Гидроксосоли биогенных элементов: синтез, свойства и применение

• Автор: Судакова, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 143 с.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Гидроксосоли алюминия, магния и кальция.

1.1.1. Основные сульфаты и карбонаты.

1.1.2. Гидроксофосфаты апатитной структуры

1.1.3. Прочие гидроксофосфаты.

1.2. Краткая характеристика имплантационных материалов для замещения дефектов костной ткани

1.3. О биологической роли элементов магния, алюминия, фтора.

1.3.1. Магний.

1.3.2. Алюминий.
1.3.3. Фтор.
ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Исходные вещества
2.2. Методы исследования
2.2.1. Химический анализ
2.2.2. Рентгеновский фазовый анализ.
2.2.3. ИК спектроскопическое исследование.
2.2.4. Термический анализ.
2.2.5. Исследование растворимости
2.2.6. Растворимость i viv в живом
2.2.7. Электронномикроскопическое исследование
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Синтез фторгидроксоапатита.
3.2. Синтез двойного гидроксофосфата магния и алюминия
3.2.1. Синтез двойного гидроксофосфата магния и алюминия методом осаждения
3.2.2. Синтез двойного гидроксофосфата магния и алюминия направленной диффузией на волокнах коллагена.
3.3. Синтез гидроксофосфата магния
3.4. ИК спектроскопическое исследование.
3.4.1. Исследование гидроксофторапатита
3.4.2. Исследование двойного гидроксофосфата магния и
алюминия
3.4.3. Исследование гидроксофосфата магния.
3.5. Исследование растворимости фторгидроксоапатита
3.5.1. Взаимодействие с водой, раствором хлорида натрия и буферным раствором.
3.5.2. Растворимость фторгидроксоапатита i viv в живом
3.6. Термическое исследование синтезированных веществ.
3.6.1. Термическое исследование двойного гидроксофосфата
магния и алюминия.
3.6.2. Термическое исследование гидроксофторапатита, синтезированного на волокнах коллагена.
3.6.3. Термическое исследование гидроксофосфата магния.
3.7. Электронномикроскопическое исследование
ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ СОЛЕЙ В СОСТАВЕ ИМПЛАНТАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ
ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Для этого суспензию оксида магния в 2,5 М растворе сульфата магния перемешивали в течение 3 суток, затем отфильтровывали, а из фильтрата в течение трех суток выпадал осадок. Авторы предположили, что полученное ими соединение имеет структуру аналогичную структуре гидроксохлорида магния 0Н2С8Н, приведенную в . Основу структуры этого вещества составляют ленты из вытянутых вдоль оси Ь моноклинной элементарной ячейки сдвоенных цепочек магниевых октаэдров. Цепи располагаются в шахматном порядке со взаимным сдвигом, равным Ы2. В каналах между цепочками локализованы хлориданионы и молекулы воды. Наиболее многочисленны и разнообразны по свойствам двойные гидроксосоединения металлов I и II групп с металлами в степени окисления 3, среди которых выделяют две группы непосредственно двойных гидроксосолей соли слоистой структуры пироауритового типа и соли на основе структуры гидроксида алюминия. Соли первого типа характерны для катионов М, Ъх, Сс, Со2, М, А, Ре3, Сг3,Са3 и др. Структура этих соединений сложена из металлгидроксильных слоев, содержащих атомы металлов в октаэдрической гидроксильной упаковке основные слои и анионных прослоек, включающих кислотные остатки и молекулы воды. Так как в состав таких солей входят близкие по свойствам двух и трехзарядные катионы металлов, в структуре их не удается выделить группировки состава МеОН. Этим объясняется способность данного типа соединений образовывать фазы переменного состава. Примером таких соединений является гидроталькит МбА0Н1б2С0з4Н2 . Двойные гидроксосоли на основе структуры А1ОНз известны для литияалюминия, магнияалюминия, цинкаалюминия. Их структура также слоистая основные слои состоят из полимерных металлгидроксильных катионов, например, 1лАОНбп , в межслоевом пространстве содержатся ионы ОН или кислотные остатки СГ, БО,2, ЫОз и др. Соединения сходны по строению и свойствам с солями пироауритового типа. Они существуют в виде фаз переменного состава и проявляют анионообменные свойства. Эти свойства объясняют тем, что слои образованы близкими по своей природе металлами Ме И и Ме III, и гидроксогруппы равномерно распределены между координационными сферами атомов обоих типов, т. Сам металлгидроксильный слой характеризуется устойчивостью в процессах анионного обмена . В также установлено, что способность к образованию двойных слоистых структур типа пироаурита, эттрингита проявляют металлы, двухзарядные катионы которых характеризуются достаточно большим поляризующим действием Са, гп, Сс1, Си, , Ре, Со. В большое внимание уделено синтезу и изучению двойных гидроксосоединений магния и алюминия. В частности, была получена двойная гидроксосоль переменного состава при взаимодействии растворов алюмината натрия и хлорида магния или при добавлении щелочи к раствору солей магния и алюминия. Установлено, что при изменении атомного соотношения А1 в образующейся твердой фазе от 1,51 до 41 рентгенограмма остается неизменной и соответствует двойной соли. При увеличении содержания магния в осадке 1А1 более 4 на рентгенограмме появляются рефлексы гидроксида магния, а при соотношении 1А1 менее 1,5 линии байерита аА1ОН3. Сделан вывод, что соединение с соотношением 1 4 1,5 построено из упорядоченных основных слоев и неупорядоченных промежуточных слоев. Двойные основные сульфаты кальция и алюминия описываются в основном общей формулой ЗСаОАЬОзтпСаХпРгСЬ, где п при ш 1 и п при ш 3 . Типичным представителем этой группы является соединение ЗСаОАЬОзОСаЗОЗШгО, полученное в при взаимодействии насыщенного раствора СаОН2 с АЬСБОз Утверждается, что сначала образовывался хлопьевидный осадок гидроксида алюминия, который медленно превращался в кристаллы и только после шестимесячной выдержки при комнатной температуре осадок почти полностью превращался в двойной гидроксосульфат алюминия и кальция. Магний также образует с алюминием двойные основные сульфаты. При взаимодействии растворов алюмината натрия и сульфата магния был получен осадок состава 402зx. Высокое значение параметра с, равное ,6А гексагональной кристаллической решетки, указывало на слоистую структуру соединения .