Fórmula de Hidroxilapatita, Propriedades e Usos



O hidroxiapatita, também conhecida como hidroxiapatita ou hidroxilapatita de cálcio, é um fosfato mineral, fosfato de hidróxido de cálcio, cuja fórmula é [Ca5 (PO4)3OH], que forma cristais e massas vítreas, geralmente verdes.

Raramente é puro por natureza, mas é freqüentemente misturado com fluorapatita, no qual o flúor substitui o grupo hidroxila (OH) na molécula. Essa mistura, chamada de série de solução sólida, é uma variação química contínua entre as duas substâncias puras. (Encyclopædia Britannica, 1998).

Figura 1: aparência da hidroxiapatita

Índice

  • 1 Origens da hidroxiapatita
  • 2 Síntese Química
  • 3 Propriedades
  • 4 usos
    • 4.1 1- Medicina
    • 4.2 2- Odontologia e higiene bucal
    • 4.3 3- Arqueologia
    • 4.4 4- Outros usos
  • 5 referências

Origens da hidroxiapatita

Este mineral foi nomeado hidro-apatita em 1856 por Augustin Alexis Damour, o ἀπατάω grega (apatao), porque é muitas vezes confundida com outros minerais (por exemplo, Beryl, Milarita), mais o prefixo "hydro" para indicar que era rico na água (como hidroxila).

Waldemar Schaller mudou ligeiramente o nome de hidroxiapatita em 1912 e, em seguida, a palavra hydroxylapatite Burri, Jakob, Parker e Hugo Strunz foi introduzida em 1935.

Outros nomes aplicados a este mineral incluem: piroclasita, ornitita, monita, etc. Mucha "carbonato-apatite" é hidroxilapatite, incluindo alguns dahilita, colofónia, etc (mindat.org e Hudson Institute of Mineralogy, 2017).

Até 50% em volume e 70% em peso de osso humano é uma forma modificada de hidroxilapatite (conhecida como mineral óssea). Hidroxilapatita deficiente em carbonato de cálcio é o principal mineral a partir do qual o esmalte dentário e a dentina são compostos.

cristais de hidroxilapatite também são encontrados em pequenas calcificações (dentro da glândula pineal e outras estruturas) conhecido como areniscas coroa ou "areia cérebro" (Miami Centro de estética e implantodontia, S.F.).

Síntese química

A hidroxiapatita pode ser sintetizada através de vários métodos, como depósito químico úmido, deposição biomimética, rota sol-gel (precipitação química por via úmida) ou eletrodeposição.

Foi proposto (Bouyer, Gitzhofer, & Boulos, 2000) suspensão de nanocristais de hidroxiapatite podem ser preparados por reacção de precipitação química húmida seguinte equação de reacção:

10Ca (OH)2 + 6H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18 horas2O

Vários estudos mostraram que a síntese de hidroxiapatita via química úmida pode ser melhorada pelo ultra-som de potência. A síntese ultra-sônica assistida (sono-síntese) da hidroxiapatita é uma técnica bem sucedida para produzir hidroxiapatita nanoestruturada com alto padrão de qualidade.

A rota ultra-sônica permite produzir hidroxiapatita nano-cristalina, bem como partículas modificadas, por exemplo, nanoesferas e resinas compostas.

Propriedades

A hidroxiapatita é um mineral do grupo das apatitas com brilho sub-vítreo, resinoso, ceroso, graxo ou terroso comumente branco, cinza amarelo ou verde. A fórmula da sua célula unitária é Ca5(PO4)3(OH), cujo peso molecular é de 502,31 g / mol e tem uma densidade entre 3,14 e 3,21 g / ml.

Tem uma estrutura cristalina hexagonal, sendo um cristal de classe bipiramidal. A sua dureza é 5 e permanece na forma de cristais tabulares como stalagmites, nódulos e cumes massa cristalina (Apatite- (CaOH) Dados mineral, S.F.).

Usos

1- Medicina

Hidroxilapatita é encontrada no interior do corpo humano nos dentes e ossos. Portanto, é comumente usado como um preenchimento para substituir o osso amputado ou como um revestimento para promover o crescimento ósseo em implantes prostéticos.

Muitos implantes modernos, por exemplo, próteses de quadril e implantes de condução óssea, são revestidos com hidroxiapatita. Tem sido sugerido que isso pode promover a osseointegração (L. Sedel, 1997).

Os implantes de titânio e aço inoxidável são frequentemente cobertos com revestimentos de hidroxiapatita para enganar o corpo e reduzir a taxa de rejeição do implante.

A hidroxiapatita também pode ser usada nos casos em que há vazios ou defeitos ósseos. Este processo é realizado através de pós, blocos ou contas de material que é colocado nas áreas afetadas do osso.

