[go: up one dir, main page]

RU2342319C1 - Method of obtaining nanosized hydroxylapatite - Google Patents

Method of obtaining nanosized hydroxylapatite Download PDF

Info

Publication number
RU2342319C1
RU2342319C1 RU2007121231/15A RU2007121231A RU2342319C1 RU 2342319 C1 RU2342319 C1 RU 2342319C1 RU 2007121231/15 A RU2007121231/15 A RU 2007121231/15A RU 2007121231 A RU2007121231 A RU 2007121231A RU 2342319 C1 RU2342319 C1 RU 2342319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydroxylapatite
solution
concentration
decanted
liquid phase
Prior art date
Application number
RU2007121231/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Борисович Иванов (RU)
Максим Борисович Иванов
к Наталь Николаевна Волковн (RU)
Наталья Николаевна Волковняк
Юрий Романович Колобов (RU)
Юрий Романович Колобов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет"
Priority to RU2007121231/15A priority Critical patent/RU2342319C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342319C1 publication Critical patent/RU2342319C1/en

Links

Landscapes

  • Cosmetics (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to technology of obtaining inorganic materials, namely to methods of obtaining nanosized highly pure hydroxylapatite (HAP) in form of colloid solution or gel, which can be used for production of medico-preventive preparations for stomatology, for application on bone implants. Method of obtaining nanosized colloid hydroxylapatite includes synthesis of hydroxylapatite in saturated solution of calcium hydroxide, decanted after 24-hour settling from sedimented aggregates Ca(OH)2, by adding at rate 1.5-2.2 ml/min per litre of alkali solution 10-20% solution of orthophosphoric acid with constant mixing until pH value of reaction mixture is not lower than 10.5±0.5. Mixture is mixed during 20-30 minutes, settled during 1-2 hours and decanted until liquid phase stops forming on the surface. Obtain product represents colloid solution of highly pure hydroxylapatite with concentration 1.5-2%. Increase of hydroxylapatite concentration within the range from 2 to 30% is carried out by evaporation at temperature not higher than 60°C, and for obtaining nanosized hydroxylapatite with concentration 40±2% initial colloid solution is subjected to complete freezing with further unfreezing at temperature not more than 60°C and liquid phase decanting.
EFFECT: obtaining stable product with set in advance concentration, possessing higher penetrating ability and biochemical activity.
3 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения неорганических материалов, а именно к способу получения наноразмерного высокочистого гидроксилапатита (ГАП), который может быть использован для производства медицинских материалов, стимулирующих восстановление дефектов костной ткани.The invention relates to a technology for the production of inorganic materials, and in particular to a method for producing nanoscale high-purity hydroxylapatite (HAP), which can be used to produce medical materials that stimulate the restoration of bone defects.

В современной стоматологии и ортопедии гидроксилапатит кальция вытесняет металлы и другие традиционно применяемые материалы (J. Amplantol, 1987, 13, №1, с.120-127; Med. Progr. Technol. 1982, №9, 129-136), т.к. обеспечивает достаточную прочность и пористость керамики и при этом не имеет антигенных свойств и не вызывает микроцентарной воспалительной реакции за счет идентичности минеральной части костной ткани и эмали.In modern dentistry and orthopedics, calcium hydroxylapatite displaces metals and other traditionally used materials (J. Amplantol, 1987, 13, No. 1, p. 120-127; Med. Progr. Technol. 1982, No. 9, 129-136), t. to. It provides sufficient strength and porosity of ceramics and at the same time does not have antigenic properties and does not cause a microcentric inflammatory reaction due to the identity of the mineral part of bone tissue and enamel.

Известно достаточно большое количество способов получения гидроксилапатита, например, по патентам РФ №2100274 (опубл. 1997.12.27), №2038293 (опубл. 1995.06.27).There are a fairly large number of methods for producing hydroxylapatite, for example, according to patents of the Russian Federation No. 2100274 (publ. 1997.12.27), No. 2038293 (publ. 1995.06.27).

Недостатком известных способов является то, что они не ставят задачей получение наноразмерных частиц гидроксилапатита и направлены на решение задачи получения готового продукта с высокой чистотой фазового состава в виде порошка, поэтому на заключительной стадии требуют применения высоких температур.A disadvantage of the known methods is that they do not set the task of obtaining nanosized particles of hydroxylapatite and are aimed at solving the problem of obtaining the finished product with high purity of the phase composition in the form of a powder, therefore, they require the use of high temperatures at the final stage.

