Способ получения фторгидроксилапатита из модельного раствора ротовой жидкости

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения. Предложен способ моделирования процесса образования фторгидроксилапатита из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе фторгидроксилапатита в искусственно созданной модельной среде, отличающийся тем, что для этого готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, K2CO3 - 5,00 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 3,30 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 17,00 ммоль/л, NH4Cl - 29,4901 ммоль/л, NH4F - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl2⋅2H2O - 6,90 ммоль/л, MgCl2⋅6H2O - 3,00 ммоль/л, варьируя концентрацию фторид-ионов от 0,0076 до 0,0229 моль/л, заменяя фосфат-ионы на фторид-ионы, синтез проводят при значении рН=6,95±0,05, при этом через 10 дней образуется фаза фторгидроксилапатита. Изобретение обеспечивает моделирование кристаллизацию фосфатов кальция in vitro в среде, по электролитному составу приближенной к ротовой жидкости человека. 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения, которые могут быть использованы при создании материалов на основе ГА.

Известен способ получения синтетического кальциевого фторапатита, содержащего карбонатные и гидроксидные группы (патент РФ №1535823), включающий смешение разбавленных водных растворов кальций-, фосфор-, и фторсодержащих реагентов при повышенной температуре с углеродсодержащим компонентом, выдерживание смеси для полной кристаллизации продукта реакции, его отделение и сушку, при этом смешение растворов проводят в среде раствора нитрата калия, к которому добавляют реагенты, взятые в стехиометрическом соотношении в количестве: 1 объем на 4÷5 объемов раствора нитрата калия, а в качестве углеродсодержащего компонента используют газообразную смесь диоксида углерода и азота в объемном соотношении 1:(8÷10), которую подают в реакционную смесь со скоростью 0,8÷1,2 м33с и процесс ведут в присутствии гидроксида калия при рН=7,5÷8,5 с выдерживанием образовавшейся реакционной смеси при температуре 65÷85°С, в течение 16÷20 ч до образования кристаллического продукта.

Недостатком данного способа является невозможность использования для моделирования процесса образования фторгидроксилапатита.

Технической задачей заявляемого решения является создание способа моделирования процесса образования фторгидроксилапатита.

Техническим результатом заявляемого решения является моделирование кристаллизацию фосфатов кальция in vitro в среде, по электролитному составу приближенной к ротовой жидкости человека.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ моделирования процесса образования фторгидроксилапатита из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе фторгидроксилапатита в искусственно созданной модельной среде, отличающийся тем, что для этого готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, K2CO3 - 5,00 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 3,30 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 17,00 ммоль/л, NH4Cl - 29,4901 ммоль/л, NH4F - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl2⋅2H2O - 6,90 ммоль/л, MgCl2⋅6H2O - 3,00 ммоль/л, варьируя концентрацию фторид-ионов от 0,0076 до 0.0229 моль/л, заменяя фосфат-ионы на фторид-ионы, синтез проводят при значении рН=6,95±0,05, при этом через 10 дней образуется фаза фторгидроксилапатита.

В заявляемом решении в качестве биологической среды была выбрана ротовая жидкость. По составу ротовая жидкость представлена как неорганическими так и органическими составляющими. Неорганические компоненты состоят из макро и микроэлементов (Н, K, Na, Са, Mg, Fe, Cu, Р, S, Cl, F), они могут находиться в ионизированной форме в виде простых и сложных ионов. Из органических веществ в слюне преобладают аминокислоты, мочевина, моносахариды.

Известно, что ионы фтора способствуют росту частично деминерализованных кристаллов эмали. В результате этого образуется фторапатит или фторидный гидроксилапатит. Наличие ионов фтора на поверхности зуба в жидкой фазе между кристаллами призмы эмали и вокруг них оказывает существенное воздействие на процессы деминерализации эмали. В процессе деминерализации ионы фтора, адсорбированные на поверхности кристалла эмали, защищают кристалл, придавая ему свойства фторапатита. Вследствие этого растворимость кристалла в кислотах уменьшается. Предполагается, что поверхность кристалла эмали частично покрыта слоем фторида кальция, проявляющим сходные защитные свойства. При увеличении уровня рН из-за меньшей растворимости в кислотах первым в осадок выпадает фторапатит. При дальнейшем возрастании значения рН осаждаются гидроксилапатит и другие формы апатитов.

В ходе эксперимента была приготовлена серия водных раствором с различным содержанием фторид ионов, заменяя 0,0076 до 0.0229 моль/л фосфат-ионов на фторид-ионы. Навески солей количественно переносили в мерную колбу на 250 мл и устанавливали необходимое значение рН раствора.