Devido à sua bioatividade, estimula o crescimento ósseo e restaura o defeito. Este processo pode ser uma alternativa aos enxertos ósseos alogênicos e xenogênicos. Normalmente, resulta em tempos de cicatrização mais curtos do que aqueles observados se a hidroxiapatita não fosse usada.

A aplicação de hidroxilapatita modificada abre as oportunidades para a preparação de substâncias ósseas artificiais para implantes e uma grande variedade de medicamentos para curar diferentes lesões dos tecidos moles e mucosos do indivíduo.

A hidroxiapatita é um agente muito eficaz para muitas áreas de aumento do tecido facial macio e está associada a um perfil de segurança alto e bem estabelecido.

A hidroxiapatita combina alta elasticidade e viscosidade com a capacidade de induzir a formação de colágeno a longo prazo, o que a torna um agente ideal para uma abordagem facial global (Jani Van Loghem, 2015).

Hidroxilapatite tem outra utilização especial para pessoas de HIV-positivos que sofrem de lipodistrofia facial, também conhecido como emagrecimento facial, o que é um efeito colateral de drogas anti-retrovirais (American Society of Plastic Surgeons, S.F.).

2- Odontologia e higiene bucal

A composição do esmalte é de 97% em peso de nano-hidroxiapatita e 3% em peso de material orgânico e água. Na dentina, a nano-hidroxiapatita representa 70% em peso.

Como o nano-hidroxiapatita é o principal componente do esmalte, que dá uma aparência de brilhante e elimina a refletividade difusa da luz, fechando os pequenos poros da superfície do esmalte.

A nano-hidroxiapatita sintética imita o tamanho da hidroxiapatita dentinária natural ou da apatita do esmalte.

Os resultados experimentais demonstram as vantagens de esmalte reparação nano-hidroxiapatite, o que levou a sua incorporação em pastas de dentes e soluções de lavagem bucal para promover a restauração de superfícies de esmalte ou dentina desmineralizada depositando nanopartículas de hidroxiapatite em defeitos (FLUIDINOVA, SF).

3- Arqueologia

Na arqueologia, a hidroxilapatita de restos humanos e animais pode ser analisada para reconstruir antigas dietas, migrações e paleoclimáticas. As frações minerais dos ossos e dentes atuam como um reservatório de oligoelementos, incluindo carbono, oxigênio e estrôncio.

A análise dos isótopos estáveis ​​de hidroxilapatite humana e da fauna pode ser utilizado para indicar se uma dieta era predominantemente terrestres ou marinhos (carbono, estrôncio), origem geográfica e hábitos migratórios de um animal ou de um ser humano (de oxigénio, estrôncio) e reconstruir temperaturas passadas e mudanças climáticas (oxigênio).

A alteração pós-deposicional do osso pode contribuir para a degradação do colágeno ósseo, a proteína necessária para a análise de isótopos estáveis.

4- Outros usos

Verificou-se que filtros de ar compostos de nanoestrutura contendo hidroxiapatite foram eficientes na absorção e decomposição de CO, o que pode eventualmente levar a sua utilização na redução de poluentes do escape de automóveis.

Em 2014, um composto de alginato / nano-hidroxiapatita foi sintetizado e testado no campo como adsorvente de flúor. Este biocompósito removeu o flúor através de um mecanismo de troca iônica e é biocompatível e biodegradável.

Recentemente, aplicações em catálise e separação de proteínas foram desenvolvidas e testado com sucesso usando nanoestruturada fosfato de cálcio, sugerindo que muitas utilizações inovadoras para estes materiais vêm.

Referências

  1. Sociedade Americana de Cirurgiões Plásticos. (S.F.). Enchimentos Dérmicos: Hidroxilapatite de Cálcio. Recuperado da cirurgia plástica: plasticsurgery.org.
  2. Dados Minerais de Apatita (CaOH). (S.F.). Recuperado do webmineral: webmineral.com.
  3. Bouyer, E., Gitzhofer, F. e Boulos, M. I. (2000). Estudo morfológico da suspensão de nanocristais de hidroxiapatita. Jornal de Ciência dos Materiais: Materiais em Medicina. 11 (8), 523-531.
  4. Enciclopédia Britânica. (1998, 20 de setembro). Hidroxilapatita. Retirado da Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  5. (S.F.). usos e aplicações das propriedades da hidroxiapatita. Recuperado de fluidinova.pt: fluidinova.pt.
  6. Jani Van Loghem, M. Y. (2015). Hidroxilapatita de Cálcio. J Clin Aesthet Dermatol. 8 (1) :, 38-49.
  7. Sedel, C. R. (1997). Biocerâmica, Volume 10. Paris: Elsevier science.
  8. Centro de Miami para odontologia de cosméticos e implantes. (S.F.). O osso e o mineral do dente: Hydroxylapatite. Recuperado de miamicosmeticdentalcare: miamicosmeticdentalcare.com.
  9. org e do Instituto Hudson de Mineralogia. (2017, 20 de abril). Hidroxilapatita. Retirado de mindat.org.