Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою
Modern medicine (dentistry, orthopedics, traumatology) requires the creation of new composite materials, similar in structure, chemical composition and properties to natural tissue. It is necessary that the composition and structure of the composite maximally correspond to natural bone tissue, to im...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/469 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543901280632832 |
|---|---|
| author | Golovan, A. P. Borisenko, N. V. Krupskaya, T. V. Turov, V. V. |
| author_facet | Golovan, A. P. Borisenko, N. V. Krupskaya, T. V. Turov, V. V. |
| author_sort | Golovan, A. P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:04:00Z |
| description | Modern medicine (dentistry, orthopedics, traumatology) requires the creation of new composite materials, similar in structure, chemical composition and properties to natural tissue. It is necessary that the composition and structure of the composite maximally correspond to natural bone tissue, to improve characteristics such as bioactivity and biocompatibility. A promising direction is the application of composite materials based on hydroxyapatite (HAP) and biopolymers, in particular, proteins and carbohydrates (hyaluronic acid). The studies of a composite bioresorption in vitro using the dissolving HAP samples in both hydrochloric acid buffer and isotonic solution showed that the increased solubility of nanostructured HAP powders allows predicting their high bioactivity. One of the ways to regulate size of HAP particles in a biopolymer matrix can be to hold it in an acidic solution (pH ~ 5). The aim of this work is to study the processes of the influence of an acidic medium (hydrochloric acid solution) on the size of HAP crystals and the possibility of its aggregation with the formation of complex nano-structured agglomerates. Hydroxyapatite was obtained due to "wet" synthesis. A composite based on hydroxyapatite and hyaluronic acid (HAP / HA) was created using impregnating a synthesized HAP powder by a biopolymer solution. The process of acidic medium influence (hydrochloric acid solution) on hydroxyapatite (HAP) crystals size and the possibility of its aggregation with formation of complex nanoagglomerates were investigated using low-temperature 1H NMR spectroscopy. The identification of HAP powders composition before and after a treatment with hydrochloride acid was confirmed using XRD and IR spectroscopy. The crystallite size in powders is decreased (vs the specific surface area is increases) interacting with hydrochloride acid. The hydrochloride acid leads to minimum crystallites size in HAP / HA composite. This effect could be cause by formation of stable clusters of absorbed water solving the acid badly. This could be used to create composites of biocompatible, stable in an acidic medium. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:19Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-469 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:54Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4692022-06-29T10:04:00Z Effect of hydrochloride acid solutions on crystallite size of hydroxyapatite powders and their composites with hyaluronic acid Влияние растворов хлористоводорoдной кислоты на размер кристаллитов гидроксиапатита в порошках и их композитах с гиалуроновой кислотой Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою Golovan, A. P. Borisenko, N. V. Krupskaya, T. V. Turov, V. V. hydroxyapatite hyaluronic acid hydrochloride acid composite гідроксіапатит гіалуронова кислота хлористоводнева кислота композит гидроксиапатит гиалуроновая кислота хлористоводородная кислота композит Modern medicine (dentistry, orthopedics, traumatology) requires the creation of new composite materials, similar in structure, chemical composition and properties to natural tissue. It is necessary that the composition and structure of the composite maximally correspond to natural bone tissue, to improve characteristics such as bioactivity and biocompatibility. A promising direction is the application of composite materials based on hydroxyapatite (HAP) and biopolymers, in particular, proteins and carbohydrates (hyaluronic acid). The studies of a composite bioresorption in vitro using the dissolving HAP samples in both hydrochloric acid buffer and isotonic solution showed that the increased solubility of nanostructured HAP powders allows predicting their high bioactivity. One of the ways to regulate size of HAP