Синтез и коллоидно-химические свойства кальций-дефицитного карбонатсодержащего гидроксиапатита

• Автор: Доан Ван Дат
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1 КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СИНТЕЗА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КГАП И ЕГО ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

1.1 Биоапатит в кальцинированных тканях живых организмов

1.1.1 Структура и химический состав биоапатита

1.1.2 Природа дефицита кальция в биоапатите

1.1.3 Биологическая роль карбонат-ионов в организме

1.2 Структурно-морфологические и коллоидно-химические свойства КГАП как кристаллохимического аналога биоапатита

1.2.1 Кристаллохимия карбонатсодержащего гидроксиапатита

1.2.2 Влияние строения кристаллов КГАП на их коллоидно-химические свойства

1.3 Методы синтеза карбонатсодержащего гидроксиапатита

1.3.1 Методы твердофазного синтеза
1.3.2 Растворные методы
1.4 Коллоидно-химические особенности формирования КГАП
1.5 Области применения КГАП
Выводы по литературному обзору
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ
2.1 Синтез нанокристаллического КГАП методом химического осаждения из водного раствора
2.2 Определение величины дзета-потенциала синтезированного КГАП
2.3 Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)
2.4. Растровая электронная микроскопия (РЭМ)
2.5 Метод рентгенофазового анализа (РФА)
2.6 Определение величин удельной поверхности и пористости образцов КГАП методом БЭТ
2.7 ИК-Фурье спектроскопия
2.8 Метод термогравиметрического и дифференциального термического анализа
2.9 Методы определения химического состава образцов КГАП
2.10 Определение биорезорбируемости КГ АП «in vitro»
2.11 Оценка биосовместимых свойств КГАП «in vivo»
2.12 Исследование влияния КГАП на реакцию эритроцитов
2.13 Оценка эффективности извлечения катионов тяжелых металлов карбонатсодержащим гидроксиапатитом из человеческой крови
2.14 Определение сорбционной активности образцов КГАП по отношению к катионам тяжелых металлов Pb2+, Cd2+
2.15 Определение десорбции ионов тяжелых металлов
ГЛАВА 3 ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОХИМИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИНТЕЗА КАЛЬЦИЙ-ДЕФИЦИТНОГО КГАП
3.1 Внедрение СОз2" ионов в структуру гидроксиапатита
3.2 Влияние степени замещения карбонат-ионами на объемноповерхностные характеристики КГАП
3.3 Исследование технохимических параметров синтеза КГАП
3.4 Условия получения кальций-дефицитного карбонатсодержащего гидроксиапатита
Выводы но главе
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИХ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАЛЬЦИЙ-ДЕФИЦИТНОГО КГАП
4.1 Проведение экспериментальных исследований коллоидно-химических свойств КГ АП
4.1.1 Исследование электроповерхностных свойств КГАП
4.1.2 Влияние кальций-дефицитного КГАП на реакцию эритроцитов
4.1.3 Оценка эффективности извлечения ионов тяжелых металлов кальций-дефицитными КГАП из крови человека
4.1.4 Исследование сорбционной активности КГАП по отношению к катионам тяжелых металлов
4.2 Проведение экспериментальных исследований медико-биологических свойств КГАП
4.2.1 Оценка резорбируемости КГАП «in vitro»
4.2.2 Оценка биосовместимости КГАП «in vivo»
Выводы по главе
ГЛАВА 5 ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ АПРОБАЦИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КГАП
5.1 Описание технологической и аппаратурной схемы производства нанокристаллического кальций-дефицитного КГАП
5.2 Выпуск и испытание кальций-дефицитного КГАП опытнопромышленной партии
5.3 Технико-экономические показатели новой продукции
Выводы но главе
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Приложение А. Прошковая рентгеновская дифрактограмма и ИК-спектр образцов опытно-промышленной партии КГАП
Приложение Б. Уведомление о поступлении и регистрации заявки на выдачу патента
Приложение В. Акт о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс
Приложение Г. Акт об использовании результатов диссертационной работы в производстве
Приложение Д. Опытно-промышленный регламент получения КГАП..
Приложение Е. Акт о выпуске опытно-промышленной партии КГАП
Приложение Ж. Акт об испытании образцов опытно-промышленной парти КГАП
Приложение И. Технические условия ТУ 2148-002-02079230-2

Синтез стехиометрического карбонатсодержащего
гидроксиапатита. Химизм процесса получения модифицированного карбонат-ионами гидроксиапатита можно представить следующим образом:
1 ОСа(ОН)г + (6-у) Н3Р04 + у(ЫН4)2СОз = Са1о(НР04)х(Р04)б-х.у,(СОз)у(ОН)2. х+У1 + 2уЫНз + (18-у)Н20 (2.2);
где у - степень замещения карбонат-ионами в кристаллической структуре ГАП.
К насыщенному раствору Са(ОН)2 добавляли количество (КН4)2СОз, рассчитанное по предположению, что карбонат-ионы замещают в кристаллической решетке ГАП либо ОН'-группы (А-тип замещения), либо (Р04)3"-группы (В-тип замещения) в пределах 0 - 12 %, а соотношение Са/(Р+С.) = 1.67 остается постоянным. Затем прибавляли рассчитанное количество фосфорной кислоты с заданной скоростью при интенсивном перемешивании. Осадок отстаивали при комнатной температуре в течение необходимого времени. Полученные осадки в виде гидрогеля отделяли от маточного раствора фильтрованием, затем промывали дистиллированной водой и далее сушили при 105 °С в сушильном шкафу с последующим измельчением в фарфоровой ступке до порошкообразного состояния.
Рисунок 2.1. Лабораторная установка получения синтетического КГ АП