Formula hidroksilapatita, svojstva i upotreba



hidroksilapatita, također poznat kao hidroksiapatit ili kalcijev hidroksilapatit, je mineralni fosfat, kalcijev hidroksid fosfat, čija je formula [Ca]5 (PO4)3OH], koja tvori staklaste i staklaste mase, često zelene.

Rijetko je čista po prirodi, ali se često miješa s fluorapatitom, u kojem fluor zamjenjuje hidroksilnu skupinu (OH) u molekuli. Ova smjesa, nazvana serija krutih otopina, je kontinuirana kemijska varijacija između dvije čiste tvari. (Encyclopædia Britannica, 1998).

indeks

  • 1 Podrijetlo hidroksilapatita
  • 2 Kemijska sinteza
  • 3 Svojstva
  • 4 Upotreba
    • 4.1 1- Lijekovi
    • 4.2 2- Stomatologija i oralna njega
    • 4.3 3- Arheologija
    • 4,4 4 - Druge namjene
  • 5 Reference

Podrijetlo hidroksilapatita

Ovaj mineral nazvao je 1856. Augustin Alexis Damour, hidro-apatit, iz grčkog ἀπατάω (apatao), jer se često miješao s drugim mineralima (npr. Beryl, Milarite), plus prefiks "hydro-" za označavanje da je bogat u vodi (kao hidroksil).

Waldemar Schaller je 1912. godine neznatno promijenio ime u hidroksil apatit, a kasnije su Burri, Jakob, Parker i Hugo Strunz uveli riječ hidroksilapatit..

Ostali nazivi koji se primjenjuju na ovaj mineral uključuju: piroclasita, ornitita, monita itd. Mnogi "karbonat-apatiti" su hidroksilapatiti, uključujući neke dahile, kolofane itd. (Mindat.org i Hudsonov institut za mineralogiju, 2017).

Do 50% volumena i 70% težine ljudske kosti je modificirani oblik hidroksilapatita (poznat kao mineral kosti). Hidroksilapatit s manjkom kalcijevog karbonata glavni je mineral iz kojeg se sastoji zubna caklina i dentin.

Kristali hidroksilapatita se također nalaze u malim kalcifikacijama (unutar epifize i drugih struktura) poznatih kao corona arenacea ili "cerebralni pijesak" (Miami Centar za kozmetičku i implantološku stomatologiju, S.F.).

Kemijska sinteza

Hidroksiapatit se može sintetizirati kroz nekoliko metoda kao što su vlažne kemijske naslage, biomimetičko taloženje, sol-gel put (kemijsko taloženje vlažnim postupkom) ili elektrodepozicija.

Predloženo je (Bouyer, Gitzhofer, & Boulos, 2000) da se suspenzija nanokristala hidroksiapatita može pripremiti reakcijom vlažne kemijske precipitacije slijedeći slijedeću reakcijsku jednadžbu:

10Ca (OH)2 + 6H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18H2O

Nekoliko je studija pokazalo da se sinteza hidroksiapatita putem mokre kemije može poboljšati ultrazvukom snage. Ultrazvučna sinteza (sono-sinteza) hidroksiapatita je uspješna tehnika za proizvodnju nanostrukturiranog hidroksiapatita s visokim standardima kvalitete.

Ultrazvučni put omogućuje proizvodnju nano-kristalnog hidroksiapatita kao i modificiranih čestica, na primjer nanosfere i kompozitne smole.

nekretnine

Hidroksilapatit je mineral iz skupine apatita s sub-staklastim, smolastim, voskastim, masnim ili zemljanim sjajem, obično bijelim, žuto-sivim ili zelenim. Formula njene jedinične stanice je Ca5(PO4)3(OH), čija je molekulska masa 502,31 g / mol i ima gustoću između 3,14 i 3,21 g / ml.

Ima šesterokutnu kristalnu strukturu, koja je kristal dipiramidne klase. Njegova tvrdoća je 5, a nastanjuje se kao tabularni kristali i kao stalagmiti, čvorići i kristalni do masivnih grebena (Apatit- (CaOH) Mineral Data, S.F.).

aplikacije

1 - Medicina

Hidroksilapatit se nalazi u ljudskom tijelu u zubima i kostima. Stoga se obično koristi kao punilo za zamjenu amputirane kosti ili kao premaz za promicanje rasta kostiju u protetskim implantatima.

Mnogi moderni implantati, na primjer zamjene kuka i implantati koštane provodljivosti, obloženi su hidroksilapatitom. Predloženo je da to može potaknuti osteointegraciju (L. Sedel, 1997.) \ T.

Implantati od titana i nehrđajućeg čelika često su prekriveni hidroksiapatitnim premazima kako bi prevarili tijelo i smanjili brzinu odbacivanja implantata..

Hidroksiapatit se također može koristiti u slučajevima gdje postoje praznine ili defekti kosti. Ovaj proces se provodi kroz praške, blokove ili kuglice materijala koji se stavlja u zahvaćena područja kosti.