Наиболее близким, выбранным за прототип, является способ по патенту РФ №2104924 (опубл. 20.02.1998), который включает смешивание гидроксида кальция и фосфорной кислоты, отстаивание, фильтрование и сушку готового продукта. Достоинством данного способа является то, что он позволяет получать гидроксилапатит при молярном отношении исходных компонентов 1,33:2,50, в достаточно широком интервале без сложного аппаратурного оформления. При этом выход гидроксилапатита составляет 100%.The closest selected for the prototype is the method according to the patent of the Russian Federation No. 2104924 (publ. 02.20.1998), which includes mixing calcium hydroxide and phosphoric acid, settling, filtering and drying the finished product. The advantage of this method is that it allows you to get hydroxylapatite with a molar ratio of the starting components of 1.33: 2.50, in a fairly wide range without complicated hardware design. The yield of hydroxylapatite is 100%.

Недостатком данного способа является то, что он не ставит целью получение наноразмерных частиц гидроксилапатита и, кроме того, требует достаточно высоких температур для сушки (свыше 100°С) и прокаливания (свыше 1000°С). Использование гидроксилапатита в виде порошка предусматривает перед применением обязательное его разведение жидкой основой, что создает сложности для получения необходимой концентрации и однородности, особенно сложно при этом добиться коллоидного состояния. Современные требования к качеству покрытий на костных имплантатах предусматривают необходимость увеличения их адгезионных характеристик и остеокондуктивных свойств.The disadvantage of this method is that it does not aim to obtain nanosized particles of hydroxylapatite and, in addition, requires sufficiently high temperatures for drying (above 100 ° C) and calcination (above 1000 ° C). The use of hydroxylapatite in powder form provides for its mandatory dilution with a liquid base, which creates difficulties for obtaining the necessary concentration and uniformity, it is especially difficult to achieve a colloidal state. Modern requirements for the quality of coatings on bone implants require the need to increase their adhesive characteristics and osteoconductive properties.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения наноразмерного высокочистого гидроксилапатита с размером частиц не более 200 нм по длине и не более 40 нм по ширине в виде готового к употреблению продукта с заранее заданной концентрацией в коллоидном растворе или геле.The objective of the invention is to provide a method for producing nanoscale high-purity hydroxylapatite with a particle size of not more than 200 nm in length and not more than 40 nm in width as a ready-to-use product with a predetermined concentration in a colloidal solution or gel.

Техническим результатом является повышение проникающей способности и биохимической активности гидроксилапатита, что обеспечивает:The technical result is to increase the penetrating ability and biochemical activity of hydroxylapatite, which provides:

- применительно к стоматологии - пролонгированное реминерализирующее воздействие на ткани зуба, повышение адгезионных характеристик к органическим и неорганическим составляющим дентина зуба,- in relation to dentistry - a prolonged remineralizing effect on tooth tissue, an increase in the adhesive characteristics of the organic and inorganic components of the dentin of the tooth,

- применительно к ортопедии, хирургии и травматологии - возможность повышения адгезионных характеристик и остеокондуктивных свойств биоактивных покрытий на костных имплантатах.- in relation to orthopedics, surgery and traumatology - the possibility of improving the adhesion characteristics and osteoconductive properties of bioactive coatings on bone implants.

Дополнительный эффект - возможность получения готового продукта с заранее заданной концентрацией, что обеспечивает удобство при его использовании.An additional effect is the possibility of obtaining a finished product with a predetermined concentration, which ensures convenience in its use.

