RU2406693C2 - Способ получения суспензии гидроксиапатита - Google Patents
Способ получения суспензии гидроксиапатита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2406693C2 RU2406693C2 RU2008140563/15A RU2008140563A RU2406693C2 RU 2406693 C2 RU2406693 C2 RU 2406693C2 RU 2008140563/15 A RU2008140563/15 A RU 2008140563/15A RU 2008140563 A RU2008140563 A RU 2008140563A RU 2406693 C2 RU2406693 C2 RU 2406693C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- hydroxyapatite
- phosphoric acid
- calcium hydroxide
- mixing
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 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 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 13
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012567 medical material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N [P].[Ca] Chemical class [P].[Ca] ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 2
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003642 osteotropic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения биологически активных фармацевтических и медицинских материалов, являющихся компонентами лекарственных средств, и может быть использовано в стоматологии и хирургии. Способ получения суспензии гидроксиапатита осуществляют путем смешивания 0,04 N водного раствора гидроксида кальция и 0,2 N раствора фосфорной кислоты при их объемном соотношении, равном (3,75÷4):1, при комнатной температуре, причем перемешивание осуществляют в течение 15 минут. Технологически простой способ обеспечивает выход готового продукта с высокой степенью дисперсности и чистоты.
Description
Изобретение относится к области получения биологически активных фармацевтических и медицинских материалов, являющихся компонентами лекарственных средств. Может быть использовано в стоматологии и хирургии.
Общепринятым в мировой и отечественной практике является подход, подразумевающий, что основой создания аллопластических имплантатов для ортопедии, лице-челюстной хирургии и стоматологии служат кальций-фосфорные соединения, главным образом - трикальцийфосфат и гидроксиапатит, практически идентичные по структуре и химическому составу природной костной ткани и обладающие выраженным остеотропным поведением в биологических средах. При этом до недавнего времени использование таких соединений предполагалось преимущественно в твердом кристаллическом состоянии в виде керамических изделий, гранул или покрытий. В настоящее время все больший интерес для многих областей клинической медицины, связанных с проблемами регенерации костных и мягких тканей организма, представляют биологически активные кальций-фосфорные соединения в гелеобразном и коллоидном состояниях. Это обусловлено тем, что, как показали исследования, биологическая активность гидроксиапатита существенно снижается при высокотемпературной обработке, характерной для керамических технологий. Кроме того, установлено, что биологическая активность гидроксиапатита в значительной степени зависит от размера его частиц (или зерен) и проявляется тем больше, чем выше дисперсность вещества. Поэтому в коллоидах, где размер частиц не превышает 1 мкм, и суспензиях, где размер частиц не превышает 10 мкм, полезные свойства гидроксиапатита проявляются наиболее полно. Таким образом, получение гидроксиапатита в высокодисперсном состоянии в виде суспензии или коллоидного раствора без термической обработки является актуальной технической задачей.
Известен способ получения мелкодисперсного гидроксиапатита в виде суспензии для производства медицинских материалов (патент РФ 2149827, МПК С01В 25/32, 2000 г.) путем приливания 6-9%-ного раствора фосфорной кислоты со скоростью 70-120 мл/мин к 20-55%-ной суспензии гидроксида кальция, предварительно обработанной ультразвуком с частотой 9-15 кГц. Способ позволяет увеличить выход готового продукта.
Однако недостатком способа является его сложность, обусловленная наличием в процессе его осуществления дополнительной операции ультразвуковой обработки, а также лимитированной скоростью смешения реагентов при повышенной температуре.
Известен способ получения суспензии гидроксиапатита путем взаимодействия гидроксида кальция с фосфорной кислотой в замкнутом циркуляционном контуре при последовательном прохождении суспензии гидроксида кальция через две зоны с непрерывной подачей в первую зону фосфорной кислоты в количестве, необходимом для достижения рН=10-11, скорости движения потока суспензии 0,8-1,5 м/с, выдержкой ее 1,0-1,5 с, разбавления смеси во второй раз суспензией гидроксида кальция в 400-500 раз, возврата полученной смеси в первую зону при кратности циркуляции 4-5 раз за время 10-20 мин, с последующим дополнительным перемешиванием смеси в течение 10-12 мин после прекращения подачи кислоты и выводом готового продукта (патент РФ 2122520, МПК С01В 25/32, 1998 г.) (прототип). В известном способе для получения суспензии широкого концентрационного состава осуществляют ее поэтапную обработку с последовательным чередованием стадий перемешивания и фильтрации, причем перемешивание ведут со скоростью 0,8-3,0 м/с в течение 5-25 мин с получением суспензии с концентрацией 7-20% на первом этапе, на втором 21-34%, на третьем 35-45%, на четвертом 46-62%, на пятом 63-75%. Таким образом, известный способ позволяет получить составы суспензий с различной концентрацией гидроксиапатита в зависимости от требуемых потребительских свойств.
Однако существенным недостатком способа является его технологическая сложность, обусловленная наличием большого числа контролируемых параметров процесса, необходимостью использования циркуляционного контура, состоящего из двух зон.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать простой способ получения суспензии гидроксиапатита, обеспечивающий выход готового продукта с высокой степенью дисперсности и чистоты.
