Исследование влияния условий кристаллизации на физико-химические свойства химически модифицированных фосфатов кальция тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Солоненко, Анна Петровна

• Солоненко, Анна Петровна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Солоненко, Анна Петровна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Фосфаты кальция

1.1.1. Общие сведения о составе, структуре и свойствах

1.1.2. Характеристика индивидуальных фосфатов кальция

1.1.2.1. Дикальция фосфат дигидрат (минерал брушит)

1.1.2.2. Октакальция фосфат

1.1.2.3. Трикальция фосфат

1.1.2.4. Гидроксиапатит

1.2. Состав, структура и свойства костной ткани

1.3. Биоматериалы на основе фосфатов кальция

1.3.1. Плотная и пористая керамика

1.3.2. Стеклокерамические биоматериалы

1.3.3. Композиционные биоматериалы

1.3.4. Полифазные материалы

1.3.5. Кальций-фосфатные цементы

1.4. Исследование биоактивности материалов на основе фосфатов кальция, кинетики и механизма их растворения

1.5. Выводы по литературному обзору

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Методология исследования кристаллизации в кальциево-

фосфатных системах

2.2. Определение химического состава надосадочной жидкости

2.3. Физико-химическое исследование твердых фаз

2.3.1. Методика рентгенофазового анализа

2.3.2. Методика ИК-Фурье-спектроскопии

2.3.3. Методика определения элементного состава методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно

связанной плазмой

2.3.4. Методика определения среднего размера частиц методом лазерной дифракции

2.3.5. Методика измерения площади удельной поверхности

2.3.6. Методика изучения морфологии частиц методом

оптической микроскопии

2.3.7. Методика термогравиметрического анализа

2.3.8. Методика термической обработки твердых фаз

2.4. Исследование закономерностей растворения твердых фаз

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В СЛАБОКИСЛЫХ КАЛЬЦИЕВО-ФОСФАТНЫХ СИСТЕМАХ

3.1. Термодинамическое исследование кристаллизации в кальциево-фосфатных системах

3.1.1. Описание алгоритма расчета термодинамических параметров процессов кристаллизации в кальциево-фосфатных системах

3.1.2. Результаты расчета термодинамических параметров процессов кристаллизации в кальциево-фосфатных системах

3.2. Экспериментальное исследование кристаллизации в слабокислых кальциево-фосфатных системах

3.2.1. Состав, дисперсность и морфология продуктов кристаллизации

3.2.2. Фазовые превращения в продуктах кристаллизации при

высоких температурах

3.2.3. Закономерности растворения твердых фаз в 0.9 % №С1

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

В КАЛЬЦИЕВО-ФОСФАТНЫХ СИСТЕМАХ В ПРИСУТСТВИИ ЖЕЛАТИНА

4.1. Состав, дисперсность и морфология продуктов кристаллизации

4.2. Фазовые превращения в продуктах кристаллизации при высоких температурах

4.3. Закономерности растворения твердых фаз в 0.9 % №С1

Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В КАЛЬЦИЕВО-ФОСФАТНЫХ СИСТЕМАХ В ПРИСУТСТВИИ СИЛИКАТ-ИОНОВ

5.1. Состав, дисперсность и морфология продуктов кристаллизации

5.2. Фазовые превращения в продуктах кристаллизации при высоких температурах

5.3. Закономерности растворения твердых фаз в 0.9 % ЫаС1

ВЫВОДЫ

Обозначения и сокращения

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование влияния условий кристаллизации на физико-химические свойства химически модифицированных фосфатов кальция»

ВВЕДЕНИЕ

Фосфаты кальция (ФК) широко применяются в качестве компонентов материалов, предназначенных для восстановления дефектов костной ткани. Многолетний опыт их использования диктует необходимость корректировки механических и химических характеристик синтетических конструкций для обеспечения эффективной интеграции с организмом. В этой связи актуальны исследования, нацеленные на создание новых форм ФК, модифицирование их состава, изменение физико-химических свойств.

Известно, что характеристики веществ во многом определяются условиями их получения. Так, стехиометрию состава, морфологию, дисперсность, реакционную способность, растворимость, термическую стабильность ФК удается варьировать за счет изменения условий кристаллизации, введения в состав реакционных сред добавок. С этой позиции активно изучаются водные растворы, содержащие ионы Са2+, Н2Р04"/НР042"/Р043', Н7(Ж. При этом до настоящего момента не выполнялись систематические исследования термодинамики фазовых превращений в подобных системах, не проводился теоретический анализ возможных равновесий и процессов кристаллизации ФК в условиях варьирования в широком диапазоне рН среды и концентраций исходных реагентов. Данные термодинамического моделирования (наряду с результатами натурных экспериментов) необходимы для целостного понимания физико-химической сущности процессов, связанных с фазовыми и химическими превращениями соединений кальция в водных растворах, выявления закономерностей формирования материалов с заданным составом и свойствами.

Вместе с тем актуальны комплексные экспериментальные исследования, направленные на установление природы процессов кристаллизации в сложных кальциево-фосфатных системах. В качестве последних перспективно использование растворов Са(Ж>з)2 - (ЫНОгИРС^ - Н20, Са(Ж>3)2 - (Ш4)2НР04 -Ыа^Юз - Н20 и Са(Ы03)2 - (Ш4)2НР04 - желатин - Н20. Изучение закономерностей образования в данных средах малорастворимых ФК и изменения их свойств позволит обосновать эффективность использования силикат-ионов

(активных участников процессов минерализации in vivo), желатина (ближайшего аналога костного белка коллагена) и брушита (СаНР04-2Н20, более растворимого ФК в сравнении с гидроксиапатитом (ГА)) для модифицирования физико-химических характеристик используемых на сегодняшний день гидроксиапатитовых биоматериалов.

Цель работы заключалась в установлении связи между физико-химическими свойствами фосфатов кальция и условиями их кристаллизации в кальциево-фосфатных водных растворах.

Задачи исследования:

1. Изучить термодинамику фазовых превращений соединений кальция в системах Ca(N03)2 - (ЫЩЬНРС^ - Н20 с различным pH и Са/Р-коэффициентом при 298 К.

2. Исследовать влияние условий кристаллизации (варьирование pH, Са/Р, концентрации исходных реагентов) на состав, структуру и свойства формирующейся твердой фазы.

3. Определить природу фазовых превращений, происходящих в веществах при воздействии высоких температур.

4. Установить кинетические закономерности растворения химически модифицированных фосфатов кальция в физиологическом растворе (0.9 % NaCl) при 310 К.

Научная новизна результатов диссертационной работы:

1. Впервые изучена термодинамика фазовых превращений в системах Ca(N03)2 - (NHO2HPO4 - Н20 с pH = 0 - 14 и Са/Р = 1.00 - 2.00 при 298 К и определены условия кристаллизации в них СаНР04-2Н20, Caio(P04)6(OH)2 и их смесей.

2. Предложен новый способ получения смесей брушита и нестехиометрического карбонатгидроксиапатита (нКГА) Б-типа с Са/Р ~ 1.50 путем совместного осаждения в слабокислых разбавленных системах состава Ca(N03)2 - (NH4)2HP04 - Н20.

3. Впервые установлено, что в водно-желатиновых системах кристаллизация протекает по пути образования аморфного фосфата кальция (АФК) и октакальция фосфата (ОКФ) в смеси с термодинамически более устойчивыми ФК. В результате, в вязких средах формируются композиты на основе нескольких ФК, количество органической составляющей в которых снижается по мере роста рН растворов.

4. Реализован новый подход, позволяющий получать нКГА, содержащий до

2 2

7 масс. % силикат-ионов и изоморфно включенные примеси СОз ', НРО4 Н2О, степень замещения которыми повышается при уменьшении рН реакционной системы.

5. Впервые показано, что снижение скорости растворения в 0.9 % №С1 при 310 К происходит в ряду: смеси на основе брушита и нКГА > силикатзамещенный нКГА > композиты на основе ФК и желатина.

Практическая значимость. Полученные в диссертации данные по термодинамике фазовых превращений соединений кальция в системах Са(ЫОз)2 -(ЫН4)2НР04 - Н20 с различными рН, Са/Р-коэффициентом и концентрациями реагентов могут быть использованы при разработке и оптимизации технологий получения брушита, ГА и их смесей. Результаты исследования процесса кристаллизации, а таюке состава, структуры и физико-химических свойств химически модифицированных ФК могут быть применены при создании новых керамических материалов и цементных масс для травматологии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и стоматологии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты термодинамического анализа равновесий в системах Са(ЪЮз)2 - (ЫН4)2НР04 - Н20 с различным рН и Са/Р-коэффициентом при 298 К.

2. Условия кристаллизации в водных растворах двухкомпонентных смесей на основе гидрофосфата кальция и нКГА с варьируемым содержанием компонентов.

3. Закономерности формирования в водно-желатиновых средах органоминеральных композитов и зависимости их физико-химических свойств от

условий осаждения.

4. Данные физико-химического исследования влияния условий кристаллизации на состав, структуру и физико-химические свойства силикатзамещенных нКГА.

5. Закономерности начального этапа растворения порошков химически модифицированных ФК в физиологическом растворе (0.9 % №С1) при 310 К.

Достоверность и надеэ/сность полученных результатов обеспечена применением отработанных методик расчетов, экспериментов по кристаллизации и измерений, использованием комплекса взаимодополняющих методов исследования, воспроизводимостью результатов повторных измерений, а также согласием с имеющимися литературными данными.

Апробаг{ия работы. Результаты работы представлены на следующих научных конференциях: Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» (Москва, 2012, 2013); Международная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации» (Иваново, 2010, 2012); Всероссийская молодежная конференция «Медицинские основы жизнедеятельности организма в норме, патологии и эксперименте» (Омск, 2012); Всероссийская научная школа «Превентивная медицина: вызовы XXI века» (Омск, 2011); IV Международный симпозиум «Биокосные взаимодействия в природных и антропогенных системах» (Санкт-Петербург, 2011); XVII Международное совещание «Кристаллохимия, рентгенография и спектроскопия минералов - 2011» (Санкт-Петербург, 2011); V Всероссийская конференция студентов и аспирантов с международным участием «Химия в современном мире» (Санкт-Петербург, 2011); Всероссийская молодежная научная конференция «Минералы: строение, свойства, методы исследования» (Миасс, 2011); Всероссийская научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2010).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 18 работ, в том числе 8 статей в журналах из перечня российских рецензируемых

научных журналов и 10 тезисов докладов.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (№№ 14.740.11.0548-0723, 16.740.11.0602), ФГБОУ ВПО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского» (грант «Молодым ученым ОмГУ»), Министерства по делам молодежи, физической культуры и спорта Омской области (грант победителю Молодежного форума «РИТМ/2012»).

