- Istraktura ng calcium phosphate
- Mapanghalong calcium phosphate
- Ang natitirang pamilya
- Mga katangian ng pisikal at kemikal
- Mga Pangalan
- Ang bigat ng molekular
- Pisikal na paglalarawan
- Tikman
- Temperatura ng pagkatunaw
- Solubility
- Density
- Refractive index
- Pamantayang enthalpy ng pagbuo
- Imbakan ng temperatura
- pH
- Pagsasanay
- Kaltsyum nitrayd at ammonium hydrogen pospeyt
- Kaltsyum hydroxide at phosphoric acid
- Aplikasyon
- Sa tisyu ng buto
- Mga cemento ng bioceramic
- Mga doktor
- Ang iba pa
- Mga Sanggunian
Ang calcium phosphate ay isang hindi organikong asin at tersiyaryo na ang formula ng kemikal ay Ca 3 (PO 4 ) 2 . Sinasabi ng formula na ang komposisyon ng asin na ito ay 3: 2 para sa calcium at pospeyt, ayon sa pagkakabanggit. Maaari itong makita nang direkta sa imahe sa ibaba, kung saan ipinapakita ang ca 2+ cation at ang PO 4 3- anion . Para sa bawat tatlong Ca 2+ mayroong dalawang PO 4 3- nakikipag-ugnay sa kanila.
Sa kabilang banda, ang calcium phosphate ay tumutukoy sa isang serye ng mga asing-gamot na magkakaiba depende sa ratio ng Ca / P, pati na rin ang antas ng hydration at pH. Sa katunayan, maraming uri ng mga calcium phosphates na umiiral at maaaring synthesized. Gayunpaman, kasunod ng nomenclature sa sulat, ang calcium phosphate ay tumutukoy lamang sa tricalcium, ang nabanggit na.
Proporsyon at ions sa tricalcium phosphate. Pinagmulan: RicHard-59, mula sa Wikimedia Commons
Ang lahat ng mga phosphate ng calcium, kabilang ang Ca 3 (PO 4 ) 2 , ay mga puting solido na may bahagyang kulay-abo na tono. Maaari silang maging butil, multa, mala-kristal, at may mga sukat ng butil na nasa paligid ng mga micron; at kahit ang mga nanoparticle ng mga pospeyt na ito ay inihanda, na kung saan ang mga biocompatible na materyales para sa mga buto ay dinisenyo.
Ang biocompatibility na ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga asing-gamot na ito ay matatagpuan sa ngipin at, sa madaling salita, sa mga tisyu ng mga mammal. Halimbawa, ang hydroxyapatite ay isang crystalline calcium phosphate, na siya namang nakikipag-ugnay sa isang amorphous phase ng parehong asin.
Nangangahulugan ito na mayroong mga amorphous at crystalline calcium phosphates. Para sa kadahilanang ito ay hindi nakakagulat ang pagkakaiba-iba at maraming mga pagpipilian kapag synthesizing materyales batay sa calcium phosphates; mga materyales na kung saan ang mga pag-aari araw-araw ang mga mananaliksik ay mas interesado sa buong mundo upang tumuon sa pagpapanumbalik ng mga buto.
Istraktura ng calcium phosphate
Kaltsyum pospeyt sa mineral whitlockite. Pinagmulan: Smokefoot, mula sa Wikimedia Commons
Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng istraktura ng tribasic calico phosphate sa kakaibang mineral whitlockite, na maaaring maglaman ng magnesium at iron bilang mga impurities.
Kahit na sa unang sulyap ay maaaring mukhang kumplikado, kinakailangan upang linawin na ang modelo ay ipinapalagay ang mga pakikipag-ugnay sa covalent sa pagitan ng mga oxygen atoms ng mga phosphate at ang mga sentro ng metal ng calcium.
Bilang isang representasyon, ito ay may bisa, gayunpaman, ang mga pakikipag-ugnay ay electrostatic; iyon ay, ang Ca 2+ cations ay naaakit sa PO 4 3- (Ca 2+ - O-PO 3 3- ) anion . Sa pag-iisip nito, nauunawaan kung bakit sa imahe ang calcium (green spheres) ay napapalibutan ng mga negatibong singil ng mga atomo ng oxygen (pulang spheres).
