide a sufficiently sintered material. Firing at temperatures above 1100 ° C with holding at this temperature for more than 3 hours leads to degradation of the microstructure of the ceramic material associated with abnormal grain growth.
Использование шихты с высоким показателем однородности фазового распределения позволяет при использовании указанного режима обжига получать керамический биодеградируемый материал, состоящий из ПФК и ТКФ, с показателем однородности фазового распределения в интервале 50-100 нм.The use of a mixture with a high homogeneity of the phase distribution allows using the specified firing mode to obtain a ceramic biodegradable material consisting of PFC and FCF, with a uniformity of the phase distribution in the range of 50-100 nm.
Изобретение иллюстрируется примером.The invention is illustrated by an example.
ПримерExample
Синтез брушита проводят, приливая 1 л 1,5М водного раствора нитрата кальция Са(NO3)2 водного раствора гидрофосфата аммония NH4HPO4 к 1 л 1,5М при комнатной температуре в соответствии с реакцией (1). При сливании растворов формируется буферная смесь, которая обладает рН 5,5-5,6 [17].Brushite synthesis is carried out by pouring 1 liter of a 1.5 M aqueous solution of calcium nitrate Ca (NO 3 ) 2 aqueous solution of ammonium hydrogen phosphate NH 4 HPO 4 to 1 liter of 1.5 M at room temperature in accordance with reaction (1). When draining solutions, a buffer mixture is formed, which has a pH of 5.5-5.6 [17].
После фильтрования полученный осадок промывают дистиллированной водой 6 раз. После промывания осадок брушита отфильтровывают на бумажном фильтре до влажности 55%. Через 12 часов после синтеза порошок брушита с влажностью 30% массой 13 г (10 г брушита и 3 г воды) переносят в подготовленный буферный раствор СН3СООН/CH3COONa объемом 900 мл с рН 5,6f (f - интервал рН 5,5-5,8 поддерживается, если используют ацетатный буферный раствор, в котором концентрация для СН3СООН и для CH3COONa составляет 0,1М) и температуре 60°С при массовом соотношении дисперсная фаза (брушит)/дисперсионная среда (буферный раствор), равном 1/90, для проведения реакции гидролиза.After filtration, the resulting precipitate was washed with distilled water 6 times. After washing, the brushite precipitate is filtered off on a paper filter to a moisture content of 55%. 12 hours after synthesis, brushite powder with a moisture content of 30% by weight of 13 g (10 g of brushite and 3 g of water) is transferred into a prepared buffer solution of CH 3 COOH / CH 3 COONa with a volume of 900 ml with a pH of 5.6 f ( f - pH range 5 5-5.8 is supported if an acetate buffer solution is used in which the concentration for CH 3 COOH and CH 3 COONa is 0.1 M) and a temperature of 60 ° C with a mass ratio of dispersed phase (brushite) / dispersion medium (buffer solution ) equal to 1/90 for carrying out the hydrolysis reaction.
Продолжительность синтеза (взаимодействия брушита и буферного раствора), обеспечивающее образование ОКФ, составляет 45 минут.The duration of the synthesis (the interaction of brushite and buffer solution), providing the formation of OKF, is 45 minutes.
Осадок ОКФ отделяют от маточного раствора фильтрованием. Затем осадок для удаления адсорбированных ионов буферного раствора промывают 6 раз.The precipitate OKF is separated from the mother liquor by filtration. Then the precipitate is washed 6 times to remove adsorbed ions of the buffer solution.
После отделения ОКФ от буферного раствора осадок сушат в тонком слое. ОКФ после сушки дезагрегируют в ацетоне в планетарной мельнице. Дезагрегированный порошок подвергают термообработке при 550°С в течение 1,5 часов, используя внесение порошка в печь, предварительно разогретую до температуры термообработки.After separation of the OCF from the buffer solution, the precipitate is dried in a thin layer. OKF after drying is disaggregated in acetone in a planetary mill. The disaggregated powder is subjected to heat treatment at 550 ° C for 1.5 hours, using the introduction of the powder into a furnace preheated to a heat treatment temperature.