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю д.г.-м.н., проф. O.A. Головановой; заведующему кафедрой аналитической химии ФГБОУ ВПО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского» д.х.н., проф. В.И. Вершинину за ценные советы и рекомендации по выполнению отдельных блоков работы; студентам химического факультета ФГБОУ ВПО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского» М.В. Фильченко и B.C. Ишутиной за активное участие в получении результатов; сотрудникам ИППУ СО РАН (к.х.н. В.А. Дроздову, к.х.н. H.H. Леонтьевой, к.х.н. A.B. Шиловой, К.С. Буяльской, Г.Г. Савельевой, И.В. Муромцеву, Н.В. Антоничевой, к.х.н. М.В. Тренихину) за помощь в выполнении физико-химических исследований; сотрудникам кафедры органической химии ФГБОУ ВПО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского» д.х.н., проф. A.C. Фисюку и инженеру-исследователю Ю.П. Богзе за содействие при проведении исследований методом ИК-Фурье-спектроскопии, к.х.н. Н.В. Поендаеву и В.Б. Беляеву за помощь при постановке ряда экспериментов.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Фосфаты кальция 1.1.1. Общие сведения о составе, структуре и свойствах

В системе СаО - Р2О5 в зависимости от условий может образовываться 11 незамещенных ФК с атомным соотношением Са/Р в пределах от 0.5 до 2.0 [1 - 4]: Са(Н2Р04)2Н20 (монокальция фосфат моногидрат, МКФМ), Са(Н2Р04)2 (монокальция фосфат, МКФ)*, СаНР04-2Н20 (дикальция фосфат дигидрат, ДКФД, брушит), СаНР04 (дикальция фосфат, ДКФ, монетит)*, Са8Н2(Р04)65Н20 (октакальция фосфат, ОКФ), а-Са3(Р04)2 (а-трикальция фосфат, а-ТКФ)*, ß-Ca3(P04)2 (ß-трикальция фосфат, ß-ТКФ, витлокит)*, CaxHy(P04)z-nH20 (аморфный фосфат кальция, АФК), Са10-х(НРО4)х(РО4)б-х(ОН)2.х (0<х<1, кальцийдефицитный или нестехиометрический гидроксиапатит, нГА), Саю(Р04)6(0Н)2 (гидроксиапатит, ГА), Са4(Р04)20 (тетракальция фосфат, ТеКФ)* (табл. 1, рис. 1).

а

HjPO,

200

0 10 20 30 40 50 60 PjO,

СаО. мол. %

У 1400 |

S 1200 1

Н 1000 800 600 400

—i-т

2630 °С

СоО + Ж

Р-СР+ Ж CtPj + Ж

. р2о5*ж

рго5+срг

♦ ж

CtP+a-CjP

CiP + ot-Cjp a-CjP + a-C3F a-CjP + (i-CjP

р-с-р+ж"

ß-C2P + Ж ^Pj + Ж

Ж

а-СР + Ж

Рисунок 1. Фазовые диаграммы равновесия в системах (а) Н3Р04 - Са(ОН>2 - Н20, (б) СаО - Р2О5 [1, 2]

Все химически чистые ФК - кристаллические вещества белого цвета и средней твердости. В одной из классификаций [1, 2] их подразделяют на две группы: 1) низкотемпературные, т.е. синтезированные при невысоких температурах и не подвергавшиеся термической обработке;

2) высокотемпературные, т.е. соединения, которые не могут быть получены осаждением из водных растворов без дополнительных термических воздействий (помечены *, см. выше).

При синтезе низкотемпературных ФК методом кристаллизации, из-за тройного ионного равновесия, которое существует в водном растворе, содержащем фосфат-ионы, сдвиг рН приводит к изменению относительных концентраций четырех полиморфных форм ортофосфорной кислоты (НзР04/Н2Р047НР0427Р043") и, следовательно, химического состава и количества ФК, которые формируются в результате прямого осаждения [5]. Поэтому в зависимости от условий кристаллизации (главным образом, величины рН), в том числе и в биологических средах in vivo, возможно образование солей различного стехиометрического состава.

В живых системах наиболее часто встречаются минеральные агрегаты, построенные из нГА или замещенного ГА, возможны включения брушита и/или ОКФ [1, 3, 4, 6 - 11]. Высокотемпературные ФК не обнаружены в составе минерализованных твердых тканей или патогенных новообразований. Однако а-, р-ТКФ, Ca4(P04)20, СаНР04, Са(Н2Р04)2 широко используются в медицинских целях в составе керамических, цементных и композиционных материалов [1, 5, 12 - 19]. Применение перечисленных соединений основано на подобии их состава и структуры данным характеристикам минеральной компоненты твердых тканей человека.

Атомная структура всех рассматриваемых ФК построена вокруг сетки ортофосфат-ионов (Р04 "), что придает им высокую стабильность / устойчивость. При этом, согласно данным [1, 20] ФК могут классифицироваться в соответствии с тремя структурными типами: 1) структура апатита с общей формулой Саю(Р04)бХ2, которую имеют ГА, галогензамещенные ГА, окта- и тетракальция фосфат; 2) структура глазерита, в которой кристаллизуются все полиморфные модификации ТКФ и 3) Са-РО^ слоистые структуры, к которым относятся СаНР04-2Н20, СаНР04, Са(Н2Р04)2Н20 и Са(Н2Р04)2. АФК как возможный предшественник кристаллизации биогенного ГА связан с несколькими

отмеченными структурными типами.

Высокая стабильность структур обуславливает тот факт, что большинство ФК относительно малорастворимы в воде [21]. Отличия в кристаллических решетках солей обуславливают их различную растворимость (одно из наиболее важных свойств ФК). По уменьшению способности переходить в жидкую фазу (при pH = 7, соответствующем физиологическим условиям) их можно расположить в ряд: Са(Н2Р04)2Н20 > Са4(Р04)20 > а-Са3(Р04)2> СаНР04-2Н20 > СаНР04 > Са8Н2(Р04)6-5Н20 > ß-Ca3(P04)2 > Са10(РО4)6(ОН)2 (рис. 2) [3, 22]. Качественно растворимость кальциево-фосфатных солей можно охарактеризовать по значению молярного Са/Р-го коэффициента: чем меньше величина Са/Р, тем более кислый и растворимый в воде ФК [5, 13].

о;ро —сер.

—ОСР —t^tCP Р-ТСР, -4-HV ^ —Н—T7SP

Е*

S

б

Рисунок 2. Изотермы растворимости ФК в равновесии с раствором в системе Са(ОН)2 - НзР04 - Н20 при 310 К [22]: а - по ионам кальция, б - по фосфат-ионам Обозначения: DCPD - СаНР04-2Н20, DCP - СаНР04, ОСР - CagH2(P04)6-5H20, TCP - Са3(Р04)2,

НА - Cal0(PO4)6(OH)2, ТТСР - Са4(Р04)20.

Необходимо также отметить, что все соединения данной группы легко

растворимы в кислотах, но нерастворимы в щелочных растворах [4]. На этом

принципе основывается механизм биологической резорбции поврежденных и/или

имплантированных участков костной ткани, который заключается в

последовательных циклах растворения биологического / синтетического апатита

под действием энзимов, таких как кислотная фосфатаза, выделяемых

остеокластами, и его осаждения в результате местного увеличения рН вследствие

выделения остеобластами щелочной фосфатазы [4].

Таблица 1 - Состав, структура и некоторые свойства ФК

Са/Р Соединение Обозначение (рус./англ.) Формула Кристаллическая сингония Пространственная группа Параметры кристаллической решетки Произведение растворимости Область устойчивости вводных растворах (рН) при 298 К Плотность, г/см3

А градусы рПР при 298 К рПР при зюк

П-41 Г1,31 Г1.31 П. 41 [2,4] Г2.41 Г2,41 Г3,41

0.5 Монокальция фосфат моногидрат МКФМ (МСРМ) Са(Н2Р04)2Н20 Триклинная Р1 а = 5.626; Ь= 11.889; с = 6.473 а = 98.633; Р= 118262; у = 83344 1.14 0-2.0 2.23

0.5 Монокальция фосфат МКФ (МСРА) Са(Н2Р04)2 Триклинная Р1 а = 7.558; Ь = 8.253; с = 5.550 а =109.87; Р =93.68; 7=109.15 1.14 - В 2.58

1.0 Дикапьция фосфат дигидрат, минерал брушит ДКФД фСРО) СаНР04-2Н20 Моноклинная 1а (Сс) а = 6.363; Ь= 15.19; с = 5.815 Р= 116.42 6.59 6.63 2.0 - 6.0 2.32

1.0 Дикапьция фосфат дигидрат, минерал монетит ДКФ (БСРА) СаНР04 Триклинная Р1 а = 6.906; Ь = 8.577; с = 6.634 а = 93.90; Р = 91.50; 7=127.63 6.9 7.02 В 2.89

1.33 Октакальция фосфат ОКФ (ОСР) Са8Н2(Р04)6-5Н20 Триклинная Р1 а =19.692; Ь =9.523; с = 6.835 а = 90.15; Р =92.54; 7=108.65 96.6 95.9 5.5 - 7.0 2.61

1.5 а-трикальция фосфат а-ТКФ (а-ТСР) а-Са3(Р04)2 Моноклинная Р2,/а а =12.887; Ь = 27.28; с =15.219 Р = 126.2 25.5 25.5 а 2.86

1.5 Р-трикальция фосфат, минерал витлокит Р-ТКФ (Р-ТСР) Р-Са3(Р04)2 Ромбоэдрическая ЯЗС а=Ь=10.418; с = 37.378 7=120 28.9 29.5 а 3.08

1.2-2.2 Аморфный фосфат кальция АФК (АСР) СахНу(Р04)2-пН20, п = 3-4.5; 1-20 % Н20 - - - - 25.732.7 б 5 -12г -

1.5 - 1.67 Кальцийдефицитный гидроксиапатит нГА или нГАП (СБНА) Са10.х(НРО4)х(РО4ЫОН)2.х (0<х<1) - - - - -85.1 -85.1 6.5 - 9.5 -

1.67 Гидроксиапатит ГА или ГАП (НА или ОНАр) Са10(РО4)6(ОН)2 Моноклинная Р2,/Ь а = 9.842; Ь = 2а; с = 6.881 7=120 116.8 117.2 9.5 -12 3.16

Гексагональная Р63/т а = 9.430; с = 6.891 7=120

1.67 Оксиапатит ОА Са10(РО4)6О - - - - -69 - а -

2.0 Тетракальция фосфат, минерал хилгенстокит ТТКФ (ТТСР) Са4(Р04)20 Моноклинная Р2, а = 7.023; Ь= 11.986; с = 9.473 р = 90.90 3844 37-42 а 3.05

"Соединение не может быть получено осаждением из растворов. 6 Не может быть точно измерено.в Устойчиво при температурах более 373 К.г Соединение всегда метастабильно.

1.1.2. Характеристика индивидуальных фосфатов кальция 1.1.2.1. Дикальция фосфат дигидрат (минерал брушит)

СаНР04-2Н20 - дикальция фосфат дигидрат (ДКФД), в неживой природе минерал брушит. Это вторичная соль фосфорной кислоты и наиболее кислый среди ФК, обнаруженных у млекопитающих.

В организме человека и животных брушит встречается, главным образом, совместно с другими ФК в составе патогенных минеральных образований различной локализации (зубные, слюнные и почечные камни, хондрокальцинозные отложения на суставах, кристаллы, выделяющиеся при кристалурии, в холестириновых тромбах и др.) [7 - 12, 16]. Кроме того, брушит обнаружен в кариозных повреждениях зубов [2, 3]. Согласно существующим представлениям [1, 2, 12, 16, 23], его образование может являться промежуточным этапом при разрушении эмали под действием кислот (эрозия зубной эмали), а также в процессе минерализации кости.