Dahil maraming mga ions, hindi ito nag-iiwan ng isang simetriko na pag-aayos o nakikita ang pattern. Ang Ca 3 (PO 4 ) 2 ay nagpatibay sa mababang temperatura (T <1000 ° C) isang yunit ng cell na naaayon sa isang sistema ng kristal na rhombohedral; Ang polymorph na ito ay kilala sa pamamagitan ng pangalan ng β-Ca 3 (PO 4 ) 2 (β-TCP, para sa acronym nito sa Ingles).
Sa mataas na temperatura, sa kabilang banda, nagbabago ito sa polymorph α-Ca 3 (PO 4 ) 2 (α-TCP), na ang cell cell ay tumutugma sa isang monoclinic crystalline system. Sa mas mataas na temperatura, ang polymorph α'-Ca 3 (PO 4 ) 2 , na mayroong isang hexagonal crystalline na istraktura , maaari ring mabuo .
Mapanghalong calcium phosphate
Nabanggit ang mga istruktura ng Crystal para sa calcium phosphate, na inaasahan mula sa isang asin. Gayunpaman, may kakayahang magpakita ng mga disordered at kawalaan ng simetriko, na higit na nauugnay sa isang uri ng "calcium phosphate glass" kaysa sa mga kristal sa mahigpit na kahulugan ng kahulugan nito.
Kapag nangyari ito, ang calcium phosphate ay sinasabing mayroong isang amorphous structure (ACP, amorphous calcium phosphate). Maraming mga may-akda ang tumuturo sa ganitong uri ng istraktura bilang responsable para sa mga biological na katangian ng Ca 3 (PO 4 ) 2 sa mga tisyu ng buto, posible ang pagkumpuni nito at biomimetization.
Sa pamamagitan ng pagpapalabas ng istraktura nito sa pamamagitan ng nuclear magnetic resonance (NMR), ang pagkakaroon ng OH - at HPO 4 2- ion ay natagpuan sa ACP. Ang mga ion na ito ay nabuo ng hydrolysis ng isa sa mga pospeyt:
PO 4 3- + H 2 O <=> HPO 4 2- + OH -
Bilang resulta, ang tunay na istraktura ng ACP ay nagiging mas kumplikado, na ang komposisyon ng mga ions nito ay kinakatawan ng pormula: Ca 9 (PO 4 ) 6-x (HPO 4 ) x (OH) x . Ang 'x' ay nagpapahiwatig ng antas ng hydration, dahil kung x = 1, kung gayon ang formula ay: Ca 9 (PO 4 ) 5 (HPO 4 ) (OH).
Ang iba't ibang mga istraktura na maaaring magkaroon ng ACP ay nakasalalay sa mga ca / P molar ratios; iyon ay, ng mga kamag-anak na halaga ng calcium at pospeyt, na nagbabago ng lahat ng mga nagreresultang komposisyon nito.
Ang natitirang pamilya
Ang mga phosphate ng calcium ay sa katunayan isang pamilya ng mga tulagay na compound, na kung saan ay maaaring makipag-ugnay sa isang organikong matrix.
Ang iba pang mga pospeyt ay nakuha "simpleng" sa pamamagitan ng pagbabago ng mga anion na may kasamang kaltsyum (PO 4 3- , HPO 4 2- , H 2 PO 4 - , OH - ), pati na rin ang uri ng mga dumi sa solid. Kaya, hanggang sa labing isang o higit pang mga posporus na calcium, bawat isa ay may sariling istraktura at katangian, ay maaaring natural o artipisyal na nagmula.
Ang ilang mga pospeyt at ang kani-kanilang mga istraktura at formula ng kemikal ay mababanggit sa ibaba:
-Calcium hydrogen phosphate dihydrate, CaHPO 4 ∙ 2H 2 O: monoclinic.
-Calcium dihydrogen phosphate monohidrat, Ca (H 2 PO 4 ) 2 ∙ H 2 O: triclinic.
-Anhydrous diacid phosphate, Ca (H 2 PO 4 ) 2 : triclinic.
-Octacalcium hydrogen phosphate (OCP), Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 : triclinic. Ito ay isang hudyat sa synthesis ng hydroxyapatite.
-Hydroxyapatite, Ca 5 (PO 4 ) 3 OH: heksagonal.
Mga katangian ng pisikal at kemikal
Mga Pangalan
-Calcium pospeyt
-Tricalcium pospeyt
-Ticalcium diphosphate
Ang bigat ng molekular
310.74 g / mol.