После охлаждения полученный в результате термической конверсии продукт дезагрегируют и используют для формования образцов. Шихту с высоким показателем фазовой однородности прессуют при давлении 100 МПа в виде балочек 10×5×3 мм, а затем обжигают при температуре 1050°С в течение 3 часов.After cooling, the product obtained as a result of thermal conversion is disaggregated and used to form samples. The mixture with a high phase uniformity is pressed at a pressure of 100 MPa in the form of 10 × 5 × 3 mm beams, and then fired at a temperature of 1050 ° C for 3 hours.
Использование шихты с высоким показателем однородности фазового распределения позволяет при указанном режиме обжига получать керамической биодеградируемый материал, состоящей из ПФК и ТКФ, с показателем однородности фазового распределения в интервале 50-100 нм.Using a mixture with a high homogeneity of the phase distribution makes it possible to obtain a ceramic biodegradable material consisting of PFC and TKF with a uniformity of the phase distribution in the range of 50-100 nm with the specified firing mode.
Аналогично были изготовлены образцы керамического биодеградируемого материала, состоящего из ПФК и ТКФ с показателем однородности фазового распределения в интервале 50-100 нм (см. таблицу).Similarly, samples were prepared of a ceramic biodegradable material consisting of PFC and TFC with a phase distribution uniformity index in the range of 50-100 nm (see table).
Таким образом, экспериментальные данные, представленные в таблице, показывают, что применение заявленного способа позволяет получить шихту на основе фосфатов кальция с показателем однородности фазового распределения в интервале 20-40 нм для получения керамического биодеградируемого материала, состоящего из ПФК и ТКФ, с показателем однородности фазового распределения в интервале 50-100 нм.Thus, the experimental data presented in the table show that the application of the claimed method allows to obtain a mixture based on calcium phosphates with an index of uniformity of the phase distribution in the range of 20-40 nm to obtain a ceramic biodegradable material consisting of PFC and TCP, with an index of uniformity of phase distribution in the range of 50-100 nm.
ЛитератураLiterature
1. Navarro M., Michiardi A., Castan О., Planell J.A. Biomaterials in orthopaedics // J.R. Soc. Interface. - 2008. - Vol.5. - P.1137-1158.1. Navarro M., Michiardi A., Castan O., Planell J.A. Biomaterials in orthopedics // J.R. Soc. Interface - 2008 .-- Vol.5. - P.1137-1158.
2. J.A.Al-Tubaikh Internal Medicine - An Illustrated Radiological Guide: Chapter 7 Rheumatology, Springer Berlin Heidelberg, 2010, pp.265-268.2. J.A. Al-Tubaikh Internal Medicine - An Illustrated Radiological Guide: Chapter 7 Rheumatology, Springer Berlin Heidelberg, 2010, pp. 265-268.
3. Будников П.П., Полубояринов Д.Н. Химическая технология керамики и огнеупоров. Стройиздат, Москва, 1972, 552 с.3. Budnikov P. P., Poluboyarinov D. N. Chemical technology of ceramics and refractories. Stroyizdat, Moscow, 1972, 552 p.
4. Raynaud S., Champion E., Bernache-Assolant D., Thomas P. Calcium Phosphate apatites with variable Ca/P atomic ratio. Part I. Synthesis, characterization and Thermal stability of Powders // Biomaterials. - 2002. - V.23. - P.1065-1072.4. Raynaud S., Champion E., Bernache-Assolant D., Thomas P. Calcium Phosphate apatites with variable Ca / P atomic ratio. Part I. Synthesis, characterization and Thermal stability of Powders // Biomaterials. - 2002. - V.23. - P.1065-1072.
5. Каназава Т. Неорганические фосфатные материалы: Пер. с яп. - Киев: Наукова думка, 1998. - 298 с.5. Kanazawa T. Inorganic phosphate materials: Trans. with yap. - Kiev: Naukova Dumka, 1998 .-- 298 p.
6. Сафина M.Н., Сафронова Т.В., Лукин Е.С., Керамика на основе фосфатов кальция с пониженной температурой спекания, содержащая резорбируемую фазу // Стекло и керамика, 2007, №7, с.19-24.6. Safina M.N., Safronova TV, Lukin ES, Ceramics based on calcium phosphates with a reduced sintering temperature, containing a resorbable phase // Glass and Ceramics, 2007, No. 7, pp. 19-24.
