RU2650637C1 - Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом - Google Patents
Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650637C1 RU2650637C1 RU2017101948A RU2017101948A RU2650637C1 RU 2650637 C1 RU2650637 C1 RU 2650637C1 RU 2017101948 A RU2017101948 A RU 2017101948A RU 2017101948 A RU2017101948 A RU 2017101948A RU 2650637 C1 RU2650637 C1 RU 2650637C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brushite
- synthesis
- preparation
- hydroxylapatite
- containing carbonate
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].OP([O-])([O-])=O XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 15
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000003592 biomimetic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 101100496858 Mus musculus Colec12 gene Proteins 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 8
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 5
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 abstract description 2
- CGMRCMMOCQYHAD-UHFFFAOYSA-J dicalcium hydroxide phosphate Chemical compound [OH-].[Ca++].[Ca++].[O-]P([O-])([O-])=O CGMRCMMOCQYHAD-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 abstract 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 abstract 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- WKBPZYKAUNRMKP-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2,4-dichlorophenyl)pentyl]1,2,4-triazole Chemical compound C=1C=C(Cl)C=C(Cl)C=1C(CCC)CN1C=NC=N1 WKBPZYKAUNRMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 150000003438 strontium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
- A61K33/06—Aluminium, calcium or magnesium; Compounds thereof, e.g. clay
- A61K33/10—Carbonates; Bicarbonates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
- A61K33/42—Phosphorus; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения. Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости человека, включает получение неорганического вещества в искусственно созданной среде, для приготовления которой используют дистиллированную воду, CaCl2 - 0,6715 г/л, Na2HPO4⋅12H2O - 7,4822 г/л, NaCl - 2,8798 г/л, NaHCO3 - 2,0160 г/л, MgCl2⋅6H2O - 0,4764 г/л, Na2SO4 - 1,6188 г/л, KCl - 0,3427 г/л и SrCl2⋅6H2O в количестве, обеспечивающем концентрацию ионов Sr - 0, 6715 г/л. Проводят осаждение при значении рН=7,4 в течение 14 дней. Осадок фильтруют и сушат при температуре 100°С в течение 4 часов. Использование способа позволяет получить порошковый материал на основе Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита и брушита, который может быть использован травматологами и ортопедами при лечении больных, страдающих остеопорозом и принимающих Sr-содержащие препараты, а также для разработки новых форм лекарственных препаратов, способствующих адресной доставке лекарственных средств. 2 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения, а именно к способам получения смесей фосфатов кальция (ФК), которые являются биологически активными соединениями. Материалы на основе фосфатов кальция широко применяются для создания новых керамических, композиционных материалов, цементных масс и лечебных паст для травматологии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и стоматологии, для регенерации поврежденных костных тканей посредством постепенного замещения материала новообразующейся костной тканью.
Известен способ получения наноразмерного порошка для биоматериалов на основе системы ГА - карбонат кальция (патент №2440149). В прототипе двухфазные смеси получали в результате химического осаждения из водных растворов гидрокарбоната и гидрофосфата аммония и водного раствора, содержащего взвесь гидроксида кальция, с последующей промывкой в этаноле, фильтрованием и сушкой до удаления жидкой фазы.
Согласно изобретению сразу после осаждения порошок подвергают старению в маточном растворе в течение не менее 14 суток. В результате получают продукт состава 75÷85 масс. % ГА и 15÷25 масс. % карбоната кальция, характеризующийся площадью удельной поверхности не менее 210 г/м2.
К недостаткам данного технического решения можно отнести наличие фазы CaCO3, которая, как известна не является составляющей нормальной костной ткани, трудность регулирования состава смеси и площади удельной поверхности и растворимости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения Sr-замещенного гидроксилапатита (Terra J, Dourado E.R.. Eon J.G., Ellis D.E., Gonzalez G., Rossi A.M. The structure of strontium-doped hydroxyapatite: an experimental and theoretical study // Phys Chem Chem Phys. 2009 Jan 21; 11(3): 568-77). По данному способу образцы стронция-замещенного гидроксилапатита были синтезировали с помощью добавления в водный раствор, содержащий Са(NO3)2 и Sr(NO3)2, по каплям (NH4)2HPO4 при скорости потока 5 мл /мин и температуре 90°C. Значение рН=10 поддерживалась NH4OH. После осаждения суспензию выдерживали в течение 3 ч.