Синтетический ДКФД является низкотемпературным ФК [1,2] и может быть легко получен осаждением при комнатной температуре в кислых и слабокислых средах (рН = 2 6 [1, 2, 4, 24 - 28]), содержащих ионы Са2+ и НР042":

СаС12 + Ка2НР04 + 2 Н20 СаНР042Н20 + 2 ШС1 (1)

В водных растворах с нейтральным значением рН (в т.ч. физиологических, где рН = 5 8) брушит находится в метастабильном состоянии по отношению к другим ФК, в связи с чем постепенно гидролизуется [1, 2, 26, 30, 31]:

рН < 7: 6 СаНР04-2Н20 + 4 Са2+<-> Са10(РО4)6(ОН)2 + 8 Н* + 10 Н20 (2)

рН к 7: 8 СаНР04-2Н20+ 4(Ж^ Са8Н2(Р04)б-5Н20 + 2 НР042- + 15 Н20 (3)

рН > 7: 10 СаНР04-2Н20 + 4 ОН" <-> Са10(РО4)6(ОН)2 + 4 Н2Р042" + 22 Н20 (4)

Брушит также нестабилен при термической обработке [4, 29]. Нагревание на воздухе вызывает следующие превращения вещества [29, 30]:

СаНР04-2Н20 -> (353 К) СаНР04 (543 - 773 К) у-Са2Р207 ->

(773 - 1023 К) (3-Са2Р207 (1438 К) а-Са2Р207 ^

Описанные свойства брушита обусловлены особенностями строения его кристаллов. Структура ДКФД построена из цепей СаР04, которые располагаются параллельно друг относительно друга [22]. Молекулы воды в кристаллической решетке размещаются между рядами ионов Са и НРО4 " вдоль направления [010] (рис. 3). Соединенные между собой колонки формируют «сморщенные» листы (перпендикулярные оси г), которые обеспечивают спайность [32]. Вопрос изоморфных замещений в структуре брушита мало изучен. Однако имеющиеся немногочисленные данные [26, 33] указывают на слабую склонность вещества к ионным заменам, как в катионной, так и в анионной позициях.

Кристаллохимические характеристики вещества приведены в табл. 1.

^_

• 7 > ¿V

» Л

Рисунок 3. Кристаллическая структура брушита [34]

Кристаллическая структура брушита определяет термодинамически равновеснуюю форму кристаллов в виде плоской пластины, вытянутой вдоль оси Ъ. В зависимости от условий получения кристаллы ДКФД могут иметь также игольчатую или призматическую форму [1, 2, 26, 35] (рис. 4). Отдельные кристаллы брушита прозрачны, в массе вещество имеет белый или бледно-желтый цвет, перламутровый блеск.

V рР

/*' 1 \ \ / Ч. ч\ / Ч. * А / -К ц/ 4 к И /чу

1 1 1ПШ | , 1тт , ! • 1 тт .

Рисунок 4. Кристаллы брушита различной морфологии

Синтетический ДКФД проявляет биологическую активность при взаимодействии с физиологическими жидкостями, обладает свойством биосовместимости, способствует процессам роста костной ткани [1, 2, 16]. Однако скорость резорбции брушитовых биоматериалов превышает скорость формирования кости de novo, в связи с чем адекватное замещение искусственного материала твердой тканью не достигается. Поэтому представляется более рациональным использование ДКДФ в качестве одного из компонентов полифазных материалов биомедицинского назначения, сочетающих ФК с различной кинетикой резорбции.

1.1.2.2. Октакальция фосфат

Са8Н2(Р04)б-5Н20 или Ca8(HP04)2(P04V5H20 - октакальция фосфат (ОКФ), двойная соль кальция, которую рассматривают как прекурсор при формировании биоапатита зубной эмали и костной ткани всех млекопитающих [1, 2, 4, 20, 23, 30, 36, 37]. Косвенным доказательством этого служит тот факт, что ОКФ часто образуется как промежуточное соединение во время осаждения термодинамически более устойчивых ФК (например, нГА или фторапатита) в водных средах [1, 4, 20, 23].

ОКФ - кинетически стабильный компонент зубных, слюнных, мочевых камней и некоторых других патогенных новообразований различной локализации в организме человека [4, 7 - 11, 13, 14, 23, 38]. Из него состоит центральная часть кристаллической фазы дентина, которая покрыта слоем апатита [23].

Синтетический ОКФ может быть получен несколькими путями. Первый -гидролиз брушита или ТКФ (согласно уравнениям 3 и 6). Однако в силу того, что Са8Н2(Р04)б• 5Н20, как и СаНР04-2Н20 и Саз(Р04)2, метастабилен в водном растворе по отношению к ГА, в обоих случаях конечным продуктом гидролиза может быть основный ФК [2]. В этой связи синтез ОКФ по методу гидролиза требует жесткого контроля условий проведения. Более прост в исполнении второй метод, основанный на осаждении ОКФ в водных растворах (уравнение 7). В ходе синтеза рН среды создают близким к нейтральному значению (от 5 до 7) и в ряде

случаев постоянным за счет использования буфера, задавая температуру, как правило, выше комнатной 313 К) [12, 25, 38 - 42].

8 Са3(Р04)2 + 2 Н3Р04 + 15 Н20 -> 3 Са8Н2(Р04)б-5Н20 (6)

8 СаС12 + 6 №2НР04 + 4 NaOH + Н20 Са8Н2(Р04)б' 5Н20 + 16 ЫаС1 (7)

Аналогично брушиту ОКФ в растворах с рН > 7 подвергается гидролизу с образованием ГА (уравнение 8), а при термообработке разлагается по схеме 9.

Са8Н2(Р04)6-5Н20 + 2 Са2+ + 4 ОН" —> Са10(РО4)6(ОН)2 + 7 Н20 (8)

Са8Н2(Р04)6-5Н20 -> (423 К) Саю(Р04)6(ОН)2 + СаНР04 (473 К) Са10(РО4)б(ОН)2 + у-Са2Р207 -» (-873 К) Р-Са3(Р04)2 + (9)

Р-Са2Р207 -> (-1423 К) а -Са3(Р04)2 + а-Са2Р207

ОКФ характеризуется некоторым структурным подобием апатиту. Сходство заключается в том, что Са8Н2(Р04)б'5Н20 содержит чередующиеся апатитовые и гидратные слои, расположенные параллельно плоскости [100] (рис. 5).

Кальций Кислород О Фосфор о

Рисунок 5. Проекция кристаллической структуры ОКФ вдоль оси с. * Заштрихованная область - апатитовый слой, не заштрихованная - гидратный слой [37]

Их толщина 1.1 и 0.8 нм, соответственно [20]. Апатитовые слои состоят из групп 4Са3(Р04)2-0.5Н20 (СаЗ). Они перемежаются гидратными слоями. Состав последних может быть описан брутто формулой Са4(НР04)4-10Н20 (Са4) [39], что

соответствует 4СаНР04-2Н20 с двумя дополнительными молекулами воды. Однако структурных сходств между реальными и подразумеваемыми единицами не отмечается. Фактически гидратные слои включают 10 молекул Н20 и неплотно упакованные ионы кальция и фосфата в каналах вдоль кристаллографической оси с. Через гидратированные участки сильными связями Са-НР04Са между группировками СаЗ, Са4 и НР042", расположенными вдоль оси а, соединены друг с другом апатитовые слои [20].

Молекулы воды, находящиеся в структуре ОКФ около центра гидратных

2+

колонок, не координируются относительно ни одного из ионов Са . Их позиции могут пустовать либо быть частично занятыми [20]. При этом независимо от количества молекул воды данная область кристаллической решетки представляет собой открытый канал вдоль оси с. Такая структура делает возможным включение примесных ионов, как за счет внедрения, так и по средством ионного обмена с

л

группировками НР04" кристаллической решетки [20]. Однако, согласно [39], ОКФ по сравнению с ГА менее чувствителен к присутствию в среде посторонних ионов, что вероятно вызвано снижением их адсорбции в результате мешающего влияния кристаллизационной воды.

Из водных растворов ОКФ кристаллизуется в виде небольших тонких пластинок триклинной пинокоидальной симметрии, удлиненных вдоль оси а и ограниченных простыми формами [010], [001] и [011] [23]. Для данного фосфата также отмечена склонность к образованию сростков, двойникованию [39], в результате чего отдельные пластинки Са8Н2(Р04)б-5Н20 могут срастаться вдоль плоскости [100] с образованием более сложных структур (рис. 6).

йр>г

< - '^г-'--

V ' ■ ч

йг, 1 * 1. ч4г '; -

1в|. и

Рисунок 6. Микросферы ОКФ и тонкая пластинчатая структура агрегатов [43]

Данная особенность ОКФ, как и ряд других мало изучены. Многие вопросы в химии этого соединения остаются нерешенными и требуют дальнейшего изучения. Однако, несмотря на достаточно немногочисленные сведения о рассматриваемом ФК, известно [1, 12, 44], что он обладает высокими остеоиндуктивными свойствами, способствуя быстрой регенерации поврежденного участка костной ткани. Поэтому его часто используют в составе биокерамик, композитов и иных биоактивных материалов, вопросы технологии получения которых являются предметом интенсивных исследований ввиду термической неустойчивости соединения.

1.1.2.3. Трикальция фосфат

Са3(Р04)2 - трикальция фосфат (ТКФ), в неживой природе минерал витлокит [1]. Это средняя соль ортофосфорной кислоты, которая относится к высокотемпературным кальциево-фосфатным соединениям [1 - 3] и по этой причине в чистом виде не встречается в живых тканях и биологических минералообразованиях [4]. Mg-зaмeщeннaя форма [р-(Са,М^)з(Р04)2] обнаружена в зубных, слюнных и мочевых камнях, зубном кариесе, подагрическом хряще и в некоторых отложениях мягких тканей [4, 7 - 11, 38]. Считается, что соль данного состава может быть получена осаждением в водном растворе, содержащем ионы магния.

Чистую фазу Са3(Р04)2 синтезируют по твердофазным методикам, которые основаны на разложении нГА (уравнение 10 [1, 2, 5, 30, 42, 45 - 49]), либо на взаимодействии солей, содержащих кальций и фосфор (уравнения 11,12 [30, 48]).

Са9(НР04)(Р04)50Н (-1073 К) 3 Са3(Р04)2+ Н20 (10)

СаСОз + 2 СаНР04 (-1373 К) Са3(Р04)2 + Н20 (11)

Са10(РО4)6(ОН)2 + Са2Р207 (-1273 К) 4 Са3(Р04)2 + Н20 (12)

При этом в зависимости от температуры синтеза могут быть получены различные фазы, описываемые формульной единицей Са3(Р04)2. Согласно [1] известны 4 полиморфные модификации ТКФ (табл. 2).

Таблица 2 - Полиморфные модификации ТКФ и их устойчивость

Формула Условия устойчивости Формула Условия устойчивости

Р-Са3(Р04)2 1< 1393 К 3'-Са3(Р04)2 Высокие давления

а-Са3(Р04)2 1393 К <1 < 1743 К а'-Са3(Р04)2 1743 К

Переходы между ними при нормальном давлении могут быть осуществлены по схеме 13.

Р-Са3(Р04)2 (393 - 1373 К) а-Са3(Р04)2 -> (1703 - 1743 К) а'-Са3(Р04)2 (13) Все названные модификации неустойчивы в водном растворе и метастабильны по отношению к ГА (уравнение 14). Гидролиз а-Са3(Р04)2 может протекать с образованием ОКФ (уравнение 15).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Солоненко, Анна Петровна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баринов, С.М. Биокерамика на основе фосфатов кальция / С.М. Баринов, B.C. Комлев // М.: Наука, 2005. - 204 с.

2. Вересов, А.Г. Химия неорганических биоматериалов на основе фосфатов кальция / А.Г. Вересов, В.И. Путляев, Ю.Д. Третьяков // Российский химический журнал. - 2004. - Т. 48, № 4. - С. 52-64.

