Керамика в системе Са2Р2О7-Са(РО3)2 была получена обжигом цементного камня, изготовленного из порошковой смеси, включавшей β-трикальцийфосфат β-Ca3(PO4)2 и монокальцийфосфат моногидрат Ca(H2PO4)2·Н2О. Мольное соотношение Са/Р исходных порошковых смесей было задано как Са/Р ≤ 1. По данным РФА, все образцы керамики после обжига при 1000 °С включали β-пирофосфат кальция β-Ca2P2O7, а образец керамики из порошковой смеси с максимальным содержанием монокальцийфосфата моногидрата Ca(H2PO4)2·Н2О содержал еще и β-полифосфат кальция β-Са(РО3)2. Полученная кальцийфосфатная керамика с пониженной температурой обжига может быть использована для создания резорбируемой основы конструкций тканевой инженерии
Канд. техн. наук Т. В. САФРОНОВА
1 (
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), канд. физ.-мат. наук С. А. КОРНЕЙЧУК
1, канд. хим. наук Т. Б. ШАТАЛОВА
1, канд. техн. наук Ю. С. ЛУКИНА
2, канд. техн. наук С. П. СИВКОВ
2, канд. хим. наук Я. Ю. ФИЛИППОВ
1, канд. хим. наук В. К. КРУТЬКО
3, канд. хим. наук О. Н. МУССКАЯ
3
;
1Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (Россия, г. Москва)
2Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (Россия, г. Москва)
3Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси (Беларусь, г. Минск)
Winkler T., Sass F. A., Duda G. N., Schmidt-Bleek K. A review of biomaterials in bone defect healing, remaining shortcomings and future opportunities for bone tissue
engineering: The unsolved challenge // Bone & Joint
Research. 2018. V. 7. No. 3. P. 232 ? 243. URL: https://doi.org/10.1302/2046-3758.73.BJR2017-0270.R1
Li J. J., Ebied M., Xu J., Zreiqat H. Current Approaches to Bone Tissue Engineering: The Interface between
Biology and Engineering // Advanced healthcare materials. 2018. V. 7. No. 6. P. 1701061. URL: https:// doi.org/10.1002/adhm.201701061
Lee J. H., Chang B. S., Jeung U. O. et al. The first clinical trial of beta-calcium pyrophosphate as a novel bone graft extender in instrumented posterolateral lumbar
fusion // Clinics in orthopedic surgery, 2011. V. 3. No. 3. Р. 238 ? 244. URL: https://doi.org/10.4055/cios. 2011.3.3.238
Toshima T., Hamai R., Tafu M. et al. Morphology control of brushite prepared by aqueous solution synthesis // Journal of Asian Ceramic Societies. 2014. V. 2. No. 1.
P. 52 ? 56. URL: https://doi.org/10.1016/j.jascer. 2014.01.004
Arifuzzaman S. M., Rohani S. Experimental study of brushite precipitation // Journal of Crystal Growth. 2004. V. 267. No. 3 ? 4. P. 624 ? 634. URL: https://doi.org/ 10.1016/j.jcrysgro.2004.04.024
Tas A. C. Monetite (CaHPO4) synthesis in ethanol at room temperature // Journal of the American Ceramic Society. 2009. V. 92. No. 12. P. 2907 ? 2912. URL: https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2009.03351.x
Thomas G., Dehbi H. Effect of water on monetite
synthesis in the solid state // Materials chemistry and physics. 1986. V. 15. No. 1. P. 1 ? 13. URL: https:// doi.org/10.1016/0254-0584(86)90084-2
Сафронова Т. В., Путляев В. И., Курбатова С. А.
и др. Свойства порошка аморфного пирофосфата кальция, синтезированного с использованием ионного обмена, для получения биокерамики // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. ? 11. С. 1269 ? 1276. URL: https://doi.org/10.7868/S0002337X15110093
Сафронова Т. В., Курбатова С. А., Шаталова Т. Б. и др. Порошок пирофосфата кальция, синтезированный из пирофосфорной кислоты и ацетата кальция, для получения биокерамики // Материаловедение. 2016. ? 7. С. 41 ? 48.