Поставленная задача решена в способе получения суспензии гидроксиапатита, включающем взаимодействие гидроксида кальция с раствором фосфорной кислоты, в котором взаимодействие осуществляют путем смешивания 0,04 N водного раствора гидроксида кальция и 0,2 N раствора фосфорной кислоты при объемном соотношении, равном (3,75÷4,00):1 при комнатной температуре, причем перемешивание осуществляют в течение 15 минут.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения суспензии гидроксиапатита путем взаимодействия гидроксида кальция и фосфорной кислоты с использованием исходных компонентов предлагаемой концентрации при определенном их соотношении и при их перемешивании в течение 15 минут.
Экспериментальные исследования, проведенные авторами, позволили выявить пределы концентрационного содержания исходных компонентов и их соотношения для возможности осуществления простого и надежного способа получения суспензии гидроксиапатита. При этом получение устойчивой и высокодисперсной суспензии возможно только при соблюдении предлагаемых параметров способа, при выходе за их пределы технический результат предлагаемого решения значительно ухудшается. Так, при использовании в качестве исходных компонентов водного раствора гидроксида кальция с нормальностью менее 0,04 и раствора фосфорной кислоты с нормальностью менее 0,2 наблюдается неоправданное снижение выхода конечного продукта ввиду чрезмерного разбавления. Использование в качестве исходного компонента раствора фосфорной кислоты с нормальностью более 0,2 приводит к нарушению условий равновесного протекания реакции ввиду значительного градиента концентраций реагентов в области их первоначального контакта. Соотношение, в котором берут исходные компоненты, также является существенным признаком предлагаемого технического решения. Так, при объемном соотношении менее 3,75:1 наблюдается образование гидрофосфатов кальция и трикальцийфосфата, загрязняющих конечный продукт. Увеличение соотношения приводит к неполному протеканию реакции и образованию карбоната кальция и карбонатзамещенного гидроксиапатита, также загрязняющих конечный продукт.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Берут 0,04 N водный раствор гидроксида кальция и добавляют к нему 0,2 N раствор фосфорной кислоты при объемном соотношении компонентов, равном 3,75÷4,00:1. Затем исходную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 15 мин. Полученный продукт в виде суспензии подвергают химическому и ИК-спектральному анализам.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Берут 2000 мл 0,04 N водного раствора гидроксида кальция и добавляют к нему 500 мл 0,2 N фосфорной кислоты, при этом объемное соотношение компонентов равно 4:1. Затем исходную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 15 мин. В результате получают чистый гидроксиапатит состава Са5(РО)3ОН в виде суспензии с концентрацией по гидроксиапатиту 1,8 г/л. Размер частиц менее 1 мкм. Выход 100%.
Пример 2. Берут 3000 мл 0,04 N водного раствора гидроксида кальция и добавляют к нему 800 мл 0,2 N фосфорной кислоты, при этом объемное соотношение компонентов равно 3,75:1. Затем исходную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 15 мин. В результате получают чистый гидроксиапатит состава Са5(РО)3ОН в виде суспензии с концентрацией по гидроксиапатиту 1,6 г/л. Размер частиц менее 1 мкм. Выход 100%.
Таким образом, авторами предлагается технологически простой способ получения суспензии гидроксиапатита, пригодной для смешения с другими субстанциями при изготовлении фармацевтических композиций и лекарственных средств.
Работа выполнена при поддержке Министерства промышленности и науки Правительства Свердловской области (государственный контракт № ЛС-11).