7. Takami Akio; Kondo Kazuo Phosphate of calcium ceramics // US pat 4376168, March 8, 1983.7. Takami Akio; Kondo Kazuo Phosphate of calcium ceramics // US pat 4376168, March 8, 1983.
8. A.Cuneyt Tas, "Chemical Processing of CaHPO4·2H2O: Its Conversion to Hydroxyapatite, J. Am. Ceram. Soc., 87 [12], 2195-2200, (2004).8. A. Cuneyt Tas, "Chemical Processing of CaHPO 4 · 2H 2 O: Its Conversion to Hydroxyapatite, J. Am. Ceram. Soc., 87 [12], 2195-2200, (2004).
9. Сафронова Т.В., Путляев В.И., Шехирев М.А., Третьяков Ю.Д. Способ получения активного к спеканию порошка пирофосфата кальция // №2008149275 от 16.12.2008, www.fips.ru.9. Safronova T.V., Putlyaev V.I., Shekhirev M.A., Tretyakov Yu.D. The method of obtaining active sintering powder of calcium pyrophosphate // No. 2008149275 from 12.16.2008, www.fips.ru.
10. Сафронова Т.В. Фазовый состав керамики на основе порошков гидроксиапатита кальция, содержащих сопутствующие продукты реакции синтеза // Стекло и керамика, 2009. - №4. - С.21-24.10. Safronova T.V. Phase composition of ceramics based on calcium hydroxyapatite powders containing accompanying products of the synthesis reaction // Glass and Ceramics, 2009. - No. 4. - S.21-24.
11. www.sigma-aldrich.com.11. www.sigma-aldrich.com.
12. Итоговый отчет по проекту РФФИ 07-08-00576 «Фазовые превращения в системе CaO-P2O5 как инструмент формирования микроструктуры композитов на основе фосфатов кальция» www.grantexpress.rfbr.ru.12. Final report on the RFBR project 07-08-00576 “Phase transformations in the CaO-P 2 O 5 system as an instrument for the formation of the microstructure of composites based on calcium phosphates” www.grantexpress.rfbr.ru.
13. Paul Wencil Brown «Phase Relationships in the Ternary System CaO-P205-H20 at 25°C» // J. Am. Cer. Soc., 75 [1] (1992).13. Paul Wencil Brown “Phase Relationships in the Ternary System CaO-P205-H20 at 25 ° C” // J. Am. Cer. Soc., 75 [1] (1992).
14. Roger I. Martin and Paul W. Brown «Phase Equilibria Among Acid Calcium Phosphates» // J. Am. Cer. Soc., 80 [5] (1997).14. Roger I. Martin and Paul W. Brown “Phase Equilibria Among Acid Calcium Phosphates” // J. Am. Cer. Soc., 80 [5] (1997).
15. Sergey V. Dorozhkin, Matthias Epple Biological and Medical Significance of Calcium Phosphates // Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 3130-3146.15. Sergey V. Dorozhkin, Matthias Epple Biological and Medical Significance of Calcium Phosphates // Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 3130-3146.
16. Сафронова Т.В., Путляев В.И., Шехирев М.А., Кузнецов А.В. Композиционная керамика, содержащая биорезорбируемую фазу // Стекло и керамика, 2007, №3, с.31-35.16. Safronova T.V., Putlyaev V.I., Shekhirev M.A., Kuznetsov A.V. Composite ceramics containing a bioresorbable phase // Glass and Ceramics, 2007, No. 3, p.31-35.
17. Safronova Т.V., Kuznetsov A.V., Korneychuk S.A., Putlyaev V.I., Shekhirev М.А. Calcium phosphate powders synthesized from solution with [Ca2+]/[PO4 3-]=1 for bioresorbable ceramics // Central European Journal of Chemistry, в печати 2009 г.17. Safronova T.V., Kuznetsov AV, Korneychuk SA, Putlyaev VI, Shekhirev M.A. Calcium phosphate powders synthesized from solution with [Ca 2+ ] / [PO 4 3- ] = 1 for bioresorbable ceramics // Central European Journal of Chemistry, 2009 press.
