Hydroxylapatit Formel, Egenskaper och Användningar



den hydroxylapatit, även känd som hydroxiapatit eller kalciumhydroxylapatit, är ett mineralfosfat, kalciumhydroxidfosfat, vars formel är [Ca5 (PO4)3OH], som bildar glasartade och glasiga massor, ofta gröna.

Det är sällan rent i naturen men blandas ofta med fluorapatit, i vilken fluor ersätter hydroxylgruppen (OH) i molekylen. Denna blandning, kallad serie med fast lösning, är en kontinuerlig kemisk variation mellan de två rena substanserna. (Encyclopædia Britannica, 1998).

index

  • 1 Ursprung av hydroxylapatit
  • 2 Kemisk syntes
  • 3 egenskaper
  • 4 användningsområden
    • 4,1 1- medicin
    • 4.2 2- Dentistry and oral care
    • 4.3 3- Arkeologi
    • 4.4 4- Andra användningsområden
  • 5 referenser

Ursprung av hydroxylapatit

Denna mineral hette hydro-apatit 1856 av Augustin Alexis Damour, den ἀπατάω grekiska (apatao) eftersom det är ofta förväxlas med andra mineraler (t.ex. Beryl, Milarita), plus prefixet "hydro" för att beteckna som var rik i vatten (som hydroxyl).

Waldemar Schaller ändrade något namn till hydroxylapatit 1912 och därefter introducerades ordet hydroxyllapatit av Burri, Jakob, Parker och Hugo Strunz år 1935.

Andra namn som tillämpas på detta mineral inkluderar: piroclasita, ornitita, monita, etc. Mucha "karbonat-apatit" är hydroxylapatit, inklusive några dahilita, kolofonium, etc. (mindat.org och Hudson Institute of Mineralogy, 2017).

Upp till 50 volymprocent och 70 viktprocent humant ben är en modifierad form av hydroxylapatit (kallat benmineral). Hydroxylapatit som är defekt i kalciumkarbonat är det huvudsakliga mineralet från vilket tandemalj och dentin är sammansatta.

Hydroxiapatitpartiklarna kristaller finns också i små förkalkningar (inom tallkottkörteln och andra strukturer) kända som kron arenaceous eller "hjärnan sand" (Miami Centrum för kosmetisk och Implant Dentistry, S.F.).

Kemisk syntes

Hydroxiapatit kan syntetiseras genom olika metoder såsom kemisk avsättning våt biomimetiska avsättning, sol-gel-väg (kemisk fällning våt) eller elektrode.

Det har föreslagits (Bouyer, Gitzhofer, & Boulos, 2000) att hydroxiapatit nanokristallsuspensionen kan framställas genom en våt kemisk utfällningsreaktion efter följande reaktionsekvation:

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

Flera studier har visat att syntesen av hydroxiapatit via våtkemi kan förbättras med hjälp av ultraljud. Den ultraljudsassisterade syntesen (sono-syntes) av hydroxiapatit är en framgångsrik teknik för att producera nanostrukturerad hydroxiapatit med höga kvalitetsstandarder.

Ultraljudsvägen tillåter att producera nanokristallin hydroxiapatit såväl som modifierade partiklar, t ex nanosfärer och komposithartser.

egenskaper

Den hydroxylapatit är en grupp mineral apatit med sub-glaskroppen lyster, hartsartade, vaxartad, fett eller jordnära vanligen vit, gul eller grön grå. Formeln för sin enhetscell är Ca5(PO4)3(OH), vars molekylvikt är 502,31 g / mol och har en densitet mellan 3,14 och 3,21 g / ml.

Den har en hexagonal kristallin struktur, som är en dipyramidalklass-kristall. Dess hårdhet är 5 och den lever som tabulära kristaller och som stalagmiter, knölar och i kristallina till massiva åsar (Apatite- (CaOH) Mineral Data, S.F.).

tillämpningar

1- Medicin

Hydroxylapatit finns i människokroppen i tänderna och benen. Därför används det vanligtvis som ett fyllmedel för att ersätta det amputerade benet eller som en beläggning för att främja benstillväxt i protesimplantat.

Många moderna implantat, till exempel höftbyte och implantat med benledningar, är belagda med hydroxylapatit. Det har föreslagits att detta kan främja osseointegration (L. Sedel, 1997).

Titan och rostfritt stålimplantat är ofta täckta med hydroxyapatitbeläggningar för att lura kroppen och minska implantatets avstötningsgrad.

Hydroxipatit kan också användas i fall där det finns hålrum eller benfel. Denna process utförs genom pulver, block eller pärlor av materialet som placeras i de drabbade områdena av ben.