Фазовый состав полученных осадков исследован с помощью РФА (ДРОН-3) и ИК-спектроскопии (спектрофотометре «ФТ-02»). Идентификация пиков на дифрактограммах проводилась с помощью картотеки JCPDS и программных пакетов DifWin4.0 и Crystallographica Search-Match. Содержание присутствующих фаз в образцах определяли по методу корундовых чисел (метод Чанга, программа Crystallographica Search-Match). Размеры области когерентного рассеяния (ОКР, минимальные размеры кристаллитов) твердых фаз определены по формуле Дебая-Шеррера. Параметры и объем элементарной ячейки кристаллов были вычислены по формулам для гексагональной сингонии ГАП.

Содержание основных компонентов в фильтрате определяли с помощью химических методов анализа: Са и Mg при их совместном присутствии - методом комплексонометрического титрования с отделением фосфатов (РД 52.24.403-2007); концентрацию фосфатов - фотометрически по молибденовой сини (λэфф=690 нм, кюветы с толщиной слоя 2 см, ГОСТ 18309-72); содержание фторид-ионов в фильтрате определяли методом прямой потенциометрии.

Изучение резорбции (растворимости) полученных образцов проводилось путем их динамического растворения при постоянном перемешивании в растворе 0,9%-ного хлорида натрия (рН≈7), и трис-буфере (рН=рН=7,4) при температуре (20-21°С). Через определенные промежутки времени (τ=0-90 мин) с помощью прямой потенциометрии фиксировали значение кислотности среды и показателя концентрации ионов кальция в растворе. На заключительном этапе эксперимента проводилось взвешивание высушенной не растворившейся твердой фазы. На основе полученных экспериментальных данных были получены кинетические кривые и проведена их математическая обработка.

Статистическую обработку полученных данных проводили методом Стьюдента для доверительной вероятности Р=0,95, исходя из предположения об их распределении по нормальному закону (программный пакет Statistic Soft 2006).

На фиг. 1 представлен результат сравнения данных рентгенофазового анализа синтезированной твердой фазы - 1 и чистого фторапатита - 2, указывающий на присутствие в составе синтезированного осадка твердой фазы фторапатита (Ca5(PO4)3F).

На фиг. 2 представлен анализ ИК-спектра, синтезированной твердой фазы в составе которой были идентифицированы полосы:

- полосы деформационных колебаний О-Р-O в (PO4)3- в области 640-550 см-1

- полосы ассиметричных валентных колебаний Р-O в области 1060-1030 см-1

- полосы деформационных колебаний О-С-O в области 875-887 см-1

Данные полосы указывают на соответствие - синтезированной твердой фазы карбонатзамещенныму фторапатиту.

В таблице 1 представлены результаты моделирования процесса замещения и фосфат-ионов фторид ионами в составе твердой фазы,

Ионы фтора сравнительно легко замещают гидроксил в растворах, формируя фторапатит (ФАП) Ca10(PO4)6F2 на поверхности гидроксилапатита поскольку

ФАП (-lgПРФАП=119-122) менее растворим, чем ГАП (-lgПРГАП=117):

Ca10(PO4)6(OH)2+xF-=Ca10(PO4)6(OH)2⋅xFx+xOH-

Фторид-ион способствует осаждению в водных растворах крупных столбчатых кристаллов фторапатита с четкой гексагональной огранкой.

На фиг. 3. представлено Са/Р-соотношение, полученное по результатам синтеза, при этом при увеличении концентрации фторид ионов Са/Р-соотношение увеличивается. Введение ионов фтора в кристаллическую решетку гидроксилапатита оказывает стабилизирующее действие. Также обмен ионов ОН- на ионы фтора должен быть эффективным в силу большей разности в энергиях связей. При замещении фосфат-ионов карбонат-ионами необходима компенсации различия зарядов PO43- и СО32- групп, что достигается посредством совместного замещения карбонат и фторид-ионами групп PO43

На фиг. 4 представлены результаты микроскопического анализа модельных растворов с добавлением ионов фтора различной концентрации.

Таким образом, решается техническая задачей создание способа моделирования процесса образования фторгидроксилапатита.

Способ моделирования процесса образования фторгидроксилапатита из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе фторгидроксилапатита в искусственно созданной модельной среде, отличающийся тем, что для этого готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммоль/л, K2CO3 - 5,00 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 3,30 ммоль/л, (NH4)2HPO4 - 17,00 ммоль/л, NH4Cl - 29,4901 ммоль/л, NH4F - 0,01 ммоль/л, KCl - 25,00 ммоль/л, CaCl2⋅2H2O - 6,90 ммоль/л, MgCl2⋅6H2O - 3,00 ммоль/л, варьируя концентрацию фторид-ионов от 0,076 до 0,0229 моль/л, заменяя фосфат-ионы на фторид-ионы, синтез проводят при значении рН=6,95±0,05, при этом через 10 дней образуется фаза фторгидроксилапатита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины, конкретно к гистологии и патологической анатомии. Раскрыт способ приготовления гистологических препаратов для выявления внутриклеточных липидных включений в тканях человека и животных, включающий забор образцов исследуемой ткани, фиксацию образцов ткани в 10%-ном растворе формалина, отмывку от фиксатора, обезвоживание, приготовление гистологических срезов, нанесение срезов на предметные стекла с последующей окраской срезов в растворе Судана черного «В».