particles in a biopolymer matrix can be to hold it in an acidic solution (pH ~ 5). The aim of this work is to study the processes of the influence of an acidic medium (hydrochloric acid solution) on the size of HAP crystals and the possibility of its aggregation with the formation of complex nano-structured agglomerates. Hydroxyapatite was obtained due to "wet" synthesis. A composite based on hydroxyapatite and hyaluronic acid (HAP / HA) was created using impregnating a synthesized HAP powder by a biopolymer solution. The process of acidic medium influence (hydrochloric acid solution) on hydroxyapatite (HAP) crystals size and the possibility of its aggregation with formation of complex nanoagglomerates were investigated using low-temperature 1H NMR spectroscopy. The identification of HAP powders composition before and after a treatment with hydrochloride acid was confirmed using XRD and IR spectroscopy. The crystallite size in powders is decreased (vs the specific surface area is increases) interacting with hydrochloride acid. The hydrochloride acid leads to minimum crystallites size in HAP / HA composite. This effect could be cause by formation of stable clusters of absorbed water solving the acid badly. This could be used to create composites of biocompatible, stable in an acidic medium. Современная медицина (стоматология, ортопедия, травматология) требует создания новых композиционных материалов, похожих по структуре, химическому составу и свойствам на естественную костную ткань с улучшенными характеристиками, такими как биоактивность и биосовместимость. Перспективным направлением является применение композиционных материалов на основе гидроксиапатита (ГАП) и биополимеров, в частности белков и углеводов (гиалуроновая кислота ГК). Исследования композиционной биоресорбции in vitro с использованием растворенных образцов ГАП в буфере гидрохлоридной кислоты и в изотоническом растворе показали, что повышенная растворимость наноструктурированных ГАП-порошков позволяет предсказать их высокую биологическую активность. Одним из способов регулирования размера частиц ГАП в биополимерной матрице может быть ее удерживание в кислом растворе (рН~5). Целью этой работы является изучение процессов влияния кислой среды (раствора гидрохлоридной кислоты) на размер кристаллов ГАП и возможность ее агрегации с образованием сложных наноструктурированных агломератов. Гидроксиапатит был получен путем «мокрого» синтеза. Композит на основе гидроксиапатита и гиалуроновой кислоты (ГАП / ГК) был создан с использованием пропитки синтезированного порошка ГАП биополимерным раствором. Методом низкотемпературной 1Н ЯМР-спектроскопии исследован процесс влияния кислых сред (раствора гидрохлоридной кислоты) на размер кристаллов гидроксиапатита и возможность его агрегации с образованием сложных наноагломератов. Идентификация состава ГАП-порошков до и после обработки гидрохлоридной кислотой подтверждена с использованием рентгеновской и ИК-спектроскопии. Размер кристаллитов в порошках уменьшается (величина удельной поверхности растет), взаимодействуя с гидрохлоридной кислотой. Установлено, что в композитной системе ГАП/ГК влияние раствора кислоты на размер кристаллитов минимальный. Вероятно, это обусловлено формированием стабильных кластеров адсорбированной воды, которые плохо растворяют кислоту. Данный эффект может быть использован для создания биосовместимых композитов, стабильных в кислой среде. Сучасна медицина (стоматологія, ортопедія, травматологія) потребують створення нових композиційних материалів, подібних за структурою, хімічному складу та властивостям на природню кісткову тканин з покращенними характеристиками, такими як біоактивність та біосумісність. Перспективним напрямом є застосування композиційних матеріалів на основі гідроксиапатиту (ГАП) та біополімерів, зокрема білків та вуглеводів (гіалуронова кислота ГК). Дослідження композиційної біоресорбції in vitro з використанням розчинених зразків ГАП в буфері гідрохлоридної кислоти та в ізотонічному розчині показали, що підвищенна розчинність наноструктурованих ГАП-порошків дозволяє передбачити їхню високу біологічну активність. Одним з способів регулювання розміру частинок ГАП в біополімерній матриці може бути її утримання в кислому розчині (рН~5). Метою цієї роботи є вивчення процесів впливу кислого середовища (розчину гідрохлоридної кислоти) на розмір кристалітів ГАП та можливість її агрегації з утворенням складних наноструктурованих агломератів. Гідроксиапатит був отриманій шляхом «мокрого» синтезу. Композит на основі гідроксиапатиту та