Кукуева Е. В., Путляев В. И., Сафронова Т. В.,
Тихонов А. А. Композитная биокерамика на основе продуктов разложения октакальциевого фосфата // Стекло и керамика. 2017. ? 2. С. 37 ? 42.
[Kukueva E. V., Putlyaev V. I., Safronova T. V., Tikhonov A. A. Composite Bioceramic Based on Octacalcium Phosphate Decomposition Products // Glass Ceram. 2017. V. 74. No. 1 ? 2. P. 67 ? 72. URL: http://dx.doi.org/ 10.1007/s10717-017-9931-2]
Сафронова Т. В., Путляев В. И., Иванов В. К. и др. Порошковые смеси на основе гидрофосфата аммония и карбоната кальция для получения биосовместимой пористой керамики в системе СаО?Р2О5 // Новые огнеупоры. 2015. ? 9. С. 45 ? 53.
Сафронова Т. В., Шаталова Т. Б., Филиппов Я. Ю. и др. Керамика в системе Са2Р2О7?Са(РО3)2, полученная обжигом образцов из твердеющих смесей на основе цитрата кальция и монокальцийфосфата моногидрата // Материаловедение. 2019. ? 9. C. 31 ? 40. URL: http://dx.doi.org/10.31044/1684-579X-2019-0-9-31-40
Gbureck U., H?lzel T., Biermann I. et al. Preparation
of tricalcium phosphate/calcium pyrophosphate structures via rapid prototyping // Journal of Materials Science:
Materials in Medicine. 2008. V. 19. No. 4. P. 1559 ? 1563. URL: https://doi.org/10.1007/s10856-008-3373-x
Bolarinwa A., Gbureck U., Purnell P. et al. Cement casting of calcium pyrophosphate based bioceramics // Advances in Applied Ceramics. 2010. V. 109. No. 5.
P. 291 ? 295. URL: https://doi.org/10.1179/ 174367609X459586
Сафронова Т. В., Лукина Ю. С., Сивков С. П. и др. Керамика на основе пирофосфата кальция, полученная обжигом цементного камня // Техника и технология силикатов. 2020. Т. 27. ? 1. С. 17 ? 20.
Сафина Н. М., Сафронова Т. В., Лукин Е. С. Керамика на основе фосфатов кальция с пониженной температурой спекания, содержащая резорбируемую фазу // Стекло и керамика. 2007. ? 7. С. 19 ? 24.
[Safina M. N., Safronova T. V., Lukin E. S. Calcium phosphate based ceramic with a resorbable phase and
low sintering temperature // Glass Ceram. 2007. V. 64. No. 7?8. P. 238 ? 243. URL: http://dx.doi.org/10.1007/ s10717-009-9086-x ]
Wang K., Chen F., Liu C., R?ssel C. The effect
of polymeric chain-like structure on the degradation and cellular biocompatibility of calcium polyphosphate //
Materials Science and Engineering: C. 2008. V. 28.
No. 8. P. 1572 ? 1578. URL: https://doi.org/10.1016/ j.msec.2008.04.017
Jackson L. E., Wright A. J. A New Synthetic Route to Calcium Polyphosphates // Key Engineering Materials. 2005. V. 284. P. 71 ? 74. URL: https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/KEM.284-286.71
Trommer J., Schneider M., Worzala H., Fitch A. N. Structure determination of CaH2P2O7 from in situ powder diffraction data // Materials Science Forum. 2000. V. 321. P. 374 ? 379. URL: https://doi.org/10.4028/www. scientific.net/MSF.321-324.374
Brown E. H., Brown W. E., Lehr J. R. et al. Calcium ammonium pyrophosphates // The Journal of Physical Chemistry. 1958. V. 62. No. 3. Р. 366 ? 367. URL: https://doi.org/10.1021/j150561a036
Subbarao Y. V., Ellis R. Reaction products of polyphosphates and orthophosphates with soils and influence on uptake of phosphorus by plants // Soil Science Society of America Journal. 1975. V. 39. No. 6. Р. 1085 ? 1088. URL: https://doi.org/10.2136/sssaj1975.03615995003900060022x
Brown E. H., Lehr J. R., Smith J. P., Frazier A. W.