3. Данильченко, С.Н. Структура и свойства апатитов кальция с точки зрения биоминералогии и биоматериаловедения (обзор) / С.Н. Данильченко // Вестник СумДУ. Серия Физика, математика, механика. - 2007. - №2. - С. 33-59.

4. Dorozhkin, S.V. Calcium orthophosphates / S.V. Dorozhkin // J. Mater. Sci. - 2007. -№42.-P. 1061-1095.

5. Dorozhkin, S.V. Biological and medical significance of calcium phosphates / S.V. Dorozhkin, M. Epple //Angew. Chem. Int. Ed. - 2002. - V.41.- P. 3130-3146.

6. Лемешева, C.A. Химический состав, свойства костного апатита и его аналогов: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.01 / Лемешева Светлана Александровна. -М., 2009. - 20 с.

7. Голованова, О.А. Патогенные минералы в организме человека / О.А. Голованова // Омск: Изд-во ОмГУ, 2006. - 400 с.

8. Пальчик, Н.А. Особенности фазового состава слюнных камней и кристаллохимия слагающих их минералов / Н.А. Пальчик, Т.Н. Мороз, Ю.П. Колмогоров, В.Г. Костровский // Рентгенография и кристаллохимия минералов. -2003.-С. 189-191.

9. Skinner, H.C.W. Minerals and human health / H.C.W. Skinner // Environmental mineralogy. European mineralogical union notes in mineralogy. - 2000. - V. 2. -Chapter 11.-P. 383-412.

10. Abraham, J. A case study of elemental and structural composition of dental calculus during several stages of maturation using SRXRF / J. Abraham, M. Grenon, H.J. Sanchez, C. Perez, R. Barrea // Journal Of Biomedical Materials Research. - 2005. -V. 75, №3.-P. 623-628.

11. Kakei, M. Demonstration of the central dark line in crystals of dental calculus / M. Kakei, H. Nakahara, M. Kumegawa, M. Yoshikawa // Biochimica Et Biophysica Acta.-2000. - V. 1524, № 2-3. - P. 189-195.

12. Баринов, C.M. Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины / С.М. Баринов // Успехи химии. - 2010. - Т.79, №1.-С. 15-32.

13. Dorozhkin, S.V. Orthophosphates in nature, biology and medicine / S.V. Dorozhkin // Materials. - 2009. - V. 2. - P. 399-498.

14. Dorozhkin, S.V. Nanodimensional and nanocrystalline apatites and other calcium orthophosphates in biomedical engineering, biology and medicine / S.V. Dorozhkin // Materials. - 2009. - V. 2. - P. 1975-2045.

15. Путляев, В.И. Современные биокерамические материалы / В.И. Путляев // Соровский образовательный журнал. - 2004. - Т. 8, № 1. - С. 44-50.

16. Dorozhkin, S.V. Calcium orthophosphate cements and concretes / S.V. Dorozhkin // Materials. - 2009. - № 2. - P. 221-291.

17. Баринов, C.M. Цементы на основе фосфатов кальция для медицинского применения / С.М. Баринов [и др.] // Тезисы докладов конференции «Нанотехнологии в онкологии 2010». - М., 2010. - С. 3-13.

18. Лукина, Ю.С. Инъекционный биорезорбируемый кальцийфосфатный цемент для ортопедии и травматологии: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.11 / Лукина Юлия Сергеевна. - М., 2010. - 18 с.

19. Кубарев, О.Л. Биоактивная композиционная керамика в системе гидроксилапатит - трикальцийфосфат / О.Л. Кубарев, B.C. Комлев, М. Майтц, С.М. Баринов // ДАН. - 2007. - Т. 413, № 3. - С. 360-362.

20. Chow, L.C. Octacalcium phosphate [Электронный ресурс] / L.C. Chow, E.D. Eanes // S. Karger AG: Monograph in Oral Science, 2001. - 167 P. Режим доступа: http://books.google.ru/.

21. Лурье, Ю.Ю. Справочник по аналитической химии / Ю.Ю. Лурье // М.: Химия, 1989. - 448 с.

22. Fernandez, Е. Calcium phosphate bone cements for clinical applications. Part I:

solution chemistry / E. Fernandez, F.J. Gil, M.P. Ginebra, F.C.M. Driessens, J.A. Planell, S.M. Best // J. Mater. Sci. Mater. Med. - 1999. - V. 10. - P. 169-176.

23. Nancollas, G.H. Calcium orthophosphates: crystallization and dissolution / L. Wang, G.H. Nancollas // Chem. Rew. - 2008. - V. 108. - P. 4628 - 4669.

24. Чайкина, M.B. Система H3P04 - Ca(OH)2 - H20 при 25 °C / M.B. Чайкина, Ю.П. Никольская // Известия РАН. - 1973. - №12. - С.43-49.

25. Rau, J.V. In situ time-resolved studies of octacalcium phosphate and dicalcium phosphate dihydrate in simulated body fluid: cooperative interactions and nanoapatite crystal growth / J.V. Rau [etc.] // Crystal Growth & Design. - 2010. - Vol. 10, № 8. - P. 3824-3834.

26. Mandel, S. Brushite (CaHP04-2H20) to octacalcium phosphate (Ca8(HP04)2(P04)4-5H20) transformation in DMEM solutions at 36.5 °C / S. Mandel, A.C. Tas // Materials Science and Engineering C. - 2010. - V. 30. - P. 245-254.

27. Tadayyon, A. Reactive crystallization of brushite under steady state and transient conditions: modeling and experiment / A. Tadayyon, S.M. Arifuzzaman, S. Rohani // Ind. Eng. Chem. Res. - 2003. - V. 42. - P. 6774-6785.

28. Bujan, M. Effect of anionic surfactants on crystal growth of calcium hydrogen phosphate dehydrate / M. Bujan [etc.] // Langmuir. - 2001. - V. 17. - P. 6461-6470.

29. Лидин, P.A. Справочник. Константы неорганических веществ / Р.А. Лидин, Л.Л. Андреева, В.А. Молочко //М: Дрофа, 2006. - 685 с.

30. Вересов, А.Г. Направленный синтез высокодисперсных материалов на основе гидроксилапатита: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.01 / Вересов Александр Генрихович. - М., 2003. - 148 с.

31. Фадеева, И.В. Гидролиз дикальцийфосфата дигидрата в растворе ацетата натрия / И.В. Фадеева [и др.] // ДАН. - 2012. - Т. 447, № 5. - С. 531-533.

32. Curry, N.A. Crystal structure of brushite, calcium hydrogen orthophosphate dihydrate: a neutron-diffraction investigation / N.A. Curry, D.W. Jones // J. Chem. Soc. A. - 1971.-P. 3725-3729.

33. Pina, S. Brushite-Forming Mg-, Zn- and Sr-Substituted Bone Cements for Clinical Applications / S. Pina, J.M.F. Ferreira // Materials. - 2010. - V. 3. - P. 519-535.

34. Brushite mineral data [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://webmineralxom/data/Brushite.shtml#.U110nNL7pAO.

35. Ракин, В.И. / Неравновесный синтез оксалатов и фосфатов кальция. Образование и трансформация кристаллических фаз / В.И. Ракин, В.И. Каткова // Сыктывкар: Геопринт, 2005. - 36 с.

36. Johnsson, M.S.-A. The role of brushite and octacalcium phosphate in apatite formation / M.S.-A. Johnsson, G.H. Nancollas // Critical reviews in oral biology and medicine. - 1992. - V. 3. - P. 61-82.

37. Brown, W.E. Octacalcium phosphate as a precursor in biomineral formation / W.E. Brown, N. Eidelman, B. Tomazic // Adv. Dent. Res. - 1978. - V. 1(2). - P. 306-313.

38. Вельская, JI.В. Зубные и слюнные камни / Л.В. Бельская, О.А. Голованова // Омск: Изд-во Ом. гос. ун-та, 2010.-132 с.

39. Boanini, Е. Collapsed octacalcium phosphate stabilized by ionic substitutions / E. Boanini, M. Gazzano, K. Rubini, A. Bigi // Crystall growth and design. - 2010. - V. 10. -P. 3612-3617.

40. Yang, X. Facile synthesis of octacalcium phosphate nanobelts: growth mechanism and surface adsorption properties / X. Yang [etc.] // J. Phys. Chem. C. - 2010. - V. 114. -P. 6265-6271.

41. LeGeros, R.Z. Preparation of octacalcium phosphate (OCP): a direct fast method / R.Z. LeGeros // Calcif. Tissue Inc. - 1985. - № 37. - P. 194 - 197.

42. Комлев, B.C. Новые кальцийфосфатные цементы на основе трикальцийфосфата / B.C. Комлев [и др.] // ДАН. - 2011. - Т. 437, № 3. - С. 366-369.

43. Octacalcium phosphate [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.ciam.unibo.it/biomimetics/researchbis 1 .htm.

44. Kamakura, S. Implantation of octacalcium phosphate (OCP) in rat skull defects enhances bone repair / S. Kamakura [etc.] //J Dent Res. - 1999. - V. 78(11). - P. 16821687.

45. Gibson, I.R. Characterization of the transformation from calcium-defcient apatite to P-tricalciumphosphate / I.R. Gibson, I. Rehman, S.M. Best, W. Bonfield // Journal of materials science: materials in medicine. - 2000. - V. 12. - P. 799-804.

46. Yubao, L. Hydrolysis and phase transition of alpha-tricalcium phosphate / L. Yubao, Zh. Xingdong, K. de Groat // Biomaterials. - 1997. - V. 18. - P. 737-741.

47. Bow, J.-Sh. Structural characterization of room-temperature synthesized nano-sized P-tricalcium phosphate / J.-Sh. Bow, Sz-Ch, Liou, S.-Y. Chen // Biomaterials. -2004.-V. 25.-P. 3155-3161.

48. Carrodeguas, R.G. a-Tricalcium phosphate: synthesis, properties and biomedical applications / R.G. Carrodeguas, S. De Aza // Acta Biomineralia. - 2011. - V. 7. - P. 3536-3546.

49. Petkova, V. Thermal behaviour and phase transformations of nanosized carbonate apatite (Syria) / V. Petkova, V. Yaneva // J. Therm. Anal. Calorim. - 2010. - V. 99. - P. 179-189.

50. Sayer, M. Structure and composition of silicon-stabilized tricalcium phosphate / M. Sayer [etc.] // Biomaterials. - 2003. - V. 24. - P. 369-382.

51. Frank-Kameneckaya, O. Ion substitution and non-stoichiometry of carbonated apatite-(CaOH) synthesized by precipitation and hydrothermal methods / O. Frank-Kameneckaya [etc.] // Journal of molecular structure. - 2011. - V. 992. - P. 9-18.

52. Сафронова, T.B. Синтез нанокристаллического гидроксилапатита кальция из сахаратов кальция и гидрофосфата аммония / Т.В. Сафронова [и др.] // ДАН. - 2009. -Т. 426,№4.-С. 491-496.

53. Сафронова, Т.В. Керамические материалы на основе гидроксилапатита, полученные из растворов различной концентрации / Т.В. Сафронова, М.А. Шехирев, В.И. Путляев, Ю.Д. Третьяков // Неорганические материалы. - 2007. -Т. 43, №8.-С. 1005-1014.

54. Дорожкин, С.В. Новый экологический способ синтеза биокерамики на основе фосфатов кальция / Дорожкин С.В. // Неорганические материалы. - 2008. -Т. 44, №2.-С. 253-256.