гіалуронової кислоти (ГАП/ГК) був створений з використанням просочення синтезованого порошку ГАП біополімерним розчином. Методом низькотемпературної 1Н ЯМР-спектроскопії досліджено процес впливу кислих середовищ (розчину гідрохлоридної кислоти) на розмір кристалів гідроксиапатиту та можливість його агрегації з утворенням складних наноагломератів. Идентифікація складу ГАП-порошків до та після обробки гідрохлоридною кислотою підтверждена з використанням рентгеновської та ІЧ-спектроскопії. Розмір кристалітів в порошках зменшується (величина питомої поверхні збільшується), при взаємодії з гідрохлоридною кислотою. Встановлено, що в композитній системі ГАП/ГК вплив розчину кислоти на розмір кристалітів мінімальний. Імовірно, це обумовлено формуванням стабільних кластерів адсорбованої води, які погано розчиняють кислоту. Даний ефект може бути використаний для створення біосумісних композитів, стабільних в кислому середовищі. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018-08-23 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/469 10.15407/hftp09.03.228 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 9 No. 3 (2018): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 228-236 Химия, физика и технология поверхности; Том 9 № 3 (2018): Химия, физика и технология поверхности; 228-236 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 9 № 3 (2018): Хімія, фізика та технологія поверхні; 228-236 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp09.03 ru https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/469/476 Copyright (c) 2018 A. P. Golovan, N. V. Borisenko, T. V. Krupskaya, V. V. Turov |
| spellingShingle | гідроксіапатит гіалуронова кислота хлористоводнева кислота композит Golovan, A. P. Borisenko, N. V. Krupskaya, T. V. Turov, V. V. Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| title | Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| title_alt | Effect of hydrochloride acid solutions on crystallite size of hydroxyapatite powders and their composites with hyaluronic acid Влияние растворов хлористоводорoдной кислоты на размер кристаллитов гидроксиапатита в порошках и их композитах с гиалуроновой кислотой |
| title_full | Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| title_fullStr | Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| title_full_unstemmed | Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| title_short | Вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| title_sort | вплив розчинів хлористоводневої кислоти на розмір кристалітів гідроксіапатиту в порошках та їхню композитах з гіалуроновою кислотою |
| topic | гідроксіапатит гіалуронова кислота хлористоводнева кислота композит |
| topic_facet | hydroxyapatite hyaluronic acid hydrochloride acid composite гідроксіапатит гіалуронова кислота хлористоводнева кислота композит гидроксиапатит гиалуроновая кислота хлористоводородная кислота композит |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/469 |
| work_keys_str_mv | AT golovanap effectofhydrochlorideacidsolutionsoncrystallitesizeofhydroxyapatitepowdersandtheircompositeswithhyaluronicacid AT borisenkonv effectofhydrochlorideacidsolutionsoncrystallitesizeofhydroxyapatitepowdersandtheircompositeswithhyaluronicacid AT krupskayatv effectofhydrochlorideacidsolutionsoncrystallitesizeofhydroxyapatitepowdersandtheircompositeswithhyaluronicacid AT turovvv effectofhydrochlorideacidsolutionsoncrystallitesizeofhydroxyapatitepowdersandtheircompositeswithhyaluronicacid AT golovanap vliânierastvorovhloristovodorodnojkislotynarazmerkristallitovgidroksiapatitavporoškahiihkompozitahsgialuronovojkislotoj AT borisenkonv vliânierastvorovhloristovodorodnojkislotynarazmerkristallitovgidroksiapatitavporoškahiihkompozitahsgialuronovojkislotoj AT krupskayatv vliânierastvorovhloristovodorodnojkislotynarazmerkristallitovgidroksiapatitavporoškahiihkompozitahsgialuronovojkislotoj AT turovvv vliânierastvorovhloristovodorodnojkislotynarazmerkristallitovgidroksiapatitavporoškahiihkompozitahsgialuronovojkislotoj AT golovanap vplivrozčinívhloristovodnevoíkislotinarozmírkristalítívgídroksíapatituvporoškahtaíhnûkompozitahzgíaluronovoûkislotoû AT borisenkonv vplivrozčinívhloristovodnevoíkislotinarozmírkristalítívgídroksíapatituvporoškahtaíhnûkompozitahzgíaluronovoûkislotoû AT krupskayatv vplivrozčinívhloristovodnevoíkislotinarozmírkristalítívgídroksíapatituvporoškahtaíhnûkompozitahzgíaluronovoûkislotoû AT turovvv vplivrozčinívhloristovodnevoíkislotinarozmírkristalítívgídroksíapatituvporoškahtaíhnûkompozitahzgíaluronovoûkislotoû |