18. Сафронова Т.В., Путляев В.И., Шехирев М.А., Третьяков Ю.Д. Способ получения керамического биодеградируемого материала, состоящего из пирофосфата кальция и трикальцийфосфата №2008152281 от 30.12.2008.18. Safronova T.V., Putlyaev V.I., Shekhirev M.A., Tretyakov Yu.D. A method of obtaining a ceramic biodegradable material consisting of calcium pyrophosphate and tricalcium phosphate No. 2008152281 from 12.30.2008.
19. US Patent 6312468 Best, et al Silicon-substituted apatites and process for the preparation thereof, 2001.19. US Patent 6312468 Best, et al Silicon-substituted apatites and process for the preparation thereof, 2001.
20. US Patent 4917702 Scheicher, et al Bone replacement material on the basis of carbonate and alkali containing calciumphosphate apatites, 1990.20. US Patent 4917702 Scheicher, et al Bone replacement material on the basis of carbonate and alkali containing calciumphosphate apatites, 1990.
21. US Patent 6582672 Bonfield, et al Method for preparation of carbonated hydroxyapatite compositions, 2003.21. US Patent 6582672 Bonfield, et al Method for preparation of carbonated hydroxyapatite compositions, 2003.
22. US Patent 6585946 Bonfield, et al Process for the preparation magnesium and carbonate substituted hydroxyapatite, 2003.22. US Patent 6,585,946 Bonfield, et al Process for the preparation magnesium and carbonate substituted hydroxyapatite, 2003.
23. US Patent 6090732 Ito, et al Zinc-doped tricalcium phosphate ceramic material, 2000.23. US Patent 6090732 Ito, et al Zinc-doped tricalcium phosphate ceramic material, 2000.
24. US Patent 4149893 Aoki, et al Ortopedic and dental implant ceramic composition nd process for preparing same, 1979.24. US Patent 4,149,893 to Aoki, et al Ortopedic and dental implant ceramic composition nd process for preparing same, 1979.
25. Raynaud, S., Champion, E., Bernache-Assollant, D., Thomas, P., Calcium phosphate apatites with variable Ca/P atomic ratio I. Sinthesis, Characterisation and thermal stability of powders. Biomaterials, 2002, 23, 1065-1072.25. Raynaud, S., Champion, E., Bernache-Assollant, D., Thomas, P., Calcium phosphate apatites with variable Ca / P atomic ratio I. Sinthesis, Characterization and thermal stability of powders. Biomaterials, 2002, 23, 1065-1072.
26. Raynaud, S., Champion, E., Bernache-Assollant, D., Thomas, P., Calcium phosphate apatites with variable Ca/P atomic ratio II. Calcination and sintering. Biomaterials, 2002, 23, 1073-1080.26. Raynaud, S., Champion, E., Bernache-Assollant, D., Thomas, P., Calcium phosphate apatites with variable Ca / P atomic ratio II. Calcination and sintering. Biomaterials, 2002, 23, 1073-1080.
27. W.E.Brown, M.Mathew and M.S.Tung Crystal chemistry of octacalcium phosphate // Prog. Cryst. Growth Charact. 1981, Vol.4, pp.59-87.27. W. E. Brown, M. Mathew and M. S. Tung Crystal chemistry of octacalcium phosphate // Prog. Cryst. Growth Charact. 1981, Vol. 4, pp. 59-87.
28. Kiyoko Sakamoto, Shunro Yamaguchi, Motoki Kaneno, Ichiro Fujihara, Katsuhiko Satoh, Yoshiaki Tsunawaki Synthesis and thermal decomposition of layered calcium phosphates including carboxylate ions // Thin Solid Films 517 (2008) 1354-1357].28. Kiyoko Sakamoto, Shunro Yamaguchi, Motoki Kaneno, Ichiro Fujihara, Katsuhiko Satoh, Yoshiaki Tsunawaki Synthesis and thermal decomposition of layered calcium phosphates including carboxylate ions // Thin Solid Films 517 (2008) 1354-1357].
29. Mitsionis A.I., Vaimakis T.C., Trapalis С.С. The effect of citric acid on the sintering of calcium phosphate bioceramics // Ceram. Int. (2009), doi:10.1016/j.ceramint.2009.09.034.29. Mitsionis A.I., Vaimakis T.C., Trapalis S.S. The effect of citric acid on the sintering of calcium phosphate bioceramics // Ceram. Int. (2009), doi: 10.1016 / j.ceramint.2009.09.09.034.