Fertilizer Materials, Preparation and Characterization of Some Calcium Pyrophosphates // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1963. V. 11. No. 3. Р. 214 ? 222. URL: https://doi.org/10.1021/jf60127a020
Zobel D., Ba N. Untersuchungen zur Phosphitpyrolyse; Reaktionen beim Erhitzen von CaH2(HPO3)2·H2O in
Abwesenheit von Sauerstoff // Z. Chem. 1969. V. 9.
No. 11. Р. 433. URL: https://doi.org/10.1002/zfch. 19690091118
Safronova T. V., Mukhin E. A., Putlyaev V. I. et al. Amorphous calcium phosphate powder synthesized from calcium acetate and polyphosphoric acid for bioceramics application // Ceramics International. 2017. V. 43.
P. 1310 ? 1317. URL: http://dx.doi.org/10.1016/ j.ceramint.2016.10.085
Сафронова Т. В., Киселев А. С., Шаталова Т. Б.
и др. Синтез моногидрата двойного пирофосфата кальция/аммония Ca(NH4)2P2O7•H2O ? предшественника биосовместимых фаз кальцийфосфатной керамики // Известия Академии наук. Сер. химическая. 2020. ? 1. С. 139 ? 147.
MacLennan G., Beevers C. A. The crystal structure of monocalcium phosphate monohydrate, Ca(H2PO4)2•H2O // Acta Crystallographica. 1956. V. 9. No. 2. Р. 187 ? 190. URL: https://doi.org/10.1107/S0365110X56000413
Boonchom B., Danvirutai C. The morphology and
thermal behavior of Calcium dihydrogen phosphate
monohydrate (Ca(H2PO4)2•H2O) obtained by a rapid
precipitation route at ambient temperature in different media // J. Optoelectron. Biomed. Mater. 2009. V. 1.
P. 115 ? 123. URL: http://chalcogen.ro/1Boonchom1.pdf
Boonchom B. Parallelogram-like microparticles of calcium dihydrogen phosphate monohydrate (Ca(H2PO4) 2H2O) obtained by a rapid precipitation route in aqueous and acetone media // Journal of alloys and compounds. 2009. V. 482. No. 1 ? 2. P. 199 ? 202. URL: https:// doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.03.157
Сафронова Т. В., Путляев В. И., Кнотько А. В. и др. Кальцийфосфатная керамика в системе Са(РО3)2?Са2Р2О7 на основе порошковой смеси, содержащей гидрофосфаты кальция // Стекло и керамика. 2018.
? 7. C. 37 ? 44.
?Safronova T. V., Putlyaev V. I., Knot?ko A. V. et al. Calcium Phosphate Ceramic in the System Ca(PO3)2?Ca2P2O7 Based on Powder Mixtures Containing Calcium Hydrophosphate // Glass Ceram. 2018. V. 75. No. 7?8.
P. 279 ? 286. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s10717-018-0072-z?
Filippov Y. Y., Orlov E. D., Klimashina E. S. et al. Colloidal forming of macroporous calcium pyrophosphate bioceramics in 3D-printed molds // Bioactive Materials. 2020. V. 5. No. 2. P. 309 ? 317.
Lode A., Meissner K., Luo Y. et al. Fabrication of porous scaffolds by three?dimensional plotting of a pasty calcium phosphate bone cement under mild conditions // Journal of tissue engineering and regenerative medicine. 2014. V. 8. No. 9. P. 682 ? 693. URL: https://doi.org/ 10.1002/term.1563
ICDD (2010). PDF-4+ 2010 (Database) / ed. by Dr. Soorya Kabekkodu; International Centre for Diffraction Data. Newtown Square. PA. USA, 2010. URL: http:// www.icdd.com/products/pdf2.htm
Hill W. L., Faust G. T., Reynolds D. S. System CaO?P2O5 // Am. J. Sci. 1944. V. 242. No. 9. P. 457 ? 477. URL: http://dx.doi.org/10.2475/ajs.242.9.457
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500 руб
УДК 666.3:546.41:661.635.41
Тип статьи:
Без рубрики
Оформить заявку