vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2019-55-2-135-141vestich-382Research ArticleНЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯINORGANIC CHEMISTRYСинтез композиционных материалов на основе фосфатов кальция и компонентов кровиSynthesis of composite materials based on calcium phosphates and blood componentsГлазовИ. Е.GlazovI. E.

Глазов Илья Евгеньевич – мл. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Ilya E. Glazov – Junior researcher

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

che.glazov@mail.ruВласовР. А.VlasovR. A.

Власов Роман Алексеевич – ЛОР-врач

ул. Золотая горка 4, 220005, Минск

Roman A. Vlasov – ENT specialist

4, Zolotaya gorka Str, 220005, Minsk

rvalekseevich@mail.ruКрутькоВ. К.Krut’koV. K.

Крутько Валентина Константиновна – канд. хим. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Valentina K. Krut’ko – Ph. D. (Chemistry), Associate Professor, Leading researcher

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

tsuber@igic.bas-net.byМусскаяО. Н.MusskayaO. N.

Мусская Ольга Николаевна – канд. хим. наук, доцент, ст. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Olga N. Musskaya – Ph. D. (Chemistry), Associate Professor, Senior researcher

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

musskaja@igic.bas-net.byИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of BelarusРеспубликанский госпиталь Департамента финансов и тыла МВД РБRepublican Hospital of the Department of Finance and Logistics of the Ministry of Internal Affairs of Republic of Belarus201927062019552135141Copyright © Глазов И.Е., Власов Р.А., Крутько В.К., Мусская О.Н., 20192019Глазов И.Е., Власов Р.А., Крутько В.К., Мусская О.Н.Glazov I.E., Vlasov R.A., Krut’ko V.K., Musskaya O.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/382

Синтез композиционных материалов на основе фосфатов кальция и компонентов крови Синтезированы композиционные материалы на основе фосфатов кальция в матрице биополимеров (цитратная плазма и фибрин) в нейтральной и щелочной среде. При pH 7 получены композиты с кальцийфосфатной фазой брушита, а при pH 11 – аморфизированного гидроксиапатита. Нарушение условий осаждения приводило к образованию примеси трикальцийфосфата, который после термообработки при 800 ºC визуализировался на дифрактограммах. Биополимерные матрицы не оказывали значительного влияния на фазовый состав и морфологию фосфатов кальция. Степень биоактивности кальцийфосфатных композитов определяли путем выдерживания в модельном растворе Simulated Body Fluid (SBF) в течение 75 сут. Максимальный прирост биомиметического слоя апатита после выдерживания в растворе SBF имели композиты на основе аморфизированного гидроксиапатита в матрице цитратной плазмы либо фибрина.

Composites based on calcium phosphates in the matrix of biopolymer (citrated plasma and fibrin) were synthesized in neutral and alkaline medium. At pH 7 brushite composites were obtained, whereas at pH 11 amorphized hydroxyapatite was precipitated. Disruption of precipitation conditions led to the formation of tricalcium phosphate impurity, which was detected by XRD after thermal treatment of composites at 800 °C. Composition and morphology of calcium phosphates did not depend on biopolymer nature. To determine bioactivity degree, composites were incubated in model Simulated Body Fluid (SBF) for 75 days. It was found that composites based on amorphized hydroxyapatite incorporated in biopolymer matrix have maximum growth of biomimetic layer of apatite.

