하이드 록시 아파타이트 구조, 합성, 결정 및 용도



그 히드 록시 아파타이트 칼슘 인산염 무기물, 그의 화학 공식 Ca이다10(PO4)6(OH)2. 다른 미네랄 및 유기 물질과 함께 분쇄되고 압축되면서 인산염 암으로 알려진 원료가 형성됩니다. 용어 "하이드 록시"는 OH 음이온을 의미한다-.

그 음이온 대신에 그것이 불화물이라면, 광물은 fluoroapatite (Ca10(PO4)6(F)2; 그래서 다른 음이온들 (Cl-, Br-, 콜로라도 주32-, 등). 마찬가지로, hydroxyapatite는 결정 형태로 주로 존재하는 뼈와 치아 법랑질의 주요 무기 성분입니다.

그렇다면 그것은 살아있는 존재의 뼈 조직에서 필수적인 요소입니다. 다른 인산 칼슘에 비해 그 안정성이 뛰어나 생리 조건을 견딜 수있어 뼈에 특유의 경도를 부여합니다. Hydroxyapatite는 혼자가 아닙니다. 콜라겐, 결합 조직의 섬유질 단백질을 동반 한 기능을 수행합니다..

하이드 록시 아파타이트 (또는 하이드 록시 아파타이트)는 Ca 이온2+, 그러나 구조에 다른 양이온을 포함 할 수도있다 (Mg2+, Na+), 뼈의 다른 생화학 적 과정에 개입하는 불순물 (예 : 개조).

색인

  • 1 구조
  • 2 요약
  • 3 하이드 록시 아파타이트 결정체
  • 4 용도
    • 4.1 의료 및 치과 사용
    • 4.2 hydroxyapatite의 다른 용도
  • 5 물리 화학적 특성
  • 6 참고 문헌

구조

위 이미지는 칼슘 하이드 록시 아파타이트의 구조를 보여줍니다. 모든 구체는 육각형 "서랍"의 절반의 체적을 차지하는데, 나머지 절반은 첫 번째 것과 동일합니다.

이 구조에서 녹색 구체는 양이온 Ca2+, 산소 원자에 대한 빨간 구체, 인 원자에 대한 오렌지 구체 및 OH의 수소 원자에 대한 흰색 구체-.

이 이미지의 인산 이온은 사면체 기하학을 나타내지 않는 결점이 있습니다. 대신, 사각형 기반 피라미드처럼 보입니다..

OH- 그것이 Ca에서 멀리 떨어진 곳에 있다는 인상을 준다.2+. 그러나 결정질 단위는 첫 번째 지붕의 지붕에서 반복 될 수 있으므로 두 이온 사이의 근접성을 보여줍니다. 또한, 이들 이온은 다른 이온 (Na+ 및 F-, 예를 들어,.

합성

히드 록실 아파타이트는 수산화칼슘과 인산의 반응에 의해 합성 될 수있다.

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

하이드 록시 아파타이트 (Ca10(PO4)6(OH)2)는 2 단위의 식 Ca5(PO4)3OH. 

마찬가지로, 하이드 록시 아파타이트는 다음 반응을 통해 합성 될 수있다 :

10 Ca (NO3)2.4H2O + 6 NH4H2PO4 => Ca10(PO4)6(OH)2  +  20 NH4아니오3  + 52 H2O

침전 속도를 제어함으로써이 반응은 하이드 록시 아파타이트 나노 입자를 생성 할 수있다.

하이드 록시 아파타이트 결정체

이온은 압축되고 성장하여 단단하고 내성 인 생체 결정을 형성합니다. 이것은 뼈 mineralization의 biomaterial로 사용됩니다.

그러나 콜라겐은 성장을위한 곰팡이 역할을하는 유기적 인 지지체입니다. 이 결정들과 복잡한 형성 과정은 뼈 (또는 치아).

이 결정은 유기 물질 주입, 성장로드라는 프리즘의 집합체 형태로 치아에 설명 된 전자 현미경 기술의 응용.