Осадок затем отделяли фильтрованием и многократно промывали кипящей деионизированной водой и сушили при 100°С.
Способ позволяет получать нанокристаллы Sr-содержащего гидроксилапатита с различным содержанием стронция в гидроксилапатите. К недостаткам метода следует отнести отсутствие возможности получения смесей Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита и брушита, синтез проводится при значении рН=10, исключающем образование кристаллов брушита.
Задачей заявляемого изобретения является разработка биомиметического синтеза порошкового материала на основе Sr-содержащего карбонатгидроксиапатита и брушита, который в дальнейшем может быть использован для адресной доставки лекарственных средств.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости человека, включающий получение неорганического вещества в искусственно созданной среде, для приготовления которой используют дистиллированную воду, CaCl2 - 0,6715 г/л, Na2HPO4⋅12H2O - 7,4822 г/л, NaCl - 2,8798 г/л, NaHCO3 - 2,0160 г/л, MgCl2⋅6H2O - 0,4764 г/л, Na2SO4 - 1,6188 г/л, KCl - 0,3427 г/л и SrCl2⋅6H2O в количестве, обеспечивающем концентрацию ионов Sr - 0,6715 г/л, проводят осаждение при значении рН=7.4, в течение 14 дней, полученный осадок фильтруют, сушат при температуре 100°С в течение 4 часов.
Синовиальная жидкость является биологической средой, уникальной по биофизическим, физико-химическим свойствам и составу, и выполняет в суставах ряд функций: метаболическую (обменную), барьерную (защитную), протекторную (биомеханическую). Метаболическая функция синовиальной жидкости играет большую роль в лечении больных с костными патологиями, выполняя роль носителя различных неорганических и органических ионов, которые могут встраиваться в структуру костного апатита и способствовать изменению его биофизических, структурных и морфологических особенностей. Так в последнее время на основании экспериментальных и клинических исследований были получены доказательства того, что соединения стронция и препараты на его основе стимулируют процесс образования костной ткани, подавляют процесс ее разрушения.
Синтез Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита осуществлялся из модельной среды, приближенной по ионно-электролитному составу, рН, ионной силы к синовиальной жидкости человека. Осаждение из растворов проводилось при значении рН=7.4, что соответствует физиологическому значению кислотности синовии в норме [Лунева С.Н. Биохимические изменения в тканях суставов при дегенеративно-дистрофических заболеваниях и способы биологической коррекции: Дис. … д-ра. биол. наук. 2003. 297 с.]. При этом корректировка рН до требуемых физиологических значений осуществлялась путем добавления 20%-ного раствора NaOH или концентрированной HCl. Данные концентрационные диапазоны соответствуют содержанию ионов в синовиальной жидкости человека [Кирсанов А.И. Концентрация химических элементов в разных биологических средах человека. Клиническая лабораторная диагностика. 2001. №3. С.16-20]. При этом средние концентрации неорганических ионов синовиальной жидкости человека при разных значениях рН, ммоль/л представлены в таблице 1.
Для приготовления модельных растворов использовались соли (CaCl2, Na2HPO4⋅12H2O, MgCl2⋅6Н2О, NaHCO3, Na2SO4, KCl, NaCl, SrCl2⋅6Н2О) марки ч.д.а., х.ч. и дистиллированная вода. Соли и их количество подбирались таким образом, чтобы концентрации их ионов в растворе и ионная сила были максимально приближены к данным параметрам моделируемой системы, а именно синовиальной жидкости. Для получения порошкового материала на основе Sr-содержащего карбонатгидроксиапатита и брушита в модельные опыты добавляли ионы стронция, равные 50% от максимально возможной концентрации ионов кальция. В качестве источников ионов Sr2+ были использованы неорганическая соль SrCl2⋅6H2O. Кристаллизация твердой фазы осуществлялась в течение 7, 14 дней. Осадок высушивали при температуре ~100°C. Синтетические твердые фазы исследовали с применением комплекса физико-химических методов: РФА (D8 Advance, Bruker; программа TOPAS 3.0 (Bruker) - количественный фазовый анализ поликомпонентных образцов, расчет размеров кристаллитов (областей когерентного рассеяния - ОКР)). Идентификация фаз выполнялась с применением базы данных ICDD PDF для порошковой дифракции; ИК-Фурье-спектроскопия (Фурье-спектрометры IRPrestige-21, «Shimadzu», таблетки с KBr); элементный состав продуктов синтеза определен методом атомно-эмиссионого анализа (Varian 710-HS «Agilent Techologies»).