55. Леонова, Л.А. Изучение процесса синтеза гидроксиапатита / Л.А. Леонова, Т.И. Гузеева, В.В. Гузеев // Химия в интересах устойчивого развития. - 2010. - № 18.-С. 107-110.

56. Китикова, Н.В. Влияние фазовых превращений в процессе синтеза

калыдидефицитного гидроксилапатита на его химический состав и структуру /

H.В. Китикова [и др.] // Неорганические материалы. - 2007. - Т. 43, № 10. - С. 1246-1255.

57. Tas, А.С. Combustion synthesis of calcium phosphate bioceramic powders / A.C. Tas // Journal of the European ceramic society. - 2000. - V. 20. - P. 2389-2394.

58. Rodri'guez-Lorenzo, L.M. Controlled crystallization of calcium phosphate apatites / L.M. Rodri'guez-Lorenzo, M. Vallet-Regi // Chem. Mater. - 2000. - V. 12. - P. 2460-2465.

59. Neira, I.S. An effective morphology control of hydroxyapatite crystals via hydrothermal synthesis / I.S. Neira [etc.] // Crystal Growth & Design. - 2009. - V. 9, №

I.-P. 466-474.

60. Kamitakahara, M. Hydrothermal synthesis of hydroxyapatite from octacalcium phosphate: effect of hydrothermal temperature / M. Kamitakahara [etc.] // Journal of ceramic society of Japan. - 2009. - V. 117, № 3. - P. 385-387.

61. Lin, K. A facile one-step surfactant-free and low-temperature hydrothermal method to prepare uniform 3D structured carbonated apatite flowers / K. Lin [etc.] // Crystal Growth & Design. - 2009. - V. 9, № 1. - P. 177-181.

62. Park, H.C. Thermal stability of hydroxyapatite whiskers derived from the hydrolysis of a-TCP / H.C. Park, D.J. Baek, Y.M. Park, S.Y. Yoon // Journal of materials science. - 2004. - V. 39. - P. 2531-2534.

63. Pieters, I.Y. Influence of Na+ on the stoichiometry of carbonated hydroxyapatite obtained by the hydrolysis of octacalcium phosphate / I.Y. Pieters, E.A.P. De Maeyer, R.M.H. Verbeeck // Inorg. Chem. - 1998. - V. 37. - P. 6392-6395.

64. Ito, H. Selective synthesis of various nanoscale morphologies of hydroxyapatite via an intermediate phase / H. Ito, Y. Oaki, H. Imai // Crystal Growth & Design. - 2008. -V. 8, №3.-P. 1055-1059.

65. Gomes, S. Structural characterization and biological fluid interaction of sol-gel-derived Mg-substituted biphasic calcium phosphate ceramics / S. Gomes, G. Renaudin, E. Jallot, J.-M. Nedelec // Applied materials & interfaces. - 2009. - V. 1, № 2. - P. 505-513.

66. Чайкина, M.B. Механохимия природных и синтетических апатитов / М.В. Чайкина // Новосибирск, Изд. СО РАН филиал «ГЕО», 2005. - Гл. 2. - С. 24-52.

67. Dorozhkin, S.V. Biphasic, triphasic and multiphasic calcium orthophosphates / S.V. Dorozhkin // Acta Biomaterialia. - 2012. - V. 8. - P. 963-977.

68. Комлев, B.C. Формирование микроструктуры и свойства кальцийфосфатной керамики для инженерии костной ткани: дис. ... докт. тех. наук: 05.17.11 / Комлев Владимир Сергеевич. - М., 2011. - 340 с.

69. Dorozhkina, E.I. Mechanism of the solid-state transformation of a calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA) into biphasic calcium phosphate (BCP) at elevated temperatures / E.I. Dorozhkina, S.V. Dorozhkin // Chem. Mater. - 2002. - V. 14. - P. 4267-4272.

70. Furuzono, T. Preparation of plated P-tricalcium phosphate containing hydroxyapatite for use in bonded inorganic-organic composites / T. Furuzono [etc.] // Journal of materials science. - 2005. - V. 40. - P. 2595-2597.

71. Dorozhkin, S.V. Amorphous calcium (ortho)phosphates / S.V. Dorozhkin 11 Acta Biomaterialia. - 2010. - V. 6, № 12. - P. 4457 - 4475.

72. Han, Y. Preparation of hydroxyapatite rod-like crystals by protein precursor method / Y. Han [etc.] // Materials Research Bulletin. - 2007. - V. 42. - P. 1169-1177.

73. Kumar, R. Temperature driven morphological changes of chemically precipitated hydroxyapatite nanoparticles / R. Kumar, K.H. Prakash, P. Cheang, K.A. Khor // Langmuir. - 2004. - V. 20. - P. 5196-5200.

74. Кузнецов, A.B. Гидроксиапатит пластинчатой морфологии, синтезированный осаждением из растворов с применением ультразвука / А.В. Кузнецов [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2008. - Т. 53, № 1. - С. 5-10.

75. Мелихов, И.В. Двумерно-кристаллический гидроксилапатит / И.В. Мелихов [и др.] // ДАН. - 2000. - Т. 373, № 3. - С. 355-358.

76. Jevtic, М. Crystal structure of hydroxyapatite nanorods synthesized by sonochemical homogeneous precipitation / M. Jevtic [etc.] // Crystal Growth & Design. - 2008. - V. 8, №7.-P. 2217-2222.

77. Zhang, C. Hydroxyapatite nano- and microcrystals with multiform morphologies: controllable synthesis and luminescence properties/ C. Zhang [etc.] // Crystal Growth & Design. - 2009. - V. 9, № 6. - P. 2725-2733.

78. Северин, A.B. Морфологический отбор в суспензии нанокристаллического

гидроксилапатита, приводящий к сфероидным агрегатам / А.В. Северин, В.Ф. Комаров, В.Е. Божевольнов, И.В. Мелихов // Журнал неорганической химии. -2005.-Т. 50, № 1. - С. 76-81.

79. Леонова, Л.А. Синтез гидроксилапатита и формирование биоактивных покрытий из композиционных материалов на его основе и сверхмолекулярного полиэтилена на титане: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.02 / Леонова Лилия Александровна. - Томск, 2010. - 20 с.

80. Фадеева, И.В. Синтез и структура магнийсодержащих гидроксилапатитов / И.В. Фадеева, Л.И. Шворнева, С.М. Баринов, В.П. Орловский // Неорганические материалы. - 2003. - Т. 39, № 9. - С. 1102-1105.

81. Баринов, С.М. О стабилизации карбонатзамещенного гидроксилапатита изоморфным замещением кальция натрием / С.М. Баринов [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2008.- Т. 53, № 2. - С. 204-208.

82. Чайкина, М.В. Механохимический синтез изоморфных разновидностей апатита в качестве материалов для биокерамики / М.В. Чайкина // Физическая механика. - 2004. - Т. 7, № 5. - С. 101-110.

83. Фадеева, И.В. Цинк- и серебросодержащие гидроксилапатита: синтез и свойства / И.В. Фадеева [и др.] // ДАН. - 2012. - Т. 442, № 6. - С. 780-783.

84. Kanzaki, N. Effect of impurity on two-dimensional nucleation kinetics: case studies of magnesium and zinc on hydroxyapatite (0001) face / N. Kanzaki [etc.] // J. Phys. Chem. B. - 2001. - V. 105. - P. 1991-1994.

85. Medvecky, L. Influence of manganese on stability and particle growth of hydroxyapatite in simulated body fluid / L. Medvecky [etc.] // Colloids and surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. - 2006. - V. 281. - P. 221-229.

86. Гетьман, Е.И. Изоморфное замещение кальция самарием и гадолинием в структуре гидроксилапатита / Е.И. Гетьман [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2010. - Т. 55, № 3. - С. 374-380.

87. Pan, Н.В. Nucleation of strontium-substituted apatite / H.B. Pan [etc.] // Crystal growth & design. - 2009. - V. 9, № 8. - P. 3342 -3345.

88. Kim, T.-G. Synthesis and growth mechanisms of one-dimensional strontium

hydroxyapatite nanostructures / Kim T.-G., Park B. // Inorg. chem. - 2005. - V. 44. - P. 9895-9901.

89. Ma, Q.Y. Effects of aqueous Al, Cd, Cu, Fe(II), Ni, and Zn on Pb immobilization by hydroxyapatite / Q.Y. Ma, S.J. Traîna, T.J. Logan, J.A. Ryan // Environ. Sei. Technol. - 1994. - V. 28. - P. 1219-1228.

90. Казин, П.Е. Синтез и свойства окрашенных медьсодержащих апатитов состава Ca5(P04)3CuyOy+5(OH)o.5-y-5Xo.5 (X = ОН, F, Cl) / П.Е. Казин, М.А. Зыкин, Ю.Д. Третьяков, М. Янзен // Журнал неорганической химии. - 2008. - Т. 53, № 3. -С. 409-414.

91. Казин, П.Е. Синтез и свойства окрашенных медьсодержащих фосфатов щелочноземельных металлов со структурой апатита / П.Е. Казин [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2010. - Т. 55, № 2. - С. 179-183.

92. Погосова, М.А. Синтез, особенности кристаллической структуры и окраска кальций-иттриевого гидроксилапатита с ионами меди в гексагональных каналах / М.А. Погосова, П.Е. Казин, Ю.Д. Третьяков, М. Янзен // Журнал неорганической химии. - 2013. - Т. 53, № 4. - С. 439-444.

93. Добрыднев, C.B. Расчет ионообменных и сорбционных свойств гидроксил- и фторапатитов / C.B. Добрыднев, А.П. Быков, В.В. Богач, B.C. Бесков // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2001. - № 2. - С. 276-278.

94. Климашина, Е.С. Синтез, структура и свойства карбонатзамещенных гидроксилапатитов для создания резорбируемых биоматериалов: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.01, 02.00.21 / Климашина Елена Сергеевна. - М., 2011. - 23 с.

95. Комлев, B.C. Влияние содержания карбонат-групп в карбонатгидроксилапатитовой керамике на ее поведение in vivo / B.C. Комлев [и др.] // Неорганические материалы. - 2009. - Т. 45, № 3. - С. 373-378.

96. Бузник, В.М. Структурные изменения в карбонатзамещенном гидроксилапатите при высоких температурах: исследование методами ЯМР 'Н - и KP-спектроскопии / В.М. Бузник [и др.] // ДАН. - 2007. - Т. 413, № 2. - С. 198-201.

97. Гольдберг, М.А. Разработка основ технологии биокерамических материалов в системе гидроксилапатит - карбонат кальция: автореф. дис. ... канд. тех. наук:

05.17.11 / Гольдберг Маргарита Александровна. - М., 2013. - 24 с.

98. Pan, Н. Effect of carbonate on hydroxyapatite solubility / H. Pan, B.W. Darvell // Crystal growth & design. - 2010. - V. 10. - P. 845-850.

99. Турин, A.H. Карбонатгидроксилапатит как фактор структурно-функциональной организации минерализованных тканей в норме и при патологии. Перспективы применения в костнопластической хирургии / А.Н. Турин, Н.А. Турин, Ю.А. Петрович // Стоматология. - 2009. - № 2. - С. 76-79.

100. Турин, А.Н. Экспериментально-клиническое обоснование применения материалов на основе фосфатов кальция для заполнения костных дефектов челюстных костей / А.Н. Турин [и др.] // Медицинский алфавит. Стоматология. -2010.-№ 1.-С. 38-40.