용도

의료 및 치과 사용

크기, 결정학 및 경성 인체 조직과의 유사성으로 인해, 나노 하이드 록시 아파타이트는 보철에 사용하기에 매력적입니다. 또한, 나노 히드 록시 아파타이트는 생체 적합성, 생리 활성 및 천연뿐만 아니라 독성 또는 염증성도 없다.

따라서, 나노 히드 록시 아파타이트 세라믹은 다음을 포함하는 다양한 용도를 갖는다 :

- 뼈 수술, 정형 외과, 악안면 및 치과에서 공동을 충전에 사용.

- 정형 외과 및 치과 용 임플란트 용 코팅제로 사용됩니다. 그것은 치아 미백 후 사용 desensitizing 에이전트입니다. 그것은 또한 치약에있는 remineralizing 대리인 그리고 caries의 조기 처리에서 이용된다..

- 스테인리스 스틸 및 티타늄 임플란트는 종종 거부 반응 속도를 줄이기 위해 하이드 록시 아파타이트로 코팅됩니다..

- 그것은 동종 이형 및 이종골 이식에 대한 대안입니다. 치유 시간은 hydroxyapatite가있을 때보 다 치유 시간이 짧습니다..

- 치약과 구강 세정제의 수리 에나멜 사용 및 통합에 유리하다 상아질과 esmáltica 인회석에 자연적으로 존재하는 합성 하이드 록시 아파타이트 nanohidroxiapatita 모방

하이드 록시 아파타이트의 다른 용도

- Hydroxyapatite는 일산화탄소 (CO)의 흡수 및 분해에서 이들의 효율을 증가시키기 위해 자동차의 공기 필터에 사용됩니다. 이것은 환경 오염을 줄입니다..

- 현장 시험에서 이온 교환 메카니즘을 통해 불소를 흡수 할 수 있다는 알리 네이트 - 하이드 록시 아파타이트 착물이 합성되었다.

- Hydroxyapatite는 단백질을위한 크로마토 그래피 매질로 사용됩니다. 이것은 긍정적 인 요금 (Ca++) 및 음수 (PO4-3), 전기적으로 하전 된 단백질과 상호 작용하여 이온 교환에 의한 분리를 가능하게합니다.

- 하이드 록시 아파타이트는 또한 핵산의 전기 영동에 대한 지원으로 사용되어왔다. 두 가닥 DNA의 한 가닥에서 DNA뿐만 아니라 RNA와 DNA를 분리합니다..

물리 화학적 특성

Hydroxyapatite는 회백색, 노란색 및 녹색 톤을 얻을 수있는 흰색 고체입니다. 그것은 결정 성 고체이기 때문에 높은 융점을 가지며 강한 정전기 상호 작용을 나타냅니다. 하이드 록시 아파타이트의 경우 1100ºC.

그것은 물보다 밀도가 크며 밀도는 3.05 ~ 3.15 g / cm입니다3. 또한 물에 거의 녹지 않으며 (0.3 mg / mL) 인산염 이온.

그러나, 산성 매질 (HCl에서와 같이)에서는 가용성이다. 이 용해도는 CaCl의 형성에 기인한다2, 물에 잘 녹는 소금. 또한 인산염은 양성자 화 (HPO)42- 및 H2PO4-) 물과 더 잘 상호 작용합니다..

산에서 하이드 록시 아파타이트의 용해도는 충치의 병태 생리학에서 중요합니다. 수산화 인회석이 용해되기 시작하므로 구강 박테리아 5 내의 치아 표면의 pH가 저하 포도당 락트산 발효 산물을 분비.

불화물 (F-) OH 이온을 대체 할 수 있습니다- 결정 구조에서 이것이 일어날 때 그것은 acid에 대한 치아 법랑질의 hydroxyapatite에 대한 저항성에 기여합니다.

아마도,이 저항은 CaF의 불용성 때문일 수 있습니다.2 형성을 거부하고 결정을 "포기"하기를 거부했다..

참고 문헌

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