På grund av sin bioaktivitet stimulerar den bentillväxt och återställer defekten. Denna process kan vara ett alternativ till allogena och xenogena bentransplantat. Typiskt resulterar i kortare läkningstider än de observerade om hydroxapatit inte användes.

Tillämpningen av modifierad hydroxylapatit öppnar möjligheter för framställning av konstgjorda benimplantat och substanser för en rad olika läkemedel för att behandla olika lesioner mjuka och slemhinnevävnader hos individen.

Hydroxylapatit är ett mycket effektivt medel för många områden i ansiktsmjukviktförstoring och är associerad med en hög och väletablerad säkerhetsprofil.

Hydroxylapatit kombinerar hög elasticitet och viskositet med förmåga att framkalla långvarig kollagenbildning vilket gör det till ett idealiskt medel för en global ansiktsmetod (Jani Van Loghem, 2015).

Hydroxylapatit har en annan speciell användning för HIV-positiva människor som lider av ansikts lipoatrofi, även känd som ansikts slöseri, som är en bieffekt av antiretrovirala läkemedel (American Society of Plastic Surgeons, S.F.).

2- Tandvård och muntlig vård

Emaljkompositionen är 97 viktprocent nano-hydroxiapatit och 3 viktprocent organiskt material och vatten. I dentin representerar nano-hydroxiapatiten 70 viktprocent.

Eftersom nanohydroxiapatiten är huvudkomponenten i emaljen, ger den ett klart vitt utseende och eliminerar ljusets diffusa reflektivitet genom att stänga de små porerna på emaljytan.

Syntetisk nano-hydroxiapatit efterliknar storleken på naturlig dentinhydroxipatit eller emaljapatit.

De experimentella resultaten visar fördelarna med nano hydroxiapatit reparation emalj, vilket har lett till deras införlivande i tandkrämer och munvatten lösningar för att främja återställande av emaljytor eller demineraliserat dentin avsättning hydroxyapatit nanopartiklar i defekter (FLUIDINOVA, SF).

3- arkeologi

I arkeologi kan hydroxylapatiten av människor och djurrester analyseras för att rekonstruera gamla dieter, migreringar och palaeoklimatikum. Mineralfraktionerna av ben och tänder fungerar som en reservoar av spårämnen, inklusive kol, syre och strontium.

Analys av stabila isotoper av humant och faunal hydroxylapatit kan användas för att indikera huruvida en diet var övervägande land eller i havet (kol, strontium), geografiska ursprung och flyttande vanor hos ett djur eller en människa (syre, strontium) och rekonstruera tidigare temperaturer och klimatförändringar (syre).

Den efter depositionella förändringen av benet kan bidra till nedbrytningen av benkollagen, proteinet som är nödvändigt för analys av stabila isotoper.

4- Andra användningsområden

Det visade sig att luftfilter bestående av nanostrukturer innehållande hydroxiapatit var effektiva vid absorption och sönderdelning av CO, vilket i slutändan kan leda till dess användning vid minskning av föroreningar för bilutsläpp..

Under 2014 syntetiserades en alginat / nano-hydroxiapatitförening och testades i fältet som ett adsorbent för fluorid. Denna biokomposit avlägsnade fluorid genom en jonbytarmekanism och är biokompatibel och biologiskt nedbrytbar.

Nyligen var tillämpningar inom katalys och separation av proteiner utvecklats och framgångsrikt testats med användning av kalciumfosfat nanostrukturerad, vilket antyder att många innovativa användningar för dessa material kommer.

referenser

  1. American Society of Plastikkirurger. (S.F.). Dermal Fillers: Calciumhydroxylapatit. Återställd från plastikkirurgi: plasticsurgery.org.
  2. Apatit- (CaOH) Mineral Data. (S.F.). Återställd från webmineral: webmineral.com.
  3. Bouyer, E., Gitzhofer, F., & Boulos, M. I. (2000). Morfologisk studie av hydroxapapitit nanokristallsuspension. Journal of Materials Science: Material i medicin. 11 (8), 523-531. 
  4. Encyclopædia Britannica. (1998, 20 september). Hydroxylapatit. Hämtat från Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  5. (S.F.). användningsområden för hydroxipapititegenskaper och applikationer. Återställd från fluidinova.pt: fluidinova.pt.
  6. Jani Van Loghem, M. Y. (2015). Kalciumhydroxylapatit. J Clin Estesthet Dermatol. 8 (1) :, 38-49. 
  7. Sedel, C.R. (1997). Bioceramics, Volym 10. Paris: Elsevier vetenskap.
  8. Miami Center för kosmetisk och implantat dentistry. (S.F.). Ben- och tandmineral: Hydroxylapatit. Återställd från miamicosmeticdentalcare: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. org och Hudson Institute of Mineralogy. (2017, 20 april). Hydroxylapatit. Hämtad från mindat.org.