30. Suzuki O., Kamakura S., Katagiri Т., Nakamura M., Zhao В., Honda Y., Kamijo R. Bone formation enhanced by implanted octacalcium phosphate involving conversion into Ca-deficient hydroxyapatite // Biomaterials 27 (2006) 2671-2681.30. Suzuki O., Kamakura S., Katagiri T., Nakamura M., Zhao B., Honda Y., Kamijo R. Bone formation enhanced by implanted octacalcium phosphate involving conversion into Ca-deficient hydroxyapatite // Biomaterials 27 (2006) 2671-2681.
31. Murakami Y., Honda Y., Anada Т., Shimauchi H., Suzuki O. Comparative study on bone regeneration by synthetic octacalcium phosphate with various granule sizes // Acta Biomaterialia 6 (2010) 1542-1548.31. Murakami Y., Honda Y., Anada T., Shimauchi H., Suzuki O. Comparative study on bone regeneration by synthetic octacalcium phosphate with various granule sizes // Acta Biomaterialia 6 (2010) 1542-1548.
32. Tarasevich В.J., Chusuei С.С., Allara D.L. Nucleation and Growth of Calcium Phosphate from Physiological Solutions onto Self-Assembled Templates by a Solution-Formed Nucleus Mechanism // J. Phys. Chem. В 2003, 107, 10367-10377.32. Tarasevich B.J., Chusuei S.S., Allara D.L. Nucleation and Growth of Calcium Phosphate from Physiological Solutions onto Self-Assembled Templates by a Solution-Formed Nucleus Mechanism // J. Phys. Chem. In 2003, 107, 10367-10377.
33. Mayumi Iijima, Hideo Kamemizu, Nobukazu Wakamatsu, Takayasu Goto, Yutaka Doi, Yutaka Moriwaki Efects of Ca addition on the formation of octacalcium phosphate and apatite in solution at pH 7.4 and at 37°C//Journal of Crystal Growth 193 (1998) 182-188.33. Mayumi Iijima, Hideo Kamemizu, Nobukazu Wakamatsu, Takayasu Goto, Yutaka Doi, Yutaka Moriwaki Efects of Ca addition on the formation of octacalcium phosphate and apatite in solution at pH 7.4 and at 37 ° C // Journal of Crystal Growth 193 (1998 ) 182-188.
34. Shiho Ishihara, Takuya Matsumoto, Takamasa Onoki, Taiji Sohmura, Atsushi Nakahira New concept bioceramics composed of octacalcium phosphate (OCP) and dicarboxylic acid-intercalated OCP via hydrothermal hot-pressing // Materials Science and Engineering С 29 (2009) 1885-1888.34. Shiho Ishihara, Takuya Matsumoto, Takamasa Onoki, Taiji Sohmura, Atsushi Nakahira New concept bioceramics composed of octacalcium phosphate (OCP) and dicarboxylic acid-intercalated OCP via hydrothermal hot-pressing // Materials Science and Engineering C 29 (2009) 1885- 1888.
35. Hans E. Lundager Madsen Influence of foreign metal ions on crystal growth and morphology of brushite (CaHPO4, 2H2O) and its transformation to octacalcium phosphate and apatite // Journal of Crystal Growth 310 (2008) 2602-2612.35. Hans E. Lundager Madsen Influence of foreign metal ions on crystal growth and morphology of brushite (CaHPO 4 , 2H 2 O) and its transformation to octacalcium phosphate and apatite // Journal of Crystal Growth 310 (2008) 2602-2612.
36. Bigi A., Bracci В., Panzavolta S., Iliescu M., Plouet-Richard M., Werckmann J., Cam D. Morphological and Structural Modifications of Octacalcium Phosphate Induced by Poly-L-Aspartate / CRYSTAL GROWTH & DESIGN 2004 V.4, №1, 141-146.36. Bigi A., Bracci B., Panzavolta S., Iliescu M., Plouet-Richard M., Werckmann J., Cam D. Morphological and Structural Modifications of Octacalcium Phosphate Induced by Poly-L-Aspartate / CRYSTAL GROWTH & DESIGN 2004 V.4, No. 1, 141-146.