101. Родичева, Г.В. Синтез и физико-химическое исследование карбонатгидроксилапатитов кальция типа А / Г.В. Родичева [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2001. - Т. 46, № 11. - С. 1798-1802.

102. Корнеева, Е.А. Получение карбонат-замещенного гидроксилапатита из водных растворов / Е.А. Корнеева // Научные ведомости. Серия Математика. Физика. - 2010. - № 11 (82). - Вып. 19. - С. 88-94.

103. Соин, А.В. Синтез и исследование анионмодифицированных апатитов / А.В. Соин, П.В. Евдокимов, А.Г. Вересов, В.И. Путляев // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». - 2007. - Т. 45, № 1. - С. 130-132.

104. Tian, Т. Synthesis of Si-substituted hydroxyapatite by a wet mechanochemical method / T. Tian, D. Jiang, J. Zhang, Q. Lin // Materials Science and Engineering C. -2008.-V. 28.-P. 57-63.

105. Aminian, A. Synthesis of silicon-substituted hydroxyapatite by a hydrothermal method with two different phosphorous sources / A. Aminian [etc.] // Ceramics International. - 2011. -V. 37. - P. 1219-1229.

106. Tang, X.L. Structural characterization of silicon-substituted hydroxyapatite synthesized by hydrothermal method / X.L. Tang, X.F. Xiao, R.F. Liu // Materials Letters. - 2005. - V. 59. - P. 3841-3846.

107. Розанцев, Г.М. Синтез гидроксилапатита кальция, модифицированного

ионами лантана и кремния / Г.М. Розанцев, Л.В. Заславская, Е.Е. Белоусова // Журнал неорганической химии. - 2005. - Т. 50, № 3. - С. 357-361.

108. Бакунова, Н.В. Нанопорошки кремнийсодержащих гидроксилапатитов / Н.В. Бакунова [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2007. - Т. 52, № 10. - С. 1594-1599.

109. Рассказова, Л.А. Сравнение свойств немодифицированного и кремниймодифицированного гидроксилапатитов, полученных при микроволновом воздействии / Л.А. Рассказова, Н.М. Коротченко, В.В. Гузеев // Ползуновский вестник. - 2013. - № 1. - С. 176-179.

110. Bianco, A. Si-substituted hydroxyapatite nanopowders: synthesis, thermal stability and sinterability / A. Bianco, I. Cacciotti, M. Lombardi, L. Montanaro // Materials Research Bulletin. - 2009. - V. 44. - P. 345-354.

111. Marchat, D. Accurate characterization of pure silicon-substituted hydroxyapatite powders synthesized by a new precipitation route / D. Marchat [etc.] // Acta Biomaterialia. - 2013. - V. 9. - P. 6992-7004.

112. Mostafa, N.Y. Preparation and Characterization of Na+, Si044", C032" co-substituted hydroxyapatite / N.Y. Mostafa, H.M. Hassan, O.H. Abd Elkader // J. Am. Ceram. Soc., - 2011. - V. 94, № 5. - P. 1584-1590.

113. Gomes, S. Silicon location in silicate-substituted calcium phosphate ceramics determined by neutron diffraction / S. Gomes [etc.] // Cryst. Growth Des. - 2011. - V. 11.-P. 4017-4026.

114. Botelho, C.M. Structural analysis of Si-substituted hydroxyapatite: zeta potential and X-Ray photoelectron spectroscopy / C.M. Botelho [etc.] // Journal of material science: materials in medicine. - 2002. - V. 13. - P. 1123-1127.

115. Botelho, C.M. Effect of protein adsorption onto the dissolution of silicon-substituted hydroxyapatite / C.M. Botelho [etc.] // Journal of Encapsulation and Adsorption Sciences. - 2011. - V. 1. - P. 72-79.

116. Pietrak, A.M. Silicon substitution in the calcium phosphate bioceramics / A.M. Pietrak, J.W. Reid, M.J. Stott, M. Sayer//Biomaterials. - 2007. - V. 28. - P. 4023-4032.

117. Sprio, S. Physico-chemical properties and solubility behaviour of multi-

substituted hydroxyapatite powders containing silicon / S. Sprio [etc.] // Materials science & engineering C. - 2008. - V. 28. - P. 179-187.

118. Balas, F. In vitro bioactivity of silicon-substituted hydroxyapatites / F. Balas, J. Perez-Pariente, M. Vallet-Regi // J. Biomed. Mater. Res. A. - 2003. - V. 66, № 2. - P. 364-375.

119. Porter, A.E. Comparison of in vivo dissolution processes in hydroxyapatite and silicon-substituted hydroxyapatite bioceramics / A.E. Porter [etc.] // Biomaterials. -2003.-V. 24.-P. 4609-4620.

120. Турин, A.H. Кремний-замещенный гидроксилапатит, содержащий трикальций фосфат. Перспективы применения в стоматологии / А.Н. Турин, B.C. Комлев // Медицинский алфавит. Стоматология. - 2011. - № 3. - С. 26-30.

121. Гроссер, A.B. Микроэлементы и микроэлементозы: кремний, фтор, йод (часть 1) / A.B. Гроссер, С.К. Матело, Т.В. Купец // Журнал «Профилактика сегодня». - 2009. - № 10. - С. 6-14.

122. Тутельян, В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека / В. А. Тутельян, В. Б. Спиричев, Б. П. Суханов, В. А. Кудашева // М.: Колос. -2002. - 424 с.

123. Dorozhkin, S.V. Medical application of calcium orthophosphate bioceramics / S.V. Dorozhkin//BIO.-2011.-№ l.-P. 1-51.

124. Орловский, В.П. Гидроксоапатит и керамика на его основе / В.П. Орловский, B.C. Комлев, С.М. Баринов // Неорганические материалы. - 2002. - Т. 38, №10.-С. 1159-1172.

125. Фомин, A.C. Нанокристаллическая гидроксилапатитовая керамика, полученная спеканием при пониженной температуре после воздействия высоких давлений / A.C. Фомин [и др.] // ДАН. - 2008. - Т. 418, № 3. - С. 352-355.

126. Иевлев, В.М. О субструктуре компактных керамик на основе гидроксиапатита / В.М. Иевлев [и др.] // ДАН. - 2011. - Т. 437, № 2. - С. 194-196.

127. Тру фанов, Д.Ю. Получение пористой прочной керамики из наногидроксилапатита / Д.Ю. Труфанов [и др.] // Вестник НГУ. Серия: Физика. -2008. - Т. 3, вып. 4. - С. 40-46.

128. Егоров, А.А. Дисперсно-упрочненные материалы на основе гидроксилапатита: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.11 / Егоров Алексей Александрович. - М., 2012. - 24 с.

129. Mezahi, F. Effect of stabilized Zr02, A1203 and Ti02 on sintering of hydroxyapatite / F. Mezahi [etc.] // Materials Science Forum. - 2005. - V. 492-493. - P. 241-248.

130. Lahiri, D. Boron nitride nanotube reinforced hydroxyapatite composite: mechanical and tribological performance and in-vitro biocompatibility to osteoblasts / D. Lahiri [etc.] // Journal of the mechanical behaviour of biomedical materials. - 2011. - V. 4.-P. 44-56.

131. Hesaraki, S. Nanosilicon carbide/hydroxyapatite nanocomposites: structural, mechanical and in vitro cellular properties / S. Hesaraki, T. Ebadzadeh, S. Ahmadzadeh-Asl // J. Mater. Sci: Mater. Med. - 2010. - V. 21. - P. 2141-2149.

132. Федотов, А.Ю. Пористые композиционные материалы фосфатно-кальциевая керамика - биополимер для регенерации костных тканей: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.11 / Федотов Александр Юрьевич. - М., 2010. - 24 с.

133. Dorozhkin, S.V. Calcium orthophosphates as bioceramics: State of the Art / S.Y. Dorozhkin // J. Funct. Biomater. - 2010. - № 1. - P. 22-107.

134. Комлев, B.C. Пористая гидроксиапатитовая керамика и композиционные материалы на ее основе: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.11 / Комлев Владимир Сергеевич. - М., 2001. - 19 с.

135. Свентская, Н.В. Силикофосфатные биокомпозиционные материалы с регулируемой поровой структурой для костно-пластической хирургии: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.11 / Свентская Наталья Валерьевна. - М., 2011 г. - 16 с.

136. Bahniuk, M.S. Bioactive glass 45S5 powders: effect of synthesis route and resultant surface chemistry and crystallinity on protein adsorption from human plasma / M.S. Bahniuk [etc.] //Biointerphases. - 2012. - V.41, № 7. - P. 1 - 15.

137. Singh, R.K. Evaluation of CaO - Si02 - P205 - Na20 - Fe203 bioglass-ceramics for hyperthermia application / R.K. Singh, A. Srinivasan, G.P. Kothiyal // J. Mater. Sci: Mater. Med. - 2009. - V. 20. - P. 147-151.

138. Кузнецов, А.В. Материалы для костных имплантантов на основе фосфатов кальция и стекол в системе СаО - Р2О5 / А.В. Кузнецов, Т.В. Сафронова, В.И. Путляев // Тезисы докладов конференции «Нанотехнологии в онкологии 2010». -М., 2010.-С. 23-24.

139. Rainer, A. Fabrication of bioactive glass-ceramic foams mimicking human bone portions for regenerative medicine / A. Rainer [etc.] // Acta Biomaterialia. - 2008. - V. 4. - P. 362-369.

140. Hong, Z. Preparation of bioactive glass ceramic nanoparticles by combination of sol-gel and coprecipitation method / Z. Hong [etc.] // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2009.-V. 355.-P. 368-372.

141. Moorthi, A. Synthesis, characterization and biological action of nano-bioglass ceramic particles for bone formation / A. Moorthi [etc.] // Journal of Biomaterials and Tissue Engineering. - 2012. - V. 2. - P. 197-205.

142. Hench, L.L. The story of Bioglass® / L.L. Hench // J. Mater. Sci: Mater. Med. -2006.-V. 17.-P. 967-978.

143. Третьяков, Ю.Д. Стеклянный, оловянный, деревянный? / Ю.Д. Третьяков // Химия и жизнь. - 2002. - № 2. - С. 10-12.

144. Dorozhkin, S.V. Biocomposites and hybrid biomaterials based on calcium orthophosphates / S.V. Dorozhkin // Biomatter. - 2011. - V. 1, № 1. - P. 3-56.

145. Ravarian, R. Synthesis, characterization and bioactivity investigation of bioglass/hydroxyapatite composite / R. Ravarian [etc.] // Ceramic international. - 2010. -V. 36.-P. 291-297.

146. Ramila, A. A new hydroxyapatite/glass bithasic material: in vitro bioactivity / A. Ramila, S. Padilla, B. Munoz, M. Vallet-Regi // Chem. Mater. - 2002. - V. 14. - P. 2439-2443.

147. Chu, C. Mechanical and biological properties of hydroxyapatite reinforced with 40 vol. % titanium particles for use as hard tissue replacement / C. Chu, X. Xue, J. Zhu, Z. Yin. // Journal of material science: materials in medicine. - 2004. - V. 15. - P. 665-670.

148. Chenglin, C. Hydroxyapatite-Ti functionally graded biomaterial fabricated by powder metallurgy / C. Chenglin, Z. Jingchuan, Y. Zhongda, W. Shidong // Materials

Science and Engineering A. - 1999. - V. 271. - P. 95-100.