Задача решается за счет того, что для синтеза гидроксилапатита, включающего смешивание гидроксида кальция и фосфорной кислоты при комнатной температуре, отстаивание, фильтрование и сушку готового продукта, в отличие от прототипа используют насыщенный раствор гидроксида кальция, полученный декантированием водного раствора от осевших агрегатов Са(ОН)2 после суточного отстаивания, в который при перемешивании приливают со скоростью 1.5-2.2 мл/мин на литр щелочного раствора 10-20%-ный раствор ортофосфорной кислоты, продолжают перемешивание в течение 20-30 минут, затем отстаивают в течение 1-2 часов и декантируют, повторяют отстаивание и декантацию до тех пор, пока на поверхности не перестанет образовываться жидкая фаза. В результате получают 1,5-2% коллоидный раствор высокочистого гидроксилапатита с размером частиц не более 200 нм по длине и не более 40 нм по ширине. Для повышения концентрации коллоидного раствора наноразмерного гидроксилапатита в пределах от 1,5-2 до 30% проводят сушку путем выпаривания при температуре не выше 60°С. А для получения наноразмерного гидроксилапатита с концентрацией 40±2%, образовавшийся коллоидный раствор высокочистого наноразмерного гидроксилапатита концентрацией 1,5-2% подвергают полному замораживанию с последующим размораживанием при температуре не более 60°, отделяют выпавшие в осадок гелеобразные агломераты высокочистого наноразмерного гидроксилапатита от жидкой фазы путем декантации.The problem is solved due to the fact that for the synthesis of hydroxylapatite, including mixing calcium hydroxide and phosphoric acid at room temperature, settling, filtering and drying the finished product, in contrast to the prototype, a saturated calcium hydroxide solution obtained by decanting an aqueous solution from precipitated Ca (OH) aggregates is used ) 2 after daily sedimentation, into which, with stirring, a 10-20% solution of phosphoric acid is added at a rate of 1.5-2.2 ml / min per liter of alkaline solution, stirring is continued in those lasting 20-30 minutes, then stand for 1-2 hours and decant, repeat settling and decantation until the liquid phase ceases to form on the surface. The result is a 1.5-2% colloidal solution of high-purity hydroxylapatite with a particle size of not more than 200 nm in length and not more than 40 nm in width. To increase the concentration of a colloidal solution of nanosized hydroxylapatite in the range from 1.5-2 to 30%, drying is carried out by evaporation at a temperature not exceeding 60 ° C. And to obtain nanosized hydroxylapatite with a concentration of 40 ± 2%, the resulting colloidal solution of high-purity nanosized hydroxylapatite with a concentration of 1.5-2% is subjected to complete freezing and subsequent thawing at a temperature of not more than 60 °, the gel-like agglomerates of high-purity nanosized hydroxyapat precipitated are separated by decantation.

Отличительные признаки, подтверждающие новизну и изобретательский уровень заявляемого способа:Distinctive features confirming the novelty and inventive step of the proposed method:

- синтез гидроксилапатита проводят в насыщенном растворе гидроксида кальция, полученного путем декантации от осевших агрегатов гидроксида кальция после суточного отстаивания при комнатной температуре. Это техническое решение позволяет осуществлять синтез гидроксилапатита в ионно-молекулярном растворе гидроксида кальция, который не содержит отдельных агрегатов, что в результате приводит к получению частиц гидроксилапатита размером не более 200 нм по длине и не более 40 нм по ширине;- the synthesis of hydroxylapatite is carried out in a saturated solution of calcium hydroxide obtained by decantation from the settled calcium hydroxide aggregates after daily settling at room temperature. This technical solution allows the synthesis of hydroxylapatite in an ion-molecular solution of calcium hydroxide, which does not contain separate aggregates, which results in the production of hydroxylapatite particles with a size of not more than 200 nm in length and not more than 40 nm in width;

- при постоянном перемешивании приливают 10-20%-ный раствор ортофосфорной кислоты со скоростью 1.5-2.2 мл/мин на литр щелочного раствора до достижения значения рН=10,5±0,5 и продолжают перемешивание в течение 20-30 минут. При этом должно соблюдаться условие: чем выше концентрация кислоты, тем ниже скорость приливания и наоборот. Выполнение этих условий (зависимость скорости приливания от концентрации кислоты и от объема насыщенного раствора гидроксида кальция) позволяет синтезировать наноразмерные частицы гидроксилапатита равномерно в полном объеме реакционной смеси и плавно довести значение рН до 10,5±0,5, но не ниже, чтобы избежать образование других Са-Р соединений;- with constant stirring, a 10-20% solution of phosphoric acid is poured at a speed of 1.5-2.2 ml / min per liter of alkaline solution until a pH value of 10.5 ± 0.5 is reached and stirring is continued for 20-30 minutes. In this case, the condition must be met: the higher the concentration of acid, the lower the rate of flushing and vice versa. Fulfillment of these conditions (the dependence of the flow rate on acid concentration and on the volume of a saturated solution of calcium hydroxide) allows us to synthesize nanosized particles of hydroxylapatite uniformly in the full volume of the reaction mixture and smoothly bring the pH to 10.5 ± 0.5, but not lower, to avoid the formation of other Ca-P compounds;

- после одно-двухчасового отстаивания декантируют осветленный верхний слой, повторяя процедуру отстаивания и декантации до прекращения появления на поверхности жидкой фазы, что позволяет получить коллоидный раствор наноразмерного гидроксилапатита с концентрацией 1,5-2%;- after one or two hours of settling, the clarified upper layer is decanted, repeating the settling and decantation procedure until the liquid phase ceases to appear on the surface, which makes it possible to obtain a colloidal solution of nanosized hydroxylapatite with a concentration of 1.5-2%;

