Calcium hydroxyapatite and methylcellulose interaction by their coprecipitation

  • Nikolay A. Zakharov head of the biocompatible materials sector; Doctor of Physical and Mathematical Sciences; senior research scientist; IGIC RAS; Moscow; e-mail: zakharov@igic.ras.ru
  • Maxim Ju. Sentsov PhD student; IGIC RAS; Moscow; e-mail: sentsov.maxim@gmail.com
Keywords: hydroxyapatite; biopolymercomposite material; bone issue; X-ray diffraction analysis; oscillation spectroscopy; crystalline structure.

Abstract

An organo-mineral composite (OMC) based on calcium hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 (HAp)
and natural biopolymer methylcellulose [C6H7O2(OH)3-x(OCH3)x]n (MCel) was synthesized by
coprecipitation from water solution in the system Ca(OH)2–H3PO4–[C6H7O2(OH)3-x(OCH3)x]n–H2O at
37°C. Composition and structure of the OMC and HAp crystallographic characteristics and sizes of HAp
nanoparticles were determined by XRD analysis, FTIR spectroscopy, scanning and transmission electron
microscopy and electron diffraction method. Formation of HAp nanoparticles agglomerates with sizes
about 150 nm lengthwise and 30 nm across has been established. Conclusion about interaction between
HAp nanoparticles and methylcellulose supermolecules was made

Downloads

Download data is not yet available.

References

1.Hench L.L. Bioceramics. // Journal of American Ceramic Society. 1998. V. 81. No 7.
P. 1705–1728.
2.Wei M., Evans J.H., Bostrom T. Synthesis and characterization of hydroxyapatite,
fluoride-substituted hydroxyapatite and fluorapatite. // Journal of Materials Science:
Materials in Medicine. 2003. V. 14. No 4. P. 311–320.
3.Батраков В. Биоактивный гидроксиапатит. // Химия и Жизнь - XXI век. 1998. №7.
С. 27–30.
4.Захаров Н.А., Беляевская Т.В., Чалых А.Е. Ультрадисперсные порошки
биосовместимого Ca10(PO4)6(OH)2: синтез, термообработка, свойства. //
Конденсированные среды и межфазные границы. 2006. Т. 8. № 1. С. 18–24.
5.Путляев В.И. Современные биокерамические материалы. // Соросовский
образовательный журнал. 2004. Т. 8. № 1. С. 44–50.
6.Орловский В.П., Суханова Г.Е., Ежова Ж.А. Гидроксиапатитная биокерамика //
Журнал Российского Химического Общества. 1991. Т. 36. № 6. С. 683–690.
7.Лукин Е. С., Горелик Е. И., Сафина М. Н. Биоактивная высокопористая керамика
на основе гидроксиапатита и ее применение для пластики кости // Фундаментальные
основы инженерных наук. 2006. Т. 1. С. 166–171.
8.Аврушин А.С., Тихилов Р.М., Аболин А.Б. Уровни организации минерального
матрикса костной ткани и механизмы, определяющие параметры их формирования.
// Морфология. 2005. Т. 27. № 2. С. 78–82.
9.Захаров Н.А., Ежова Ж.А., Коваль Е.М. Образование наноразмерных
биокомпозитов Ca10(PO4)6(OH)2/полисахарид (карбоксиметилцеллюлоза, хитозан) в
условиях соосаждения из водных растворов. // Сорбционные и хроматографические
процессы. 2007. Т.7. Вып. 4. С. 653–664.
10.Fei Chen, Zhou-Cheng Wang, Chang-Jian Lin. Preparation and characterization of
nano-sized hydroxyapatite particles and hydroxyapatite/chitosan nano-composite for use in
biomedical materials. // Materials Letters. 2002. V. 57. No 12. P. 858–861.
11.Ежова Ж.А., Захаров Н.А., Коваль Е.М. Синтез и физико-химическое
исследование желатинсодержащих гидроксиапатитов кальция. // Журнал
неорганической химии. 2009. Т. 54. № 3. С. 526–530.
12.Захаров Н.А., Ежова Ж.А., Коваль Е.М. Влияние малых добавок протеинов
(коллаген, лизин) на кристаллизацию биосовместимого Ca10(PO4)6(OH)2 из водных растворов. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2007. Т. 7. Вып. 5. С.
791–799.
13.Захаров Н.А., Ежова Ж.А., Коваль Е.М. Наноразмерный биокомпозит
гидроксиапатит кальция/карбоксиметилцеллюлоза. // Неорганические материалы.
2005. Т. 41. № 5. С. 1–8.
14.Ежова Ж.А., Коваль Е.М., Захаров Н.А. Синтез и физико-химическое
исследование гидроксиапатита кальция, содержащего карбоксиметилцеллюлозу. //
Журнал неорганической химии. 2006. Т. 51. № 2. С. 375–379.
15.Гальбрайх Л.С. Целлюлоза и ее производные // Соросовский образовательный
журнал. 1996. № 11. С. 47–53.
16.Целлюлоза и ее производные: в 2-х т. / Под ред. Н. Байклза и Л. Сегала; перевод
с англ. под ред. доктора техн. наук проф. З.А. Роговина. – М. : Мир. 1974.
17.Powder Diffraction File (inorganic phases). Swarthmore: Joint Committee on
Powder Diffraction Standards (JCPDS) File # 9-432.
18.Murugan R., Ramakrishna S. Bioresorbable composite bone paste using
polysaccharide based nano hydroxyapatite // Biomaterials. 2004. V. 25. P. 3829–3835.
19.Stoemenos J.P., Heera V. Epitaxial aluminum carbide formation in 6H-SiC by highdose
Al implantation. // Applied Physics Letters. 1999. V. 74. No 18. P. 2602–2604.
Published
2019-11-26
How to Cite
Zakharov, N. A., & Sentsov, M. J. (2019). Calcium hydroxyapatite and methylcellulose interaction by their coprecipitation. Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 11(2). Retrieved from https://journals.vsu.ru/sorpchrom/article/view/1912