149. Егоров, А.А. Получение и свойства композиционных материалов на основе гидроксилапатита, содержащих титан / А.А. Егоров [и др.] // Тезисы докладов конференции «Нанотехнологии в онкологии 2010». - М., 2010. - С. 17-19.

150. Silva, С.С. Crystallite size study of nanocrystalline hydroxyapatite and ceramic system with titanium oxide obtained by dry ball milling / C.C. Silva, M.P.F. Grac, M.A. Valente, A.S.B. Sombra//J. Mater. Sci. - 2007. - V. 42. - P. 3851-3855.

151. Xiaopenga, W. Ti-Nb-Sn-hydroxyapatite composites synthesized by mechanical alloying and high frequency induction heated sintering / W. Xiaopenga [etc.] // Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. - 2011. - № 4. - P. 2074-2080.

152. Sung, Y.-M. Preparation of hydroxyapatite / zirconia bioceramic nanocomposites for orthopaedic and dental prosthesis applications / Y.-M. Sung, Y.-K. Shin, J.-J. Ryu // Nanotechnology. - 2007. - V. 18. - P. 1-6.

153. Curran, D.J. Mechanical properties of hydroxyapatite-zirconia compacts sintered by two different sintering methods / D.J. Curran, T.J. Fleming, M.R. Towler, S. Hampshire // J. Mater. Sci: Mater. Med. - 2010. - V. 21. P. 1109-1120.

154. Mobasherpour, I. Effect of the addition Zr02-Al203 on nanocrystalline hydroxyapatite bending strength and fracture toughness / I. Mobasherpour, M. Solati Hashjin, S.S. Razavi Toosi, R. Darvishi Kamachali // Ceramics International. - 2009. -№35.-P. 1569-1574.

155. Afzal, M.A.F. Functionally graded hydroxyapatite-alumina-zirconia biocomposite: synergy of toughness and biocompatibility / M.A.F. Afzal [etc.] // Materials Science and Engineering. - 2012. - № 32. - P. 1164-1173.

156. Champion, E. Characterization of hot pressed Al2C>3-platelet reinforced hydroxyapatite composites / E. Champion, S. Gautier, D. Bernache-Assolant // Journal of material science: materials in medicine. - 1996. - V. 7. - P. 125-130.

157. Gunduz, O. Effect of yttria-doping on mechanical properties of bovine hydroxyapatite (BHA) / O. Gunduz [etc.] // Journal of Composite materials. - 2008. - V. 42. -№ 13. - P. 1281-1287.

158. Ежова, Ж.А. Синтез и физико-химические характеристики нанокомпозитов

гидроксилапатит кальция / многостенные углеродные нанотрубки / Ж.А. Ежова, Н.А. Захаров, Е.М. Коваль, В.Т. Калинников // Журнал неорганической химии. -2012.-Т. 57, №8. -С. 1127-1133.

159. Balani, К. The nano-scratch behavior of biocompatible hydroxy apatite reinforced with aluminum oxide and carbon nanotubes / K. Balani [etc.] // JOM. - 2009. - V. 61. -№ 9. - P. 66-66.

160. Dorner-Reisel, A. Short fiber reinforced hydroxyapatite bioceramics / A. Dorner-Reisel, E. Muller, G. Tomandl // Advanced engineering materials. - 2004. - V. 6. - № 7.

- P. 572-577.

161. Mezahi, F.Z. Effect of Zr02, Ti02, and A1203 additions on process and kinetics of bonelike apatite formation on sintered natural hydroxyapatite surfaces / F.Z. Mezahi, H. Oudadesse, Y. Le Gal, A. Harabi // Int. J. Appl. Ceram. Technol. - 2012. - V. 9. - № 3.-P. 529-540.

162. Epure, L.M. The effect of varying A1203 percentage in hydroxyapatite/АЬОз composite materials: Morphological, chemical and cytotoxic evaluation / L.M. Epure, S. Dimitrievska, Y. Merhi, L.H. Yahia // Journal of Biomedical Materials Research Part A.

- 2007. - V. 83, № 4. - P. 1009-1023.

163. Wang, M. Developing bioactive composite materials for tissue replacement / M. Wang // Biomaterials. - 2003. - V. 24. - P. 2133-2151.

164. Memoto, R. Direct synthesis of hydroxyapatite-silk fibroin nano-composite sol via a mechanochemical route / R. Memoto, S. Nakamura, T. Isobe, M. Senna // Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 2001. - V. 21. - P. 7-12.

165. Wang, M. Hydroxy apatite-polyethylene composites for bone substitution: effects of ceramic particle size and morphology / M. Wang, R. Joseph, W. Bonfield // Biomaterials. - 1998. - V. 19. - P. 2357-2366.

166. Li, H. Photo-crosslinking polymerization to prepare polyanhydride/needle-like hydroxyapatite biodegradable nanocomposite for orthopedic application / H. Li, Y. Chen, Y. Xie // Materials Letters. - 2003. - V. 57. - P. 2848-2854.

167. Фомин, A.C. Наноразмерный гидроксилапатит, синтезированный осаждением в растворе желатина / А.С. Фомин [и др.] // ДАН. - 2006. - Т. 411, №

3.-С 348-351.

168. Kollmann, Т. Calcium phosphate - gelatin nanocomposites: bulk preparation (shape- and phase-control), characterization, ans application as dentine repair material / T. Kollmann [etc.] // Chem. Mater. - 2010. - V. 22. - P. 5137-5153.

169. Ежова, Ж.А. Синтез и физико-химическое исследование желатинсодержащих гидроксилапатитов кальция / Ж.А. Ежова, Н.А. Захаров, Е.М. Коваль, В.Т. Калинников // Журнал неорганической химии. - 2009. - Т. 54, № 3. - С. 526-530.

170. Пономарева, Н.И. Исследование композитов гидроксилапатита с биополимерами / Н.И. Пономарева [и др.] // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2009. - Т. 11, № 3. - С. 239-243.

171. Фадеева, И.В. О взаимодействии фосфатов кальция с хитозаном / И.В. Фадеева, С.М. Баринов, А.Ю. Федотов, B.C. Комлев // ДАН. - 2011. - Т. 441, № 5. . С. 639-642.

172. Калинников, В.Т. Синтез и физико-химическое исследование хитозансодержащих гидроксилапатитов кальция / В.Т. Калинников, Ж.А. Ежова, Н.А. Захаров, Е.М. Коваль // Журнал неорганической химии. - 2008. - Т. 53, № 3. -С. 404-408.

173. Северин, А.В. Структурные особенности образования наногидроксилапатита в присутствии коллагена / А.В. Северин [и др.] // Ученые записки казанского университета. - Т. 154, кн. 3. - С. 127-139.

174. Ежова, Ж.А. Синтез и физико-химическое исследование коллагенсодержащих карбонатгидроксилапатитов кальция / Ж.А. Ежова, Е.М. Коваль, В.П. Орловский // Журнал неорганической химии. - 2003. - Т. 48, № 2. - С. 341-344.

175. Ежова, Ж.А. Синтез и физико-химическое исследование гидроксилапатита кальция, содержащего карбоксиметилцеллюлозу / Ж.А. Ежова, Н.А. Захаров, Е.М. Коваль, В.Т. Калинников // Журнал неорганической химии. - 2006. - Т. 51, № 2. -С. 375-379.

176. Romanov, D.P. Formation of organic-inorganic composite materials based on cellulose Acetobacter xylinum and calcium phosphates for medical applications / D.P. Romanov [etc.] // Glass Physics and Chemistry. - 2010. - V. 36, № 4. - P. 484-493.

177. Khripunov, A.K. Investigation of nanocomposites based on hydrated calcium phosphates and cellulose Acetobacter xylinum / A.K. Khripunov [etc.] // Glass Physics and Chemistry. - 2008. - V. 34. - № 2. - P. 192-200.

178. Jie, W. A study of nano-composite of hydroxyapatite and polyamide / W. Jie, L. Yubao, C. Weiqun, Z. Yi // Journal of materials science. - 2003. - V. 38. - P. 3303-306.

179. Ural, E. Poly(D,L-cactide/e-caprolactone)/hydroxyapatite composites / E. Ural [etc.] //Biomaterials. - 2000. - V. 21. - P. 2147-2154.

180. Бакунова, H.B. Пористые хитозановые матриксы, армированные биоативными соединениями кальция для восстановления костной ткани / Н.В. Бакунова [и др.] // Научные ведомости. Серия: Математика. Физика. - 2011. - № 11 (106), вып. 23.-С. 173-178.

181. Федотов, А.Ю. Высокопористая кальцийфосфатная биокерамика, упрочненная пропиткой хитозаном / А.Ю. Федотов, Н.В. Бакунова, B.C. Комев, С.М. Баринов // ДАН. - 2011. - Т. 439, № 4. - С. 496-498.

182. Yunos, D.M. Polymer-bioceramic composites for tissue engineering scaffolds / D.M. Yunos, O. Bretcanu, A.R. Boccaccini // J. Mater. Sci. - 2008. - V. 43. - P. 44334442.

183. Miao, X. Mechanical and biological properties of hydroxyapatite/tricalcium phosphate scaffolds coated with poly (lactic-co-glycolic acid) / X. Miao [etc.] // Acta Biomaterialia. - 2008. - V. 4. - P. 638-645.

184. Skorohod, V.V. Decomposition activation of hydroxyapatite in contact with tricalcium phosphate / V.V. Skorohod [etc.] // Powder metallurgy and metal ceramics. -2010. - V. 49. - № 5-6. - P. 324-329.

185. Skorohod, V.V. Pressing and sintering of binary mixtures based on nanosized hydroxyapatite / V.V. Skorohod [etc.] // Powder metallurgy and metal ceramics. - 2010. - V. 49.-№9-10. - P. 588-593.

186. Смирнов, В.В. Синтез композиционных биоматериалов в системе гидроксиапатит - кальцит / В.В. Смирнов [и др.] // ДАН. - 2010. - Т. 432, № 2. - С. 199-202.

187. Гольдберг, М.А. Влияние времени старения на свойства порошков в

системе гидроксилапатит - карбонат кальция / М.А. Гольдберг [и др.] // Неорганические материалы. - 2012. - Т. 48, № 2. - С. 225-230.

188. Кукуева, Е.В. Бифазная резорбируемая керамика ТКФ/ПФК, полученная из продуктов разложения октакальциевого фосфата / Е.В. Кукуева, В.И. Путляев, Т.В. Сафронова // Тезисы докладов конференции «Нанотехнологии в онкологии 2010».-М., 2010.-С. 25-27.

189. Dorozhkin, S.V. Bioceramics of calcium orthophosphates / S.V. Dorozhkin // Biomaterials. - 2010. - № 31. - P. 1465-1485.

190. Grover, L.M. Biologically mediated resorption of brushite cement in vitro / L.M. Grover [etc.] // Biomaterials. - 2006. - V. 27. - P. 2178-2185.

191. Huan, Z. Calcium - phosphate - silicate composite bone cement: self-setting properties and in vitro bioactivity / Z. Huan, J. Chang // J. Mater. Sci: Mater. Med. -2009.-V. 20.-P. 833-841.

192. Gbureck, U. Factors influencing calcium phosphate cement shelf-life / U. Gbureck, S. Dembski, R. Thull, J.E. Barralet // Biomaterials. - 2005. - V. 26. - P. 3691-3697.

193. Fernandez, E. Improvement of the mechanical properties of new calcium phosphate bone cements in the CaHP04 - a-Ca3(P04)2 system: Compressive strength and microstructural development / E. Fernandez [etc.] // J. Biomed. Mater. Res. - 1998. - V. 41,№4.-P. 560-567.