- увеличение концентрации коллоидного раствора гидроксилапатита в пределах от 2 до 30% проводят путем выпаривания при температуре не более 60°С. Это техническое решение позволяет остановить процесс сушки в момент достижения необходимой концентрации полученного готового продукта в виде коллоидного раствора или геля. Дополнительное преимущество - энергосбережение, т.к. не требуется использование высоких температур, как при получении гидроксилапатита в виде порошка, а также удобство использования готового продукта с заранее известной концентрацией. Повышение концентрации свыше 30% путем выпаривания нежелательно - это приводит к образованию на поверхности геля гидроксилапатита твердых агломератов. Температура выпаривания ниже 40°С удлиняет процесс выпаривания, а выше - появляется угроза рекристаллизации гидроксилапатита;- an increase in the concentration of a colloidal solution of hydroxylapatite in the range from 2 to 30% is carried out by evaporation at a temperature of not more than 60 ° C. This technical solution allows you to stop the drying process at the time of reaching the required concentration of the resulting finished product in the form of a colloidal solution or gel. An additional advantage is energy saving, as the use of high temperatures is not required, as in the preparation of hydroxylapatite in powder form, as well as the convenience of using the finished product with a predetermined concentration. An increase in concentration over 30% by evaporation is undesirable - this leads to the formation of solid agglomerates on the surface of the hydroxylapatite gel. Evaporation temperature below 40 ° C lengthens the evaporation process, and above - there is a threat of hydroxylapatite recrystallization;

- для получения наноразмерного гидроксилапатита с концентрацией 40±2% образовавшийся коллоидный раствор гидроксилапатита концентрацией 1,5-2% подвергают полному замораживанию с последующим размораживанием при температуре не более 60°С, в результате гидроксилапатит получают в виде выпавших в осадок крупных гелеобразных агломератов, которые отделяют от жидкой фазы путем декантации. При этом полученные гелеобразные агломераты, обладающие свойством пластичности, состоят из наноразмерных частиц высокочистого гидроксилапатита.- to obtain nanosized hydroxylapatite with a concentration of 40 ± 2%, the resulting colloidal solution of hydroxylapatite with a concentration of 1.5-2% is subjected to complete freezing and subsequent thawing at a temperature of not more than 60 ° C, resulting in hydroxylapatite in the form of precipitated large gel-like agglomerates, which separated from the liquid phase by decantation. In this case, the obtained gel-like agglomerates having the plasticity property consist of nanosized particles of high-purity hydroxylapatite.

Частицы дисперсной фазы в коллоидной системе при концентрации 1,5-2% гидроксилапатита равномерно заполняют весь объем дисперсионной среды, и система является седиментационно-устойчивой. В процессе выпаривания при достижении 8-30% концентрации или при заморозке с получением концентрации 40±2% происходит структурирование коллоидного раствора, и он переходит в гель. В результате использования предлагаемого способа получают наноразмерный гидроксилапатит с размером частиц по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм в виде коллоидного раствора или геля с заранее заданной концентрацией, сохраняющего без изменения свои свойства не менее 3 месяцев. Использование готового продукта с заранее заданной концентрацией повышает удобство использования.Particles of the dispersed phase in the colloidal system at a concentration of 1.5-2% hydroxylapatite uniformly fill the entire volume of the dispersion medium, and the system is sedimentation-stable. In the process of evaporation, when the concentration reaches 8-30% or when it is frozen to obtain a concentration of 40 ± 2%, the colloidal solution is structured and it turns into a gel. As a result of using the proposed method, nanosized hydroxylapatite is obtained with a particle size of 100-200 nm, a width of 30-40 nm in the form of a colloidal solution or gel with a predetermined concentration, which retains its properties for at least 3 months. Using a finished product with a predetermined concentration improves usability.

Пример 1.Example 1

Готовят насыщенный раствор гидроксида кальция Са(ОН)2, тщательно перемешивают и отстаивают 1 сутки при t(раствора)=20-25°С и рН(раствора)=12,50±0,2.Prepare a saturated solution of calcium hydroxide Ca (OH) 2 , mix thoroughly and stand for 1 day at t (solution) = 20-25 ° C and pH (solution) = 12.50 ± 0.2.