Pisikal na paglalarawan
Ito ay isang walang amoy puting solid.
Tikman
Walang lasa.
Temperatura ng pagkatunaw
1670 ° K (1391 ° C).
Solubility
-Praktikal na hindi matutunaw sa tubig.
-Wasto sa etanol.
-Solektahin sa dilute hydrochloric acid at nitric acid.
Density
3.14 g / cm 3 .
Refractive index
1,629
Pamantayang enthalpy ng pagbuo
4126 kcal / mol.
Imbakan ng temperatura
2-8 ° C
pH
6-8 sa isang may tubig na pagsuspinde ng 50 g / L ng calcium phosphate.
Pagsasanay
Kaltsyum nitrayd at ammonium hydrogen pospeyt
Maraming mga pamamaraan upang makagawa o makabuo ng calcium phosphate. Ang isa sa mga ito ay binubuo ng isang halo ng dalawang asing-gamot, Ca (HINDI 3 ) 2 ∙ 4H 2 O, at (NH 4 ) 2 HPO 4 , na dati nang natunaw sa ganap na alkohol at tubig, ayon sa pagkakabanggit. Ang isang asin ay nagbibigay ng calcium, at ang iba pang pospeyt.
Mula sa halo na ito ang ACP ay nag-uunlad, na pagkatapos ay isinailalim sa pag-init sa isang oven sa 800 ° C sa loob ng 2 oras. Bilang resulta ng pamamaraang ito, nakuha ang β-Ca 3 (PO 4 ) 2 . Sa pamamagitan ng maingat na pagkontrol ng mga temperatura, pagkabalisa, at mga oras ng pakikipag-ugnay, ang pagbuo ng nanocrystal ay maaaring mangyari.
Upang mabuo ang α-Ca 3 (PO 4 ) 2 polymorph kinakailangan upang painitin ang pospeyt sa itaas ng 1000 ° C. Ang pag-init na ito ay isinasagawa sa pagkakaroon ng iba pang mga metal ion, na sapat na nagpapatatag ng polymorph na ito upang magamit ito sa temperatura ng silid; iyon ay, nananatili ito sa isang matatag na estado ng meta.
Kaltsyum hydroxide at phosphoric acid
Maaari ring mabuo ang kaltsyum pospeyt sa pamamagitan ng paghahalo ng mga solusyon ng calcium hydroxide at phosphoric acid, na gumagawa ng isang neutralization ng acid-base. Matapos ang kalahati ng isang araw ng pagkahinog sa mga inuming likido ng ina, at ang kanilang nararapat na pagsasala, paghuhugas, pagpapatayo at pagsunud, isang butil na butil na amorphous phosphate, ACP, ay nakuha.
Ang produktong reaksyon ng ACP ng mataas na temperatura, nagbabago ayon sa sumusunod na mga equation ng kemikal:
2Ca 9 (HPO 4 ) (PO 4 ) 5 (OH) => 2Ca 9 (P 2 O 7 ) 0.5 (PO 4 ) 5 (OH) + H 2 O (sa T = 446.60 ° C)
2Ca 9 (P 2 O 7 ) 0.5 (PO 4 ) 5 (OH) => 3Ca 3 (PO 4 ) 2 + 0.5H 2 O (sa T = 748.56 ° C)
Sa ganitong paraan, ang β-Ca 3 (PO 4 ) 2 , ang pinaka-pangkaraniwan at matatag na polymorph, ay nakuha .
Aplikasyon
Sa tisyu ng buto
Ang Ca 3 (PO 4 ) 2 ay ang pangunahing hindi organikong nasasakupan ng abo ng buto. Ito ay isang sangkap ng mga pagpapalit ng mga kapalit ng buto, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakapareho ng kemikal nito kasama ang mga mineral na naroroon sa buto.
Ang calcium pospeyt biomaterial ay ginagamit upang iwasto ang mga depekto sa buto at sa patong ng mga titanium metal prostheses. Ang calcium pospeyt ay idineposito sa kanila, ibukod ang mga ito mula sa kapaligiran at pinabagal ang proseso ng kaagnasan ng titanium.