Изобретение может использоваться при неинвазивной оценке функционального состояния поверхностных сосудов и уровня оксигенации участка биологической ткани. Устройство содержит коллиматор, светоделительный элемент, референтный канал с первым зеркалом, объектный канал, имеющий микрообъектив и плоскость для объекта исследований, приёмный канал с матричным фотоприёмником.

Изобретение относится к медицине и ветеринарии и может быть использовано для идентификации видового состава нематод методом MALDI TOFF Biotyper. Для этого проводят механическую ультразвуковую гомогенизацию головного конца нематод, который предварительно обрабатывают антибиотиками широкого спектра действия.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для экспресс-диагностики йоддефицитного состояния. Для этого берут соскоб эпителия с внутренней стороны щеки.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для экспресс-диагностики йоддефицитного состояния. Для этого берут соскоб эпителия с внутренней стороны щеки.
Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лабораторной диагностике. Способ определения мальпозиции транспедикулярных стержней у пациентов с остеопорозом позвонков путем исследования спинномозговой жидкости лабораторным методом заключается в том, что в спинномозговой жидкости определяют концентрацию церулоплазмина, причем исследование проводят на любом этапе послеоперационного наблюдения после наложения устройства внешней фиксации и при уровне концентрации церулоплазмина в ликворе менее 0,2 г/л делают заключение о наличии мальпозиции, а при концентрации церулоплазмина 0,2 г/л и выше - о ее отсутствии.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лабораторной диагностике. Способ определения мальпозиции транспедикулярных стержней в интраоперационном периоде путем исследования спинномозговой жидкости лабораторным методом заключается в том, что после проведения стержней в тело позвонка в спинномозговой жидкости определяют концентрацию гаптоглобина и при уровне концентрации гаптоглобина в ликворе 0,1 г/л и выше делают заключение, о наличии мальпозиции транспедикулярных стержней, а при концентрации менее 0,1 г/л - об отсутствии мальпозиции.

Изобретение относится к области экологии и материаловедения, а именно нанотехнологии, и может быть использовано для количественного определения углеродных наноструктур (УН), в частности углеродных нанотрубок, в твердых и жидких образцах и различных средах.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для определения метастатического потенциала инвазивного протокового рака молочной железы. Для этого используют композицию для окрашивания гистологических препаратов опухолевой ткани молочной железы при определении метастатического потенциала инвазивного протокового рака молочной железы, которая содержит водные растворы толуидинового синего, альцианового синего и реактив Шиффа, содержащий фуксинсернистую кислоту.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к инструментальным методам определения содержания ртути в биологических материалах. Способ включает отбор дозированного количества биологического материала, термическое разложение биологического материала с целью атомизации содержащейся в нем ртути и последующее ее определение методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой изолированную рабдовирусную частицу для применения в онколитической вирусной терапии у пациента с глиобластомой, где выделенная рабдовирусная частица включает геном, способный экспрессировать: белок, имеющий последовательность, которая по меньшей мере на 85% идентична SEQ ID NO: 1, белок, имеющий последовательность, которая по меньшей мере на 85% идентична SEQ ID NO: 2, белок, имеющий последовательность, которая по меньшей мере на 85% идентична SEQ ID NO: 3, белок, имеющий последовательность, которая по меньшей мере на 85% идентична SEQ ID NO: 4, и белок, имеющий последовательность, которая по меньшей мере на 85% идентична SEQ ID NO: 7.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к иммуногенным эпитопам URLC10, и может быть использовано в медицине для лечения пациента, страдающего раком.

Изобретение относится способу получения биологически активного антисептического препарата, включающего антисептик - стимулятор Дорогова второй фракции, пыльцу, пергу, прополис, личинки трутней, подмор, с последующим проведением растворения в кислой фракции электрохимически активированной воды (аналит) рН 2,0, гомогенизации в течение 4-5 мин и настаивания в течение 14 дней, стерилизации автоклавированием, затем полученный стерильный препарат разливают по флаконам и укупоривают, при следующем соотношении компонентов в мас.%: антисептик - стимулятор Дорогова второй фракции 2,5, пыльца 2,0, перга 5,0, прополис 10,0, личинки трутней 0,5, подмор 25,0, кислая фракция электрохимически активированной воды (аналит) рН 2,0 - остальное.