37. Bigi A., Boanini E., Cojazzi G., Falini G., Panzavolta S. Morphological and structural investigation of octacalcium phosphate hydrolysis in the presence of polyacrylic acids: Effect of relative molecular weights // CRYSTAL GROWTH & DESIGN 2001 V.1, №3, 239-244.37. Bigi A., Boanini E., Cojazzi G., Falini G., Panzavolta S. Morphological and structural investigation of octacalcium phosphate hydrolysis in the presence of polyacrylic acids: Effect of relative molecular weights // CRYSTAL GROWTH & DESIGN 2001 V. 1, No. 3, 239-244.
38. Bigi A., Boanini E., Bracci В., Falini G., Rubini K. Interaction of acidic poly-amino acids with octacalcium phosphate // Journal of Inorganic Biochemistry 95 (2003) 291-296.38. Bigi A., Boanini E., Bracci B., Falini G., Rubini K. Interaction of acidic poly-amino acids with octacalcium phosphate // Journal of Inorganic Biochemistry 95 (2003) 291-296.
39. He-Ping Wang, Xiao-Jing Feng, Bao-Di Gou, Tian-Lan Zhang, Shan-Jin Xu, Kui Wang Effects of LDL, cholesterol, and their oxidized forms on the precipitation kinetics of calcium phosphates // Clinical Chemistry 49:12 2027-2036 (2003).39. He-Ping Wang, Xiao-Jing Feng, Bao-Di Gou, Tian-Lan Zhang, Shan-Jin Xu, Kui Wang Effects of LDL, cholesterol, and their oxidized forms on the precipitation kinetics of calcium phosphates // Clinical Chemistry 49:12 2027-2036 (2003).
40. Bigi A., Boanini E., Botter R., Panzavolta S., Rubini K. α-Tricalcium phosphate hydrolysis to octacalcium phosphate: effect of sodium polyacrylate // Biomaterials 23 (2002) 1849-1854].40. Bigi A., Boanini E., Botter R., Panzavolta S., Rubini K. α-Tricalcium phosphate hydrolysis to octacalcium phosphate: effect of sodium polyacrylate // Biomaterials 23 (2002) 1849-1854].
41. Pazit Bar-Yosef Ofir, Ruti Govrin-Lippman, Nissim Garti, and Helga Fu.. redi-Milhofer The Influence of Polyelectrolytes on the Formation and Phase Transformation of Amorphous Calcium Phosphate // CRYSTAL GROWTH& DESIGN 2004 VOL.4, NO.1 177-183.41. Pazit Bar-Yosef Ofir, Ruti Govrin-Lippman, Nissim Garti, and Helga Fu .. redi-Milhofer The Influence of Polyelectrolytes on the Formation and Phase Transformation of Amorphous Calcium Phosphate // CRYSTAL GROWTH & DESIGN 2004 VOL. 4, NO. 1 177-183.
42. M.S.Tung and W.E. Brown An Intermediate State in Hydrolysis of Amorphous Calcium Phosphate //Calcif. Tissue Int. (1983) 35:783-790.42. M.S. Tung and W.E. Brown An Intermediate State in Hydrolysis of Amorphous Calcium Phosphate // Calcif. Tissue Int. (1983) 35: 783-790.
43. Woo-Kul Lee, Jea-Seung Ко, Hyun-Man Kirn Effect of Electrostatic Interaction on the Adsorption of Globular Proteins on Octacalcium Phosphate Crystal Film // Journal of Colloid and Interface Science 246, 70-77 (2002).43. Woo-Kul Lee, Jea-Seung Co., Hyun-Man Kirn Effect of Electrostatic Interaction on the Adsorption of Globular Proteins on Octacalcium Phosphate Crystal Film // Journal of Colloid and Interface Science 246, 70-77 (2002).
44. Stephan Graham and Paul W. Brown The low temperature formation of octacalcium phosphate // Journal of Crystal Growth 132 (1993) 215-225.44. Stephan Graham and Paul W. Brown, The low temperature formation of octacalcium phosphate // Journal of Crystal Growth 132 (1993) 215-225.