Полученный щелочной раствор декантируют путем сливания осветленного верхнего слоя. Насыщенный щелочной раствор должен быть прозрачный и без агрегатов Са(ОН)2. Осадок Ca(OH)2 можно залить дистиллированной водой для повторного использования.The resulting alkaline solution is decanted by draining the clarified upper layer. A saturated alkaline solution should be clear and without Ca (OH) 2 aggregates. The precipitate Ca (OH) 2 can be filled with distilled water for reuse.

К полученному после декантации насыщенному щелочному раствору гидроксида кальция в количестве 1 л медленно при постоянном перемешивании и температуре 20-25°С приливают 10%-ный раствор ортофосфорной кислоты со скоростью 2.2 мл/мин, постоянно контролируя значение рН при помощи рН-метра, до достижения в реакционной смеси рН не ниже 10,5±0,5. В результате образуется хлопьевидный коллоидный раствор гидроксилапатита с размерами частиц по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм.To a saturated alkaline solution of calcium hydroxide obtained after decantation in an amount of 1 liter, a 10% phosphoric acid solution is poured slowly with constant stirring and a temperature of 20-25 ° C at a rate of 2.2 ml / min, constantly monitoring the pH value using a pH meter, up to Achieving in the reaction mixture a pH of at least 10.5 ± 0.5. The result is a flocculent colloidal solution of hydroxylapatite with particle sizes along the length of 100-200 nm, a width of 30-40 nm.

Раствор перемешивают в течение 20-30 минут и дают отстояться, через 1-2 часа коллоидный раствор гидроксилапатита оседает и составляет 1/3 от общего объема, смесь декантируют путем сливания осветленного верхнего слоя. Процедуру отстаивания и декантацию повторяют до тех пор, пока на поверхности не перестанет образовываться жидкая фаза.The solution is stirred for 20-30 minutes and allowed to settle, after 1-2 hours the colloidal solution of hydroxylapatite settles and accounts for 1/3 of the total volume, the mixture is decanted by draining the clarified upper layer. The settling procedure and decantation are repeated until the liquid phase ceases to form on the surface.

В результате полученный продукт представляет собой 1,5-2% коллоидный раствор высокочистого гидроксилапатита с размерами частиц по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм.As a result, the resulting product is a 1.5-2% colloidal solution of high-purity hydroxylapatite with particle sizes along the length of 100-200 nm, along the width of 30-40 nm.

Пример 2.Example 2

Готовят насыщенный раствор гидроксида кальция Ca(OH)2, тщательно перемешивают и отстаивают 1 сутки при t(раствора)=20-25°С и рН(раствора)=12,50±0,2.Prepare a saturated solution of calcium hydroxide Ca (OH) 2 , mix thoroughly and stand for 1 day at t (solution) = 20-25 ° C and pH (solution) = 12.50 ± 0.2.

Полученный щелочной раствор декантируют путем сливания осветленного верхнего слоя. Насыщенный щелочной раствор должен быть прозрачный и без агрегатов Са(ОН)2. Осадок Са(ОН)2 можно залить дистиллированной водой для повторного использования.The resulting alkaline solution is decanted by draining the clarified upper layer. A saturated alkaline solution should be clear and without Ca (OH) 2 aggregates. Sediment Ca (OH) 2 can be filled with distilled water for reuse.

К полученному после декантации насыщенному щелочному раствору гидроксида кальция в количестве 1 л медленно при постоянном перемешивании и температуре 20-25°С приливают 20%-ный раствор ортофосфорной кислоты со скоростью 1,5 мл/мин, постоянно контролируя значение рН при помощи рН-метра, до достижения в реакционной смеси рН не ниже 10,5±0,5. В результате образуется хлопьевидный коллоидный раствор гидроксилапатита с размерами частиц по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм.To the saturated alkaline solution of calcium hydroxide obtained after decantation in an amount of 1 liter, a 20% phosphoric acid solution is poured slowly with constant stirring and at a temperature of 20-25 ° C at a rate of 1.5 ml / min, constantly monitoring the pH value using a pH meter until a pH of at least 10.5 ± 0.5 is reached in the reaction mixture. The result is a flocculent colloidal solution of hydroxylapatite with particle sizes along the length of 100-200 nm, a width of 30-40 nm.