194. Gbureck, U. Ionic modification of calcium phosphate cement viscosity. Part I: hypodermic injection and strength improvement of apatite cement / U. Gbureck [etc.] // Biomaterials. - 2004. - V. 25. - P. 2187-2195.

195. Vlad, M.D. Osteogenic biphasic calcium sulphate dihydrate/iron-modified a-tricalcium phosphate bone cement for spinal applications: In vivo study / M.D. Vlad [etc.] // Acta Biomaterialia. - 2010. - V. 6. - P. 607-616.

196. Федотов, А.Ю. Композиционный костный цемент в системе фосфаты кальция - хитозан / А.Ю. Федотов [и др.] // ДАН. - 2013. - Т. 448, № 4. - С. 430-432.

197. Ginebra, М.Р. Mechanical and rheological improvement of a calcium phosphate cement by the addition of a polymeric drug / M.P. Ginebra [etc.] // J. Biomed. Mater. -2001.-V. 57, № l.-P. 113-118.

198. Moreau, J.L. Mesenchymal stem cell proliferation and differentiation on an injectable calcium phosphate - Chitosan composite scaffold / J.L. Moreau, H.H.K. Xu // Biomaterials. - 2009. - V. 30. - P. 2675-2682.

199. Barralet, J.E. Modification of calcium phosphate cement with r-hydroxy acids and their salts / J.E. Barralet, M. Tremayne, K.J. Lilley, U. Gbureck // Chem. Mater. -2005.-V. 17. P. 1313-1319.

200. Mickiewicz, R.A. Polymer-calcium phosphate cement composites for bone substitutes / R.A. Mickiewicz, A.M. Mayes, D. Knaack // J. Biomed. Mater. - 2002. - V. 61.-№4.-P. 581-92.

201. Moreau, J.L. Self-setting collagen-calcium phosphate bone cement: Mechanical and cellular properties / J.L. Moreau, M.D. Weir, H.H. K. Xu // J. Biomed. Mater. Res. A. - 2009. - V. 91, № 2. - P. 605-613.

202. Смирнов, B.B. Композиционные кальций-фосфатные костные цементы, упрочненные дисперсными частицами титана / В.В. Смирнов [и др.] // ДАН. -2007. - Т. 413, № 4. - С. 489-492.

203. Kriiger, R. Fiber reinforced calcium phosphate cements - On the way to degradable load bearing bone substitutes? / R. Kriiger, J. Groll // Biomaterials. - 2012. -V. 33.-P. 5887-5900.

204. Волова, Т.Г. Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии / Т.Г. Волова, Е.И. Шишацкая, П.В. Миронов // Красноярск: ИПК СФУ, 2009. - 262 с.

205. Зеленина, Т.Г. Исследование биосовместимых свойств имплантируемых материалов / Т.Г. Зеленина [и др.] // Сибирский медицинский журнал. - 2009. - № 7.- С. 93-94.

206. Сергеева, Н.С. Использование пористой наноструктурированной биокерамики в качестве матриксов для клеточных структур с целью замещения костных дефектов при опухолевых заболеваниях головы и шеи / Н.С. Сергеева [и др.] // Сибирский онкологический журнал. - 2006. - Приложение № 1. - С. 118-119.

207. Сергеева, Н.С. Разработка и испытания in vitro неорганических нанобиоматериалов в качестве матриксов для клеточных структур / Н.С. Сергеева [и др.] // Сибирский онкологический журнал. - 2006. - Приложение № 1. - С. 119-120.

208. Федотов, АЛО. Высокопористые композиционные материалы в системе биополимер - кальцит для тканевой инженерии/ А.Ю. Федотов [и др.] // ДАН. -2011.-Т. 437, № 1.-С. 65-67.

209. Комлев, B.C. Пористые апатитовые биосовместимые матриксы для клеточных технологий реконструкции тканевых дефектов в хирургии / B.C. Комлев [и др.] // ДАН. - 2005. - Т. 401, №1. - С. 49-51.

210. Jalota, S. Using a synthetic body fluid (SBF) solution of 27 mM HC03" to make bone substitutes more osteointegrative / S. Jalota, S.B. Bhaduri, A.C. Tas // Materials science and engineering C. - 2008. - V. 28. - P. 129-140.

211. Евдокимов, П.В. Синтез и исследование сульфатзамещенного гидроксилапатита / П.В. Евдокимов, A.B. Соин, А.Г. Вересов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». - 2007. - № 1 (45). С. 77-81.

212. Dorozhkin, S.V. In vitro mineralization of silicon containing calcium phosphate bioceramics / S.V. Dorozhkin //J. Am. Ceram. Soc. - 2007. - V. 90 - № 1. - P. 244-249.

213. Богданова, E.A. Физико-химические свойства биоактивных композиционных материалов на основе фосфатов кальция и кремнийорганических соединений: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.04 / Богданова Екатерина Анатольевна. - Екб., 2012. - 23 с.

214. Кубарев, O.JI. Биокерамические гранулы с контролируемой кинетикой резорбции, предназначенные для терапии костных тканей / О.Л. Кубарев [и др.] // ДАН. - 2006. - Т. 409, № 1. - С. 73-76.

215. Петровская, Т.С. Синтез и исследование обычного и карбонатзамещенного гидроксилапатита / Т.С. Петровская [и др.] // Известия Томского политехнического университета. - 2010. - Т. 317. - № 3. - С. 86-90.

216. Кузнецов, A.B. Гидролитическая активность силикофосфатов в системе Ca2Si04 - Са3(Р04)2 / A.B. Кузнецов, А.Г. Вересов, В.И. Путляев // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». -2007. - № 1 (45). - С. 82-85.

217. Шульга, Н.В. Влияние условий получения на пористую структуру фосфата

кальция и кинетику его взаимодействия с ионами свинца в растворе / Н.В. Шульга, Н.В. Мильвит, И.Л. Шашкова, А.И. Ратько // Журнал неорганической химии. - 2007. - Т. 52, № 5. - С. 731-738.

218. Mavropoulos, Е. Dissolution of calcium deficient hydroxyapatite synthesized at different conditions / E. Mavropoulos [etc.] // Materials characterization. - 2003. - V. 50. - P. 203-207.

219. Zhu, Y. A comparative study on the dissolution and solubility of hydroxylapatite and fluorapatite at 25 °C and 45 °C / Y. Zhu [etc.] // Chemical Geology. - 2009. - V. 268.-P. 89-96.

220. Christoffersen, J. The kinetics of dissolution of calcium hydroxyapatite in water at constant pH / J. Christoffersen, M.R. Christoffersen, N. Kjaergaard // Journal of Crystal Growth. - 1978. - V. 43. - P. 501-511.

221. Kwon, S.-H. Synthesis and dissolution behavior of p-TCP and HA/(3-TCP composite powders / S.-H. Kwon, Y.-K. Jun, S.-H. Hong, H.-E. Kim // Journal of the European Ceramic Society. - 2003. - V. 23. - P. 1039-1045.

222. Zhang, Q. Dissolution and mineralization behaviors of HA coatings / Q. Zhang [etc.] // Biomaterials. - 2003. - V. 24. - P. 4741-4748.

223. Cerruti, M.G. An analytical model for the dissolution of different particle size samples of Bioglasss in TRIS-buffered solution / M.G. Cerruti, D. Greenspan, K. Powers // Biomaterials. - 2005. - V. 26. - P. 4903-4911.

224. Ducheyne, P. The effect of calcium phosphate ceramic composition and structure on in vitro behavior. I. Dissolution / P. Ducheyne, S. Radin, L. King // J. Biomed. Mater. Res. -1993. - V. 1. - P. 25-34.

225. Dorozhkin, S.V. Dissolution mechanism of calcium apatites in acids: A review of literature / S.V. Dorozhkin // World J. Methodol. - 2012. - V. 2, № 1. - p. 1-17.

226. Dorozhkin, S.V. Surface reactions of apatite dissolution / S.V. Dorozhkin // Journal of colloid and interface science. - 1997. - V. 191. - P. 489-497.

227. Dorozhkin, S.V. Inorganic chemistry of the dissolution phenomenon the dissolution mechanism of calcium apatites at the atomic (ionic) level / S.V. Dorozhkin // Comments Inorg. Chem. - 1999. - V. 20. - № 4-6. - P. 285-299.

228. Степанова, Е.В. Трибохимическое взаимодействие фосфатов кальция с водой / Е.В. Степанова, В.М. Гропянов, И.С. Михайлова // Химия и химическая технология. - 2007. - Т. 50, вып. 1. - С. 18-21.

229. Shi, J. Thermally-induced structural modification of dental enamel apatite: decomposition and transformation of carbonate groups / J. Shi, A. Klocke, M. Zhang, Y. Bismayer // Eur. J. Miner. - 2005. - V. 17. - P. 769-775.

230. Беллами, JI. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами // М., Издательство иностранной литературы, 1963. - 290 с.

231. Россеева, Е.В. Термодинамическое моделирование образования основных минеральных фаз зубных камней / Е.В. Россеева, О.А. Голованова, О.В. Франк-Каменецкая // Доклады VII научного семинара «Минералогия техногенеза-2006». - Миасс:ИМин УрО РАН, 2006. - С. 160-174.

232. Koutsopoulos, S. Hydroxy apatite crystallization in the presence of serine, tyrosine and hydroxyproline amino acids with polar side groups / S. Koutsopoulos, E. Dalas // Journal of crystal growth. - 2000. - V. 216. - P. 443-449.

233. Краснов, K.C. Физическая химия. В 2 кн. Кн. 1. Строение вещества. Термодинамика: Учеб. для вузов / К.С. Краснов [и др.] // М.: Высш. шк., 2001. -512 с.

234. Третьяков, Ю.Д. Дендриты, фракталы и материалы / Ю.Д. Третьяков // Соровский образовательный журнал. - 1998. - № 11. - С. 96-102.

235. Солоненко, А.П. Термодинамическое моделирование процессов образования ортофосфатов кальция / А.П. Солоненко, О.А. Голованова // Бутлеровские чтения. - 2011. - Т. 24, № 4. - С. 106-112.

236. Смирнов, Н.Г. Физико-химические характеристики ископаемых костных остатков млекопитающих и проблема оценки их относительного возраста. Часть 1. Термический и масс-спектрометрический анализ / Н.Г. Смирнов [и др.] // Екатеринбург: «Гощицкий», 2009. - 118 с.

237. Chang, М.С. Organic-inorganic interaction and the growth mechanism of hydroxyapatite crystals in gelatin matrices between 37 and 80 °C / M.C. Chang, W.H. Douglas // J. Mater. Sci. - 2006. - № 17. - P. 387-396.

238. Chang, M.C. Preparation of hydroxyapatite-gelatin nanocomposite / M.C. Chang, C.-C. Ko, W.H. Douglas // Biomaterials. - 2003. - V. 24. - P. 2853-2862.

239. Rosseeva, E.V. Synthesis, characterization, and morphogenesis of carbonated fluoapatite-gelatin nanocomposites: a complex biomimetic approach toward the mineralization of hard tissues / E.V. Rosseeva [etc.] // Chem. Mater. - 2008. - V/ 20. - P. 6003-6013.

240. Liu, W.B. Influence of pH values on preparation of hydroxy apatite/gelatin composites / W.B. Liu [etc.] // J. Mater. Sci. - 2006. - V. 41. - P. 1851-1853.