45. Selen Mandel, A. Cuneyt Tas, Brushite (CaHPO4·2H2O) to octacalcium phosphate (Ca8(HPO4)2(PO4)4·5H2O) transformation in DMEM solutions at 36.5oC, // Materials Science & Engineering С (2009), doi: 10.1016/j.msec.2009.10.009.45. Selen Mandel, A. Cuneyt Tas, Brushite (CaHPO 4 · 2H 2 O) to octacalcium phosphate (Ca8 (HPO4) 2 (PO4) 4 · 5H2O) transformation in DMEM solutions at 36.5oC, // Materials Science & Engineering C (2009), doi: 10.1016 / j.msec.2009.10.10.009.
46. D.G.A.Nelson 1 and J.D.McLeanHigh-Resolution Electron Microscopy of Octacalcium Phosphate and its Hydrolysis Products // Calcif Tissue Int (1984) 36:219-232.46. D. G. A. Nelson 1 and J. D. McLean High-Resolution Electron Microscopy of Octacalcium Phosphate and its Hydrolysis Products // Calcif Tissue Int (1984) 36: 219-232.
47. M.S.Tung and W.E.Brown An Intermediate State in Hydrolysis of Amorphous Calcium Phosphate // Calcif. Tissue Int. (1983) 35:783-790.47. M.S. Tung and W. E. Brown An Intermediate State in Hydrolysis of Amorphous Calcium Phosphate // Calcif. Tissue Int. (1983) 35: 783-790.
48. Т.Kikawa а, О.Kashimoto b, H.Imaizumi с, S.Kokubun d, O.Suzuki Intramembranous bone tissue response to biodegradable octacalcium phosphate implant // Acta Biomaterialia 5 (2009) 1756-1766.48. T. Kikawa a, O. Kashimoto b, H. Imaizumi s, S. Kokubun d, O.Suzuki Intramembranous bone tissue response to biodegradable octacalcium phosphate implant // Acta Biomaterialia 5 (2009) 1756-1766.
49. A.Nakahira, S. Aoki, K.Sakamoto, S. Yamaguchi Synthesis and evaluation of various layered octacalcium phosphates by wet-chemical processing // J. mater sci.: mater. In med, 12 (2001) 793-800.49. A. Nakahira, S. Aoki, K. Sakamoto, S. Yamaguchi Synthesis and evaluation of various layered octacalcium phosphates by wet-chemical processing // J. mater sci .: mater. In med, 12 (2001) 793-800.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010125759/03A RU2456253C2 (en) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Method of preparing mixture for producing ceramic biodegradable material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010125759/03A RU2456253C2 (en) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Method of preparing mixture for producing ceramic biodegradable material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010125759A RU2010125759A (en) | 2011-12-27 |
| RU2456253C2 true RU2456253C2 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=45782329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010125759/03A RU2456253C2 (en) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Method of preparing mixture for producing ceramic biodegradable material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2456253C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531377C2 (en) * | 2012-12-14 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method for preparing calcium pyrophosphate porous ceramics |
| RU2546539C1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Method of producing powdered material based on carbonated hydroxyapatite and brushite |
| RU2555685C2 (en) * | 2013-07-24 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method for preparing submicron biphasic tricalcium phosphate and hydroxyapatite ceramics |
| RU2596504C1 (en) * | 2015-09-14 | 2016-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "БиоНова" | Method of producing ceramic based on octacalcium phosphate (ocp) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683461A (en) * | 1995-05-19 | 1997-11-04 | Etex Corporation | Synthesis of reactive amorphous calcium phosphates |
| EP1383481B1 (en) * | 2001-04-20 | 2004-10-06 | University of British Columbia | Process for manufacture of biofunctional hydroxyapatite coatings and microspheres for in-situ drug encapsulation |
| RU2372891C2 (en) * | 2007-08-06 | 2009-11-20 | Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова | Method for making ceramic biodegradable material based on calcium and sodium phosphates |
| RU2391316C1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-06-10 | Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова | Method of making ceramic biodegradable material consisting of calcium pyrophosphate and tricalcium phosphate |
-
2010
- 2010-06-24 RU RU2010125759/03A patent/RU2456253C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683461A (en) * | 1995-05-19 | 1997-11-04 | Etex Corporation | Synthesis of reactive amorphous calcium phosphates |