Раствор перемешивают в течение 20-30 минут и дают отстояться, через 1-2 часа коллоидный раствор гидроксилапатита оседает и составляет 1/3 от общего объема, смесь декантируют путем сливания осветленного верхнего слоя. Процедуру отстаивания и декантацию повторяют до тех пор, пока на поверхности не перестанет образовываться жидкая фаза.The solution is stirred for 20-30 minutes and allowed to settle, after 1-2 hours the colloidal solution of hydroxylapatite settles and accounts for 1/3 of the total volume, the mixture is decanted by draining the clarified upper layer. The settling procedure and decantation are repeated until the liquid phase ceases to form on the surface.

В результате полученный продукт представляет собой 1,5-2% коллоидный раствор высокочистого гидроксилапатита с размерами частиц по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм.As a result, the resulting product is a 1.5-2% colloidal solution of high-purity hydroxylapatite with particle sizes along the length of 100-200 nm, along the width of 30-40 nm.

Пример 3.Example 3

Коллоидный раствор высокочистого гидроксилапатита, полученный по примеру 1 или по примеру 2, подвергают сушке путем выпаривания при температуре не более 60°С до повышения концентрации гидроксилапатита в пределах от 1,5-2% до 30%. При этом ведут контроль за изменением концентрации и останавливают процесс выпаривания в момент достижения необходимой концентрации гидроксилапатита. В результате получают наноразмерный высокочистый гидроксилапатит в виде коллоидного раствора или геля с заранее заданной концентрацией в пределах от 1,5-2% до 30%.The colloidal solution of high-purity hydroxylapatite obtained in example 1 or in example 2 is dried by evaporation at a temperature of not more than 60 ° C to increase the concentration of hydroxylapatite in the range from 1.5-2% to 30%. At the same time, they control the change in concentration and stop the evaporation process at the moment the required concentration of hydroxylapatite is reached. The result is a nanoscale high-purity hydroxylapatite in the form of a colloidal solution or gel with a predetermined concentration in the range from 1.5-2% to 30%.

Пример 4.Example 4

Коллоидный раствор высокочистого гидроксилапатита, полученный по примеру 1 или по примеру 2, подвергают полному замораживанию в морозильной камере. Размораживают при температуре не выше 60°С. В результате гидроксилапатит выпадает в осадок крупными гелеобразными агломератами из частиц, сохранивших наноразмеры (по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм), проводят декантацию жидкой фазы. Криообработка позволяет увеличить концентрацию готового продукта до 40±2%.The colloidal solution of high-purity hydroxylapatite obtained in example 1 or in example 2 is subjected to complete freezing in a freezer. Defrost at a temperature not exceeding 60 ° C. As a result, hydroxylapatite precipitates in large gel-like agglomerates from particles that have retained nanoscale (100-200 nm in length, 30-40 nm in width), and the liquid phase is decanted. Cryoprocessing allows you to increase the concentration of the finished product up to 40 ± 2%.

Таким образом, авторами предлагается простой и надежный способ получения наноразмерного высокочистого гидроксилапатита с размером частиц гидроксилапатита по длине 100-200 нм, по ширине 30-40 нм в виде готового к употреблению коллоидного или гелеобразного продукта с заранее заданной концентрацией.Thus, the authors propose a simple and reliable method for producing nanosized high-purity hydroxylapatite with a particle size of hydroxylapatite in the length of 100-200 nm, in the width of 30-40 nm in the form of a ready-to-use colloidal or gel-like product with a predetermined concentration.

Claims (3)