Zbog svoje bioaktivnosti potiče rast kostiju i obnavlja defekt. Ovaj proces može biti alternativa alogeničkim i ksenogenskim koštanim transplantatima. Tipično rezultira kraćim vremenom zacjeljivanja nego što je opaženo ako hidroksiapatit nije korišten.

Primjena modificiranog hidroksilapatita otvara mogućnosti za pripremu umjetnih koštanih tvari za implantate i široku paletu lijekova za liječenje različitih lezija mekog tkiva i sluznice..

Hidroksilapatit je vrlo učinkovito sredstvo za mnoga područja povećanja mekih tkiva lica i povezan je s visokim i dobro uspostavljenim sigurnosnim profilom..

Hidroksilapatit kombinira visoku elastičnost i viskoznost sa sposobnošću induciranja dugotrajnog stvaranja kolagena što ga čini idealnim sredstvom za globalni facijalni pristup (Jani Van Loghem, 2015).

Hidroksilapatit ima još jednu posebnu primjenu za HIV pozitivne osobe koje pate od lipoatrofije lica, također poznatog kao mršavljenje lica, što je nuspojava antiretrovirusnih lijekova (American Society of Plastic Surgeons, S.F.).

2. Stomatologija i oralna njega

Sastav cakline je 97 mas.% Nano-hidroksiapatita i 3 mas.% Organskog materijala i vode. U dentinu, nano-hidroksiapatit predstavlja 70 mas.%.

Budući da je nanohidroksiapatit glavna komponenta cakline, daje svijetli bijeli izgled i eliminira difuznu refleksiju svjetla zatvaranjem malih pora površine cakline..

Sintetski nanohidroksiapatit oponaša veličinu prirodnog dentinskog hidroksiapatita ili caklinskog apatita.

Eksperimentalni rezultati pokazuju prednosti nanohidroksiapatita u popravku cakline, što je dovelo do njegove ugradnje u zubne paste i otopine za ispiranje usta za promicanje obnove cakline ili demineraliziranih površina dentina odlaganjem nanočestica hidroksiapatita u defekti (FLUIDINOVA, SF).

3 - Arheologija

U arheologiji se može analizirati hidroksilapatit ljudskih i životinjskih ostataka kako bi se rekonstruirale stare prehrane, migracije i paleoklimatike. Mineralne frakcije kostiju i zuba djeluju kao spremnik elemenata u tragovima, uključujući ugljik, kisik i stroncij.

Analiza stabilnih izotopa ljudskog i faunalnog hidroksilapatita može se koristiti za određivanje je li dijeta pretežno kopnena ili morska (ugljik, stroncij), geografsko podrijetlo i migracijske navike životinje ili čovjeka (kisik, stroncij) i rekonstruirati minuće temperature i klimatske promjene (kisik).

Postdepozicijska promjena kosti može pridonijeti degradaciji koštanog kolagena, proteina potrebnog za analizu stabilnih izotopa.

4 - Druge namjene

Utvrđeno je da su zračni filteri sastavljeni od nanostruktura koje sadrže hidroksiapatit bile učinkovite u apsorpciji i razgradnji CO, što bi na kraju moglo dovesti do njegove uporabe u smanjenju onečišćenja ispušnih plinova automobila..

2014. godine sintetiziran je spoj alginat / nano-hidroksiapatit i testiran na terenu kao adsorbent za fluorid. Biokompozit je uklonio fluorid putem mehanizma ionske izmjene i biološki je biološki razgradljiv.

Nedavno su razvijene i uspješno testirane primjene u katalizi i razdvajanju proteina pomoću nanostrukturiranih kalcijevih fosfata, što sugerira da mnoge inovativne aplikacije za te materijale tek dolaze.

reference

  1. Američko društvo plastičnih kirurga. (S.F.). Dermalna punila: kalcijev hidroksilapatit. Oporavio se od plastike: plasticsurgery.org.
  2. Podaci o mineralima iz apatita (CaOH). (S.F.). Oporavio se od webmineral: webmineral.com.
  3. Bouyer, E., Gitzhofer, F., & Boulos, M. I. (2000). Morfološka studija nanokristalne suspenzije hidroksiapatita. Časopis za znanost o materijalima: Materijali u medicini. 11 (8), 523-531. 
  4. Encyclopædia Britannica. (1998., 20. rujna). Hidroksilapatit. Preuzeto s Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  5. (S.F.). svojstva hidroksiapatita i primjene. Oporavio se od fluidinova.pt: fluidinova.pt.
  6. Jani Van Loghem, M. Y. (2015.). Kalcijev hidroksilapatit. J Clin Aesthet Dermatol. 8 (1): 38-49. 
  7. Sedel, C.R. (1997). Bioceramika, svezak 10. Pariz: Elsevier science.
  8. Miami centar za stomatologiju i stomatologiju implantata. (S.F.). Mineralna kost i zub: hidroksilapatit. Oporavio se od miamicosmeticdentalcare: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. org i Hudsonov institut za mineralogiju. (2017., 20. travnja). Hidroksilapatit. Preuzeto s mindat.org.