Ang mga phosphate ng kaltsyum, kabilang ang Ca 3 (PO 4 ) 2 , ay ginagamit upang gumawa ng mga materyales na seramik. Ang mga materyales na ito ay biocompatible, at kasalukuyang ginagamit upang maibalik ang pagkawala ng buto ng alveolar na nagreresulta mula sa sakit na periodontal, impeksyon sa endodontic, at iba pang mga kondisyon.
Gayunpaman, dapat lamang silang magamit upang mapabilis ang periapical na pagkumpuni ng buto, sa mga lugar kung saan walang talamak na impeksyon sa bakterya.
Maaaring gamitin ang kaltsyum pospeyt upang ayusin ang mga depekto sa buto kapag hindi magamit ang isang autogenous bone graft. Maaari itong magamit nang nag-iisa o kasabay ng isang biodegradable at resorbable polimer, tulad ng polyglycolic acid.
Mga cemento ng bioceramic
Ang semento pospeyt semento (CPC) ay isa pang bioceramic na ginamit sa pag-aayos ng tissue ng buto. Ginagawa ito sa pamamagitan ng paghahalo ng pulbos ng iba't ibang uri ng mga phosphate ng calcium sa tubig, na bumubuo ng isang i-paste. Ang pag-paste ay maaaring mai-injected o marapat sa depekto ng buto o lukab.
Ang mga semento ay hinuhubog, unti-unting isinalin, at pinalitan ng bagong nabuo na buto.
Mga doktor
-Ca 3 (PO 4 ) 2 ay isang pangunahing asin, na kung saan ito ay ginagamit bilang isang antacid upang neutralisahin ang labis na acid ng tiyan at dagdagan ang pH. Sa mga ngipin, nagbibigay ito ng isang mapagkukunan ng calcium at pospeyt upang mapadali ang proseso ng remineralization ng mga ngipin at hemostasis ng buto.
-Ginagamit din ito bilang suplemento sa nutrisyon, bagaman ang pinakamurang paraan upang maibigay ang calcium ay sa pamamagitan ng paggamit ng carbonate at citrate.
Ang calcium phosphate ay maaaring magamit sa paggamot ng tetany, latent hypocalcemia at maintenance therapy. Gayundin, ito ay kapaki-pakinabang sa pagdaragdag ng kaltsyum sa panahon ng pagbubuntis at paggagatas.
-Ginagamit ito sa paggamot ng kontaminasyon sa radio isotopes radio (Ra-226) at strontium (Sr-90). Hinarangan ng calcium phosphate ang pagsipsip ng radioactive isotopes sa digestive tract, kaya nililimitahan ang pinsala na dulot ng mga ito.
Ang iba pa
Ang Calcium phosphate ay ginagamit bilang feed para sa mga ibon. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa mga ngipin upang makontrol ang tartar.
-Ako ay ginagamit bilang isang anti-caking ahente, halimbawa upang maiwasan ang mesa ng asin mula sa compacting.
-Eto ay gumagana bilang isang ahente ng pagpapaputi ng harina. Samantala, sa mantika, pinipigilan ang hindi kanais-nais na kulay at mapabuti ang kondisyon ng Pagprito.
Mga Sanggunian
- Tung MS (1998) Phosphates ng Kaltsyum: Istraktura, Komposisyon, Solubility, at Katatagan. Sa: Amjad Z. (eds) Calcium Phosphates sa Biological at Industrial Systems. Springer, Boston, MA.
- Langlang Liu, Yanzeng Wu, Chao Xu, Suchun Yu, Xiaopei Wu, at Honglian Dai. (2018). "Sintesis, Katangian ng Nano-β-Tricalcium Phosphate at ang Inhibition sa Hepatocellular Carcinoma Cells," Journal of Nanomaterials, vol. 2018, Article ID 7083416, 7 mga pahina, 2018.
- Pinagsasama, Christ and Rey, Christian. (2010). Mga amphous calcium phosphates: synthesis, mga katangian at gamit sa biomaterial. Acta Biomaterialia, vol. 6 (n ° 9). pp. 3362-3378. ISSN 1742-7061
- Wikipedia. (2019). Tricalcium pospeyt. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
- Abida et al. (2017). Tricalcium phosphate powder: Paghahanda, kakayahan at compaction na kakayahan. Mediterranean Journal of Chemistry 2017, 6 (3), 71-76.
- PubChem. (2019). Kaltsyum pospeyt. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier. (2019). Kaltsyum pospeyt. Direktang Science. Nabawi mula sa: sciencedirect.com