1. Способ получения наноразмерного гидроксилапатита, включающий синтез гидроксилапатита в насыщенном растворе гидроксида кальция, декантированном после суточного отстаивания от осевших агрегатов Са(ОН)2, путем приливания со скоростью 1,5-2,2 мл/мин на литр щелочного раствора 10-20% раствора ортофосфорной кислоты при постоянном перемешивании до достижения значения рН реакционной смеси не ниже 10,5±0,5; продолжают перемешивание в течение 20-30 мин, затем отстаивают в течение 1-2 ч и декантируют, повторяют отстаивание и декантацию до тех пор, пока на поверхности не перестанет образовываться жидкая фаза.1. A method of producing nanosized hydroxylapatite, including the synthesis of hydroxylapatite in a saturated solution of calcium hydroxide, decanted after daily settling from the settled Ca (OH) 2 aggregates, by pouring at a rate of 1.5-2.2 ml / min per liter of alkaline solution 10-20 % phosphoric acid solution with constant stirring until the pH of the reaction mixture reaches at least 10.5 ± 0.5; stirring is continued for 20-30 minutes, then it is left to stand for 1-2 hours and decanted, sedimentation and decantation are repeated until the liquid phase ceases to form on the surface. 2. Способ получения наноразмерного гидроксилапатита, включающий синтез гидроксилапатита в насыщенном растворе гидроксида кальция, декантированном после суточного отстаивания от осевших агрегатов Са(ОН)2, путем приливания со скоростью 1,5-2,2 мл/мин на литр щелочного раствора 10-20% раствора ортофосфорной кислоты при постоянном перемешивании, до достижения значения рН реакционной смеси не ниже 10,5±0,5; продолжают перемешивание в течение 20-30 мин, затем отстаивают в течение 1-2 ч и декантируют, повторяют отстаивание и декантацию до тех пор, пока на поверхности не перестанет образовываться жидкая фаза, проводят сушку образовавшегося коллоидного раствора гидроксилапатита концентрацией 1,5-2% путем выпаривания при температуре не выше 60°С.2. A method of producing nanosized hydroxylapatite, including the synthesis of hydroxylapatite in a saturated solution of calcium hydroxide, decanted after daily settling from the settled Ca (OH) 2 aggregates, by pouring at a rate of 1.5-2.2 ml / min per liter of alkaline solution 10-20 % phosphoric acid solution with constant stirring, until the pH of the reaction mixture reaches at least 10.5 ± 0.5; stirring is continued for 20-30 minutes, then it settles for 1-2 hours and decanted, the sedimentation and decantation are repeated until the liquid phase ceases to form on the surface, and the resulting colloidal hydroxylapatite solution is dried at a concentration of 1.5-2% by evaporation at a temperature not exceeding 60 ° C. 3. Способ получения наноразмерного гидроксилапатита, включающий синтез гидроксилапатита в насыщенном растворе гидроксида кальция, декантированном после суточного отстаивания от осевших агрегатов Са(ОН)2, путем приливания со скоростью 1,5-2,2 мл/мин на литр щелочного раствора 10-20% раствора ортофосфорной кислоты при постоянном перемешивании, до достижения значения рН реакционной смеси не ниже 10,5±0,5; продолжают перемешивание в течение 20-30 мин, затем отстаивают в течение 1-2 ч и декантируют, повторяют отстаивание и декантацию до тех пор, пока на поверхности не перестанет образовываться жидкая фаза, полученный коллоидный раствор гидроксилапатита концентрацией 1,5-2% подвергают криообработке, включающей полное замораживание с последующим размораживанием при температуре не более 60°С, проводят декантацию жидкой фазы.3. A method of producing nanosized hydroxylapatite, including the synthesis of hydroxylapatite in a saturated solution of calcium hydroxide, decanted after daily settling from the settled Ca (OH) 2 aggregates, by pouring at a rate of 1.5-2.2 ml / min per liter of alkaline solution 10-20 % phosphoric acid solution with constant stirring, until the pH of the reaction mixture reaches at least 10.5 ± 0.5; stirring is continued for 20-30 minutes, then sedimented for 1-2 hours and decanted, sedimentation and decantation are repeated until the liquid phase ceases to form on the surface, the resulting colloidal hydroxylapatite solution with a concentration of 1.5-2% is subjected to cryoprocessing including complete freezing followed by thawing at a temperature of not more than 60 ° C, carry out the decantation of the liquid phase.
RU2007121231/15A 2007-06-06 2007-06-06 Method of obtaining nanosized hydroxylapatite RU2342319C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121231/15A RU2342319C1 (en) 2007-06-06 2007-06-06 Method of obtaining nanosized hydroxylapatite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121231/15A RU2342319C1 (en) 2007-06-06 2007-06-06 Method of obtaining nanosized hydroxylapatite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2342319C1 true RU2342319C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=40376808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121231/15A RU2342319C1 (en) 2007-06-06 2007-06-06 Method of obtaining nanosized hydroxylapatite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342319C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456065C2 (en) * 2010-10-01 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ Method for micro-batching of nanostructure materials
RU2605296C2 (en) * 2014-12-31 2016-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method of producing granular nanocrystalline hydroxylapatite
CN118495486A (en) * 2024-05-14 2024-08-16 湘潭大学 A hydroxyapatite sub-nanowire aerogel and its preparation method and application