| EP1383481B1 (en) * | 2001-04-20 | 2004-10-06 | University of British Columbia | Process for manufacture of biofunctional hydroxyapatite coatings and microspheres for in-situ drug encapsulation |
| RU2372891C2 (en) * | 2007-08-06 | 2009-11-20 | Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова | Method for making ceramic biodegradable material based on calcium and sodium phosphates |
| RU2391316C1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-06-10 | Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова | Method of making ceramic biodegradable material consisting of calcium pyrophosphate and tricalcium phosphate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NAKAHIRA A., AOKI S., SAKAMOTO К., YAMAGUCHI S. Synthesis and evaluation of various layered octacalcium phosphates by wet-chemical processing // J. mater sci.: mater. In med, 12 (2001) 793-800. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531377C2 (en) * | 2012-12-14 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method for preparing calcium pyrophosphate porous ceramics |
| RU2555685C2 (en) * | 2013-07-24 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method for preparing submicron biphasic tricalcium phosphate and hydroxyapatite ceramics |
| RU2546539C1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Method of producing powdered material based on carbonated hydroxyapatite and brushite |
| RU2596504C1 (en) * | 2015-09-14 | 2016-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "БиоНова" | Method of producing ceramic based on octacalcium phosphate (ocp) |
| WO2017048155A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "БиоНова" | Method of producing an octacalcium phosphate-based ceramic |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010125759A (en) | 2011-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7498043B2 (en) | Silicon substituted oxyapatite | |
| Liu et al. | Water-based sol–gel synthesis of hydroxyapatite: process development | |
| US6846493B2 (en) | Synthetic biomaterial compound of calcium phosphate phases particularly adapted for supporting bone cell activity | |
| US6214368B1 (en) | Bone substitution material and a method of its manufacture | |
| JP5792633B2 (en) | Bone regeneration material based on monetite and other bioactive calcium composites and silicon compounds | |
| Safronova et al. | Biocompatibility of biphasic α, β-tricalcium phosphate ceramics in vitro | |
| Barinov et al. | Osteoinductive ceramic materials for bone tissue restoration: Octacalcium phosphate | |
| Irfan et al. | Overview of hydroxyapatite; composition, structure, synthesis methods and its biomedical uses | |
| Roozbahani et al. | Nano‑calcium phosphate bone cement based on Si-stabilized α-tricalcium phosphate with improved mechanical properties | |
| Tovani et al. | Strontium calcium phosphate nanotubes as bioinspired building blocks for bone regeneration | |
| Batool et al. | Bone whitlockite: synthesis, applications, and future prospects | |
| RU2456253C2 (en) | Method of preparing mixture for producing ceramic biodegradable material | |
| Khalid et al. | Basics of hydroxyapatite—structure, synthesis, properties, and clinical applications | |
| da Rocha et al. | Mg substituted apatite coating from alkali conversion of acidic calcium phosphate | |
| Zhou et al. | Preparation of calcium phosphates with negative zeta potential using sodium calcium polyphosphate as a precursor | |
| CA2318085C (en) | A synthetic stabilized calcium phosphate biomaterial | |
| Dorozhkin et al. | Biphasic, triphasic and multiphasic calcium orthophosphates. | |
| Gibson | Natural and synthetic hydroxyapatites | |
| Zhang et al. | Physicochemical and cytological properties of poorly crystalline calcium-deficient hydroxyapatite with different Ca/P ratios | |
| Sopcak et al. | Hydrolysis, setting properties and in vitro characterization of wollastonite/newberyite bone cement mixtures | |
| He et al. | Osteogenesis-inducing calcium phosphate nanoparticle precursors applied to titanium surfaces | |
| Barinov | Trends in development of calcium phosphate-based ceramic and composite materials for medical applications: Transition to nanoscale | |
| Fedotov et al. | Review of Octacalcium Phosphate Materials for Bone Tissue Engineering | |
| RU2555685C2 (en) | Method for preparing submicron biphasic tricalcium phosphate and hydroxyapatite ceramics | |
| RU2431599C2 (en) | Method of producing brushite powder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140513 |