Изобретение относится к эпитопным пептидам, полученным из CDCA1, со способностью индуцировать цитотоксические T-клетки. Настоящее изобретение дополнительно относится к полинуклеотидам, кодирующим пептиды, антигенпрезентирующим клеткам, презентирующим пептиды, и цитотоксическим T-клеткам, нацеленным на пептиды, а также к способам индуцирования антигенпрезентирующих клеток или ЦТЛ.

Изобретение относится к эпитопным пептидам, полученным из KOC1, со способностью индуцировать цитотоксические T-клетки. Настоящее изобретение дополнительно относится к полинуклеотидам, кодирующим пептиды, антигенпрезентирующим клеткам, презентирующим пептиды, и цитотоксическим T-клеткам, нацеленным на пептиды, а также к способам индуцирования антигенпрезентирующих клеток или ЦТЛ.

Изобретение относиться к фармацевтической промышленности, а именно к способу производства биогенных препаратов. Способ производства биогенного препарата включает использование сырья из субпродуктов и боенских отходов, выдержку сырья в условиях холодильника, измельчение сырья, разведение его активным раствором гипохлорита натрия в при последующей экстракции сырья в условиях холодильника, при этом экстракцию проводят в условиях холодильника при последующем разведении экстракта гипохлоритом натрия и обработкой полученного экстракта ультразвуком, далее осуществляют фильтрацию полученного экстракта, фасовку и стерилизацию в автоклаве при определенных условиях.

Изобретение относится к способам получения лекарственных препаратов в капсулах с контролируемым и последовательным высвобождением. Способ получения лекарственного препарата пептидной природы с контролируемым и последовательным высвобождением включает изготовление ряда видов микросфер клеточных экстрактов в виде набора олиго-, полипептидов в смеси с агентом контролируемого высвобождения с различной концентрацией D6 - 10-6 г/л, D4 - 10-4 г/л, D2 - 10-2 г/л, покрытие микросферы пленочной оболочкой, обеспечивающей растворимость пленки с различной скоростью: D6 - 10-30 минут; D4 - 2-4 часов; D2 - 5-7 часов, и объединение покрытых пленочной оболочкой микросфер в единую матричную структуру.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к получению тканеспецифического матрикса для тканевой инженерии паренхиматозного органа млекопитающего. Способ включает получение донорского материала в виде донорского паренхиматозного органа или его части, дальнейшую фрагментацию донорского материала, формируя фрагменты размером от 10 мм до 15 мм, замораживание фрагментов и их последующее оттаивание, первоначальное измельчение фрагментов, получая частицы с размером от 0,5 мм до 5 мм.

Изобретение относится к медицине, а именно к торакальной хирургии, и может быть использовано при лечении бронхиальных свищей. Для этого в послеоперационном периоде после выявления методом фибробронхоскопии бронхиального свища размером более 5 мм размораживают дермальные аллофибробласты и ресуспендируют в 2 мл 0,9% физиологического раствора NaCl до конечной концентрации клеток 2,0×106 в дозе.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к применению популяции инкапсулированных панкреатических эндокринных клеток-предшественников в производстве лекарственного средства для снижения уровня глюкозы в крови у пациента, где панкреатические эндокринные клетки-предшественники дифференцируются in vitro из клеток, экспрессирующих маркеры, характерные для линии поджелудочной энтодермы в среде с добавлением фактора, способного ингибировать ВМР, и ингибитора киназы TGF-бета рецептора I, и где панкреатические эндокринные клетки-предшественники экспрессируют NGN3, NKX6.1, NeuroD, ISL1, PDX1, PAX4, NKX2.2, PAX6 или ARX.

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения. Предложен способ моделирования процесса образования фторгидроксилапатита из аналога раствора слюны человека, основанный на синтезе фторгидроксилапатита в искусственно созданной модельной среде, отличающийся тем, что для этого готовят модельную среду указанного состава: NaCl - 9,00 ммольл, K2CO3 - 5,00 ммольл, 2HPO4 - 3,30 ммольл, 2HPO4 - 17,00 ммольл, NH4Cl - 29,4901 ммольл, NH4F - 0,01 ммольл, KCl - 25,00 ммольл, CaCl2⋅2H2O - 6,90 ммольл, MgCl2⋅6H2O - 3,00 ммольл, варьируя концентрацию фторид-ионов от 0,0076 до 0,0229 мольл, заменяя фосфат-ионы на фторид-ионы, синтез проводят при значении рН6,95±0,05, при этом через 10 дней образуется фаза фторгидроксилапатита. Изобретение обеспечивает моделирование кристаллизацию фосфатов кальция in vitro в среде, по электролитному составу приближенной к ротовой жидкости человека. 4 ил., 1 табл.

Наверх