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2077475C1 (en) * 1993-03-09 1997-04-20 Владимир Федорович Комаров Method for producing hydroxyapatite
RU2104924C1 (en) * 1996-10-07 1998-02-20 Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН Method for production of hydroxyl apatite
RU2122520C1 (en) * 1996-10-31 1998-11-27 Акционерное общество закрытого типа "ОСТИМ" Method of preparing hydroxyapatite suspension
RU2149827C1 (en) * 1999-01-28 2000-05-27 Белякова Елена Германовна Method of synthesis of finely dispersed hydroxylapatite of high purity
RU2165389C1 (en) * 2000-06-28 2001-04-20 Лонгинова Наталия Михайловна Method of preparing finely dispersed single-phase hydroxyl apatite
WO2003088925A3 (en) * 2002-04-18 2003-12-11 Univ Carnegie Mellon Method of manufacturing hydroxyapatite and uses therefor in delivery of nucleic acids
KR20040008314A (en) * 2002-07-18 2004-01-31 요업기술원 A preparation method of hydroxy apatite with improved antimicrobial property

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2077475C1 (en) * 1993-03-09 1997-04-20 Владимир Федорович Комаров Method for producing hydroxyapatite
RU2104924C1 (en) * 1996-10-07 1998-02-20 Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН Method for production of hydroxyl apatite
RU2122520C1 (en) * 1996-10-31 1998-11-27 Акционерное общество закрытого типа "ОСТИМ" Method of preparing hydroxyapatite suspension
RU2149827C1 (en) * 1999-01-28 2000-05-27 Белякова Елена Германовна Method of synthesis of finely dispersed hydroxylapatite of high purity
RU2165389C1 (en) * 2000-06-28 2001-04-20 Лонгинова Наталия Михайловна Method of preparing finely dispersed single-phase hydroxyl apatite
WO2003088925A3 (en) * 2002-04-18 2003-12-11 Univ Carnegie Mellon Method of manufacturing hydroxyapatite and uses therefor in delivery of nucleic acids
KR20040008314A (en) * 2002-07-18 2004-01-31 요업기술원 A preparation method of hydroxy apatite with improved antimicrobial property

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. - М.: Химия, 1975, с.55-77, 227-248. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456065C2 (en) * 2010-10-01 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ Method for micro-batching of nanostructure materials
RU2605296C2 (en) * 2014-12-31 2016-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method of producing granular nanocrystalline hydroxylapatite
CN118495486A (en) * 2024-05-14 2024-08-16 湘潭大学 A hydroxyapatite sub-nanowire aerogel and its preparation method and application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cao et al. Biomimetic mineralisation of phosphorylated dentine by CPP-ACP
Kim et al. Biomimetic whitlockite inorganic nanoparticles-mediated in situ remodeling and rapid bone regeneration
JP4135990B2 (en) Novel minerals and their production and use
US7553362B2 (en) High strength biological cement composition and using the same
JP4940126B2 (en) Hydraulic cement based hydraulic phosphate for surgical use
Ibsen et al. Osteopontin stabilizes metastable states prior to nucleation during apatite formation
Ucar et al. Formation of hydroxyapatite via transformation of amorphous calcium phosphate in the presence of alginate additives
EP2046405A2 (en) Biomaterials, their preparation and use
TW201233398A (en) Mineralized collagen-bioceramic composite and manufacturing method thereof
EP1289477B1 (en) Compositions for treating tooth and/or bone tissue
Chen et al. Preparation of dexamethasone-loaded calcium phosphate nanoparticles for the osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells
ITRM980476A1 (en) ODONTOSTOMATOLOGICAL USE OF NANOSTRUCTURED APATITIC BASED MATERIALS
KR20140129058A (en) Injectable, biodegradable bone cements and methods of making and using same
RU2342319C1 (en) Method of obtaining nanosized hydroxylapatite
CN103505763A (en) Surface coating for magnesium alloy intra-bony fixing products and preparation method thereof
US20140037733A1 (en) Food supplement and injectable material for prophylaxis and therapy of osteoporosis and other bone diseases
Iafisco et al. Silica gel template for calcium phosphates crystallization
JP2005325102A (en) Ivory tubule sealant
RU2500840C1 (en) Producing method of nanocrystalline silicon-replaced hydroxyapatite
EP3166571B1 (en) Cement systems, hardened cements and implants
RU2342938C1 (en) Method of obtaining nano-sized hydroxylapatite
CN106999630A (en) It is used as the coated layer with morphogenic activity and the amorphous inorganic polyphosphate calcium phosphate and calcium carbonate granule of support
CN102249728B (en) Sr-doped calcium phosphorus bioglass composite α-tricalcium phosphate bioporous bone cement and preparation method thereof
EP3904281A1 (en) Hydroxyapatite particulate
CN1587195A (en) Method for synthesizing nano hydroxy-apatite micro powder contaniing carbonate radical

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160607