В полученных твердых фазах с помощью атомно-эмиссионого анализа было определено содержание ионов стронция. Результаты этого анализа показывают, что в состав полученных образцов входит стронций. При этом содержание ионов стронция в осадках коррелирует с фазовым составом полученных твердых фаз. Для определения качественного состава синтезированного материала использовалась ИК-спектроскопия.
На фиг. 1 представлены результаты ИК-спектров для образцов порошков 1 и 2, полученные при времени синтеза - 7 дней и 14 дней соответственно.
Все ИК-спектры полученных порошков характеризуются наличием полос валентных колебаний ОН-групп в области длин волн 3570-3730 см-1 и деформационных колебаний при 3000-3600 см-1 - О-Н групп, участвующих в образовании водородных связей. Можно также отметить полосы деформационных колебаний υ4 О-Р-O в РО4 3- 640-550 см-1, асимметричных валентных колебаний υ3 Р-O в РО4 3-; 1060-1030 см-1, деформационных колебаний О-С-O в СО3 2- 870-879 см-1. Установлено, что карбонат-ионы включены в структуру гидроксилапатита в позиция гидроксильных групп (ОН), что свидетельствует о том, что результатом синтеза является карбонатгидроксиланатит А-типа.
На фиг. 2 представлены результаты РФА для образцов порошков 1 и 2, полученных при времени синтеза 7 дней и 14 дней соответственно. По данным РФА обнаружены пики О - брушита - OCaHPO4(H2O)2 с моноклинной решеткой (пр. группа Ia(9)) и пики * - гидроксилапатита, широкие рефлексы плохо окристаллизованной фазы со структурой, близкой к гексагональной структуре.
Гидроксилапатит, как известно, относится к пространственной группе Р 63/m (176) с параметрами решетки а=9.424 
, с=6.879 (01-074-0565). Так как в исходный состав синовиальной жидкости входят карбонат-ионы, то можно предположить, что образующееся соединение может являться Sr-Ca-карбонат-фосфат-гидратом с возможной формулой Са8-nSrnH2(РО)4⋅6Н2О⋅NaHCO3⋅Н2О. Что касается фазы брушита, то здесь можно отметить следующее: кроме того, что в образцах присутствует текстурирование в направлении [010], наблюдается размытие пиков с увеличением угла дифракции выше 30°. Полученные рентгенографические данные указывают на то, что при замещении Ca на Sr происходит увеличение параметров элементарной ячейки без изменения структуры и смещении отражений [002] и [300] в сторону малых углов 2θ. Установлено, что с увеличением времени выдерживания осадков под маточным раствором происходит превращение кинетически устойчивой фазы брушита в термодинамически более устойчивую Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита.
Установлено, что в ходе синтеза возможно получение порошкового материала на основе Sr-содержащего карбонатгидроксиапатита и брушита. при фиксированном значении ионов стронций и кальция и варьировании времени синтеза, характеристики полученных порошков представлены в табл. 2.
Результаты данного исследования могут быть использованы травматологами и ортопедами при лечения больных, страдающих остеопорозом и принимающих Sr-содержащие препараты, а также для разработки новых форм лекарственных препаратов, способствующих адресной доставки лекарственных средств.