фосфаты кальциягидроксиапатиткомпозитбиополимерфибринцитратная плазмаcalcium phosphateshydroxyapatitecompositebiopolymerfibrincitrated plasmaReferencesDorozhkin, S. V. Calcium orthophosphates (CaPO4): occurrence and properties / S. V. Dorozhkin // Progress in biomaterials. – 2016. – Vol. 5, № 1. – P. 9–70. https://doi.org/10.1007/s40204-015-0045-zDorozhkin S. V. Calcium orthophosphates (CaPO4): occurrence and properties. Progress in biomaterials, 2016, vol. 5, no. 1, pp. 9–70. https://doi.org/10.1007/s40204-015-0045-zКомпозиционные биоматериалы и покрытия на основе нанокристаллического гидроксиапатита / В. К. Крутько [и др.] // Вес. Нац. акад. наук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2008. – № 4. – С. 100–105.Krut’ko V. K., Kulak A. I., Lesnikovich L. A., Musskaya O. N., Trofmova I. V. Composite biomaterials and coatings based on nanocrystalline hydroxyapatite. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical Series, 2008, no. 4, pp. 100–105 (in Russian).Использование композиционных материалов на основе фибрина и гидрогеля гидроксиапатита в риносептопластике / Р. А. Власов [и др.] // Оториноларингология. Восточная Европа. – 2013. – № 3. – С. 29–32.Vlasov R. A, Mel’nik V. F., Merkulova E. P., Krutsko V. K., Musskaya O. N., Kulak A I., Lesnikovich L. A., Ulasevich S. A. Application of composite materials on the basis of fbrin and hydrogel of hydroxyapatite for rhinoseptoplasty. Otorinolaringologiya. Vostochnaya Evropa = Otorhinolaryngology. Eastern Europe, 2013, vol. 12, no. 3, pp 29–32 (in Russian).Использование препарата «Гель гидроксиапатита» в медицине / О. Н. Мусская [и др.] // Медицина. – 2015. – № 3. – С. 70–74.Musskaya O. N., Krut’ko V. K., Shchemelyov A. V., Vlasov R. A. Application of «Hydroxyapatite gel» medication in medicine. Medicina = Medicine, 2015, no. 3, pp 70–74 (in Russian).Dorozhkin, S. V. Calcium orthophosphate-based bioceramics / S. V. Doroshkin // Materials. – 2013. – Vol. 6, № 9. – P. 3840–3942. https://doi.org/10.3390/ma6093840Dorozhkin, S. Calcium orthophosphate-based bioceramics. Materials, 2013, vol. 6, no. 9, pp. 3840–3942. https://doi.org/10.3390/ma6093840Исследования методами рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии нанокристаллического синтезированного и биогенного гидроксиапатита / В. М. Кашкаров [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2011. – № 12. – С. 40–43.Kashkarov, V. M., Goloshchapov D. L., Rumyanceva A. V., Seredim P. V., Domashevskaya E. P., Spivakova I. P., Shumilovich B. R. X-ray diffraction and IR spectroscopy investigation of synthesized and biogenic nanocrystalline hydroxyapatite. Poverkhnost’. Rentgenovskie, sinkhrotronnye i neitronnye issledovaniya = Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2011, vol. 5, no. 6, pp. 1162–1167. https://doi.org/10.1134/s1027451011120068Неспецифическая резистентность эпителиальных клеток к гидроксиапатиту / Р. А. Власов [и др.] // Оториноларингология. Восточная Европа. – 2016. – № 4. – С. 579–586.Vlasov R. A., Krut’ko V. K., Mel’nik V. F., Kulak A. I., Musskaya O. N., Moskaleva N. V. Non-specifc resistance of epithelial cells to hydroxyapatite. Otorinolaringologiya. Vostochnaya Evropa = Otorhinolaryngology. Eastern Europe, 2016, vol. 6, no. 4, pp. 579–586 (in Russian).Synthesis methods for nanosized hydroxyapatite with diverse structures / M. Sadat-Shojai [et al.] // Acta biomaterialia. – 2013. – Vol. 9, № 8. – P. 7591–7621. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2013.04.012Sadat-Shojai M., Khorasani M.-T., Dinpanah-Khoshdargi E., Jamshidi A. Synthesis methods for nanosized hydroxyapatite with diverse structures. Acta Biomaterialia, 2013, vol. 9, no. 8, pp. 7591–7621. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2013.04.012Linsley, C. S. Mesenchymal stem cell growth on and mechanical properties of fbrin-based biomimetic bone scaffolds / C. S. Linsley, B. M. Wu, B. Tawil // J. Biomed. Mater. Res. Part A. – 2016. – Vol. 104, № 12. – P. 2945–2953. https://doi.org/10.1002/jbm.a.35840Linsley C. S., Wu B. M., Tawil B. Mesenchymal stem cell growth on and mechanical properties of fbrin-based biomimetic bone scaffolds. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2016, vol. 104, no. 12, pp. 2945–2953. https://doi.org/10.1002/jbm.a.35840A review of fbrin and fbrin composites for bone tissue engineering / A. Noori [et al.] // Intern. J. Nanomed. – 2017. – Vol. 12. – P. 4937. https://doi.org/10.2147/ijn.s124671Noori A., Ashraf S. J., Vaez-Ghaemi R., Hatamian-Zaremi A., Webster T. J. А review of fbrin and fbrin composites for bone tissue engineering. International journal of nanomedicine, 2017, vol. 12, pp. 4937–4961. https://doi.org/10.2147/ijn.s124671Platelet-rich plasma: a literature review / N. S. Arora [et al.] // Implant dentistry. – 2009. – Vol. 18, № 4. – P. 303–310. https://doi.org/10.2147/ijn.S124671Arora N. S., Ramanayake, T., Ren Y.-F., Romanos G. E. Platelet-rich plasma: a literature review. Implant dentistry, 2009, vol. 18, no. 4, pp. 303–310. https://doi.org/10.2147/ijn.S124671Jalota, S. Effect of carbonate content and buffer type on calcium phosphate formation in SBF solutions / S. Jalota, S. B. Bhaduri, A.C. Tas // J. Mater. Sci. Mater. Med. – 2006. – Vol. 17, № 8. – P. 697–707. https://doi.org/10.1007/s10856-006-9680-1Jalota S., Bhaduri S.B., Tas A. C. Effect of carbonate content and buffer type on calcium phosphate formation in SBF solutions. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2006, vol. 17, no. 8, pp. 697–707. https://doi.org/10.1007/s10856-006-9680-1Синтез, идентификация и определение примесей в биоактивном гидроксиапатите / В. К. Цубер [и др.] // ХФЖ. – 2006. – Т. 40, № 8. – С. 48–51.Tsuber V. K., Lesnikovich L. A., Kulak A. I., Trofmova I. V., Petrov P. T., Truhacheva T. V., Kovalenko J. D., Krasil’nikova V. L. Synthesis, identifcation and impurities detection in bioactive hydroxyapatite. Pharmaceutical Chemistry Journal, 2006, vol. 40, no. 8. pp. 455–458. https://doi.org/10.1007/s11094-006-0151-2Влияние способа дегидратации геля гидроксиапатита на физико-химические свойства нанокристаллического ксерогеля / В. К. Крутько [и др.] // ЖОХ. – 2007. – Т. 77, № 3. – С. 366–373.Krut’ko V. K., Kulak A. I., Lesnikovich L. A., Trofmova I. V., Musskaya O. N., Javnerko G. K., Paribok I. V. Influence of method of hydroxyapatite gel dehydratadion on physicochemical properties of nanocrystalline xerogel. Russian Journal of General Chemistry, 2007, vol. 77, no. 3, pp. 336–342. https://doi.org/10.1134/s1070363207030036

The authors declare that there are no conflicts of interest present.