Claims (1)
- Способ получения суспензии гидроксиапатита, включающий взаимодействие гидроксида кальция с раствором фосфорной кислоты, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют путем смешивания 0,04 N водного раствора гидроксида кальция и 0,2 N раствора фосфорной кислоты при их объемном соотношении, равном (3,75÷4):1, при комнатной температуре, причем перемешивание осуществляют в течение 15 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140563/15A RU2406693C2 (ru) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | Способ получения суспензии гидроксиапатита |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008140563/15A RU2406693C2 (ru) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | Способ получения суспензии гидроксиапатита |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008140563A RU2008140563A (ru) | 2010-04-20 |
| RU2406693C2 true RU2406693C2 (ru) | 2010-12-20 |
Family
ID=44056804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008140563/15A RU2406693C2 (ru) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | Способ получения суспензии гидроксиапатита |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2406693C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2652193C1 (ru) * | 2017-04-19 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения суспензии апатита |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217699A (en) * | 1985-09-23 | 1993-06-08 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Calcium-phosphate type hydroxyapatite |
| WO1994020416A1 (fr) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'ostim' | Procede d'obtention d'hydroxy-apatite |
| RU2077329C1 (ru) * | 1993-07-21 | 1997-04-20 | Акционерное общество закрытого типа "ОСТИМ" | Средство для стимуляции роста костной ткани |
| RU2104924C1 (ru) * | 1996-10-07 | 1998-02-20 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Способ получения гидроксилапатита |
| RU2122520C1 (ru) * | 1996-10-31 | 1998-11-27 | Акционерное общество закрытого типа "ОСТИМ" | Способ получения суспензии гидроксиапатита |
| RU2149827C1 (ru) * | 1999-01-28 | 2000-05-27 | Белякова Елена Германовна | Способ получения мелкодисперсного гидроксиапатита высокой чистоты |
| US6592989B1 (en) * | 1999-03-26 | 2003-07-15 | Nara Machinery Co., Ltd. | Method for synthesis of hydroxyapatite, and hydroxyapatite complex and method for preparing the same |
-
2008
- 2008-10-13 RU RU2008140563/15A patent/RU2406693C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217699A (en) * | 1985-09-23 | 1993-06-08 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Calcium-phosphate type hydroxyapatite |
| WO1994020416A1 (fr) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'ostim' | Procede d'obtention d'hydroxy-apatite |
| RU2077329C1 (ru) * | 1993-07-21 | 1997-04-20 | Акционерное общество закрытого типа "ОСТИМ" | Средство для стимуляции роста костной ткани |
| RU2104924C1 (ru) * | 1996-10-07 | 1998-02-20 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Способ получения гидроксилапатита |
| RU2122520C1 (ru) * | 1996-10-31 | 1998-11-27 | Акционерное общество закрытого типа "ОСТИМ" | Способ получения суспензии гидроксиапатита |
| RU2149827C1 (ru) * | 1999-01-28 | 2000-05-27 | Белякова Елена Германовна | Способ получения мелкодисперсного гидроксиапатита высокой чистоты |
| US6592989B1 (en) * | 1999-03-26 | 2003-07-15 | Nara Machinery Co., Ltd. | Method for synthesis of hydroxyapatite, and hydroxyapatite complex and method for preparing the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Химическая энциклопедия, т.2, гл. ред. И.Л.Кнунянц. - М.: Советская энциклопедия, 1990, с.297-298, 462. ЗЕЛЕНИН К.Н. Химия. Учебник для медицинских вузов. - СПб.: Специальная литература, 1997, с.63. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2652193C1 (ru) * | 2017-04-19 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения суспензии апатита |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008140563A (ru) | 2010-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wijesinghe et al. | Facile synthesis of both needle-like and spherical hydroxyapatite nanoparticles: Effect of synthetic temperature and calcination on morphology, crystallite size and crystallinity | |
| Chen et al. | Calcium phosphate-based nanomaterials: preparation, multifunction, and application for bone tissue engineering | |
| RU2122520C1 (ru) | Способ получения суспензии гидроксиапатита | |
| US5496399A (en) | Storage stable calcium phosphate cements | |
| Prakash et al. | A new attempt on synthesis of spherical nano hydroxyapatite powders prepared by dimethyl sulfoxide-poly vinyl alcohol assisted microemulsion method | |
| US20050226939A1 (en) | Production of nano-sized hydroxyapatite particles | |
| Pham Minh et al. | One-step synthesis of calcium hydroxyapatite from calcium carbonate and orthophosphoric acid under moderate conditions | |
| Ruffini et al. | Hydroxyapatite via controlled hydrothermal route | |
| CN102079514A (zh) | 一种羟基磷灰石纳米晶的制备方法 | |
| Chen et al. | Surface stability and morphology of calcium phosphate tuned by pH values and lactic acid additives: theoretical and experimental study | |
| CN1018650B (zh) | 聚脱氧核苷酸的制备工艺 | |
| Wang et al. | Biomineralization from the perspective of ion aggregation: calcium phosphate nucleation in the physiological environment | |
| KR102480231B1 (ko) | 해수와 소성 패각을 활용한 탄산칼슘의 제조 방법 및 이 방법에 의해 제조된 탄산칼슘 및 칼슘제 | |
| KR101017815B1 (ko) | 용액 성장법에 의한 인산칼슘 입자의 제조 방법 | |
| RU2402483C2 (ru) | Способ получения нанодисперсного гидроксиапатита для медицины | |
| RU2149827C1 (ru) | Способ получения мелкодисперсного гидроксиапатита высокой чистоты | |
| RU2406693C2 (ru) | Способ получения суспензии гидроксиапатита | |
| McDonogh et al. | Counterintuitive Crystallization: Rate Effects in Calcium Phosphate Nucleation at Near-Physiological pH | |
| CN108421085A (zh) | 石墨烯与羟基磷灰石复合仿生骨材料及其制备方法 | |
| JP2004026648A (ja) | α−およびβ−リン酸三カルシウム粉末の製造方法 | |
| Latocha et al. | Synthesis of hydroxyapatite in a continuous reactor: A review | |
| Izmailov et al. | Crystallization of carbonate hydroxyapatite in the presence of strontium ranelate | |
| RU2391117C1 (ru) | Способ получения гидроксиапатита | |
| JP2011079697A (ja) | 球状ヒドロキシアパタイト及びその製造方法 | |
| RU2652193C1 (ru) | Способ получения суспензии апатита |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121014 |