Claims (1)
- Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости человека, включающий получение неорганического вещества в искусственно созданной среде, для приготовления которой используют дистиллированную воду, CaCl2 - 0,6715 г/л, Na2HPO4⋅12H2O - 7,4822 г/л, NaCl - 2,8798 г/л, NaHCO3 - 2,0160 г/л, MgCl2⋅6H2O - 0,4764 г/л, Na2SO4 - 1,6188 г/л, KCl - 0,3427 г/л и SrCl2⋅6H2O в количестве, обеспечивающем концентрацию ионов Sr - 0,6715 г/л, проводят осаждение при значении рН=7.4, в течение 14 дней, полученный осадок фильтруют, сушат при температуре 100°С в течение 4 часов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101948A RU2650637C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101948A RU2650637C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650637C1 true RU2650637C1 (ru) | 2018-04-16 |
Family
ID=61976963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017101948A RU2650637C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650637C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040131562A1 (en) * | 2002-04-18 | 2004-07-08 | Gower Laurie B. | Biomimetic organic/inorganic composites, processes for their production, and methods of use |
| RU2526191C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека |
| RU2546539C1 (ru) * | 2014-03-20 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения порошкового материала на основе карбонатгидроксиапатита и брушита |
| RU2580633C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Sr-СОДЕРЖАЩЕГО КАРБОНАТГИДРОКСИЛАПАТИТА ИЗ МОДЕЛЬНОГО РАСТВОРА СИНОВИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ЧЕЛОВЕКА |
-
2017
- 2017-01-20 RU RU2017101948A patent/RU2650637C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040131562A1 (en) * | 2002-04-18 | 2004-07-08 | Gower Laurie B. | Biomimetic organic/inorganic composites, processes for their production, and methods of use |
| RU2526191C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека |
| RU2546539C1 (ru) * | 2014-03-20 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения порошкового материала на основе карбонатгидроксиапатита и брушита |
| RU2580633C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Sr-СОДЕРЖАЩЕГО КАРБОНАТГИДРОКСИЛАПАТИТА ИЗ МОДЕЛЬНОГО РАСТВОРА СИНОВИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ЧЕЛОВЕКА |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TERRA J. et al. The structure of strontium-doped hydroxyapatite: an experimental and theoretical study. Phys Chem Chem Phys. 2009 Jan 21; 11(3): 568-77. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Garbo et al. | Advanced Mg, Zn, Sr, Si multi-substituted hydroxyapatites for bone regeneration | |
| Kobayashi et al. | Osteoconductive property of a mechanical mixture of octacalcium phosphate and amorphous calcium phosphate | |
| Montes-Hernandez et al. | Nucleation of brushite and hydroxyapatite from amorphous calcium phosphate phases revealed by dynamic in situ Raman spectroscopy | |
| Wang et al. | Calcium orthophosphates: crystallization and dissolution | |
| Lu et al. | Short-range structure of amorphous calcium hydrogen phosphate | |
| Jin et al. | Phase transformation mechanism of amorphous calcium phosphate to hydroxyapatite investigated by liquid-cell transmission electron microscopy | |
| Uskoković | Disordering the disorder as the route to a higher order: incoherent crystallization of calcium phosphate through amorphous precursors | |
| Prakash et al. | Apparent solubility of hydroxyapatite in aqueous medium and its influence on the morphology of nanocrystallites with precipitation temperature | |
| Ryabenkova et al. | Mechanism of hydrogen-bonded complex formation between ibuprofen and nanocrystalline hydroxyapatite | |
| Trinkunaite-Felsen et al. | Synthesis and characterization of iron-doped/substituted calcium hydroxyapatite from seashells Macoma balthica (L.) | |
| Neamtu et al. | Hydroxyapatite–alendronate composite systems for biocompatible materials | |
| He et al. | Formation of bone-like nanocrystalline apatite using self-assembled liquid crystals | |
| Rajasekharan et al. | Role of nanoscale confinement on calcium phosphate formation at high supersaturation | |
| Ruiz-Agudo et al. | Citrate stabilizes hydroxylapatite precursors: implications for bone mineralization | |
| Kapolos et al. | Formation of calcium phosphates in aqueous solutions in the presence of carbonate ions | |
| Komlev et al. | Synthesis of octacalcium phosphate by precipitation from solution | |
| RU2580633C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Sr-СОДЕРЖАЩЕГО КАРБОНАТГИДРОКСИЛАПАТИТА ИЗ МОДЕЛЬНОГО РАСТВОРА СИНОВИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ЧЕЛОВЕКА | |
| Rosa Cegla et al. | Comparative study of conversion of coral with ammonium dihydrogen phosphate and orthophosphoric acid to produce calcium phosphates | |
| RU2640924C1 (ru) | Способ биомиметического синтеза Sr - содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом | |
| RU2650637C1 (ru) | Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, допированного брушитом | |
| Izmailov et al. | Crystallization of carbonate hydroxyapatite in the presence of strontium ranelate | |
| Leukel et al. | Calcium sulfate nanoparticles with unusual dispersibility in organic solvents for transparent film processing | |
| RU2526191C1 (ru) | Способ получения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека | |
| Izmailov et al. | Crystallization specifics of carbonate-hydroxylapatite in the presence of strontium-containing agents | |
| Strasser et al. | Factors affecting calcium phosphate mineralization within bulk alginate hydrogels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210121 |