Физико-химические свойства биоактивных композиционных материалов на основе фосфатов кальция и кремнийорганических соединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи

БОГДАНОВА Екатерина Анатольевна

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОАКТИВНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ И КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

02.00.04 - физическая химия

005055443

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

2.2 НОЯ 2012

Екатеринбург - 2012

005055443

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте химии твердого тела Уральского отделения РАН

Научный руководитель: кандидат химических наук,

старший научный сотрудник Сабирзянов Наиль Аделевич

Научный консультант: кандидат химических наук

старший научный сотрудник Хонина Татьяна Григорьевна

Официальные оппоненты: Зуев Михаил Георгиевич

доктор химических наук, профессор Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН главный научный сотрудник „

Королева Любовь Федоровна доктор химических наук, профессор Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения РАН старший научный сотрудник

Ведущая организация: Федеральное государственное

бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Защита состоится «30» ноября 2012 г. в на заседании диссертациоши

го совета Д 004.004.01 на базе Федерального государственного бюджетного у1 реждения науки Института химии твердого тела Уральского отделения РАН по адресу: 620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91.

С диссертацией можно ознакомиться в Федеральном государственно бюджетном учреждении Российской академии наук Центральной научнс библиотеке Уральского отделения РАН

Автореферат разослан «ЛД» октября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальпость работы. Общепринятым в мировой и отечественной практике является подход, подразумевающий, что основой создания имплантатов для ортопедии, лице-челюстной хирургии и стоматологии служат кальций-фосфорные соединения, главным образом - Саз(Р04)2 (трикапьцийфосфат) и Саю(Р04)6(0Н)2 (гидроксиапатит или ГАП), практически идентичнее по структуре и химическому составу природной костной ткани. При этом до недавнего времени такие соединения применялись преимущественно в кристаллическом состоянии в виде керамических изделий, гранул и покрытий. В настоящее время все больший интерес для многих областей клинической медицины, связанных с проблемами регенерации мягких и костных тканей организма, представляют биологически активные фосфаты кальция в гелеобразном и коллоидном состояниях. Это обусловлено тем, что, как показали исследования, биологическая активность ГАП существенно снижается при высокотемпературной обработке, характерной для керамических технологий. Кроме того, установлено, что биологическая активность ГАП в значительной степени зависит от размера его частиц (или зерен) и проявляется тем больше, чем выше дисперсность вещества.

Наряду с чистыми соединениями весьма перспективно использовать различные комбинации биоактивных материалов для улучшения таких характеристик, как адгезия, биоактивность и биосовместимость. В этой связи вопрос об изоморфных замещениях в гидроксиапатитах представляется весьма важным.

Анионные и катионные замещения оказывают значительное влияние на биологическое поведение ГАП и являются одним из известных способов повышения резорбируемости (растворимости) материалов на его основе. Поскольку физико-химические свойства ГАП определяются числом и характером поверхностных гидроксильных групп Р-ОН и фосфатных анионов, изменение природы поверхностных функциональных групп позволяет варьировать харак-

теристики материала в широких пределах. При синтезе частично-замещенных гидроксиапатитов специально вводят в структуру некоторые анионы и катионы с целью либо компенсации заряда (натрий и аммоний вводят при синтезе кар-бонатгидроксиапатитов), либо для регулирования дисперсности и химических свойств (кремнийзамещенные апатиты, фторгидроксиапатиты).

Перспективным направлением модификации ГАП с точки зрения получения материала с улучшенными свойствами является введение в структуру ГАП атомов фтора и кремния. Такое преобразование позволит улучшить стабильность материала в химически активной среде человеческого организма (за счет присутствия фторид - ионов), повысить биоактивность (за счет присутствия силикат - иопов) при сохранении биосовместимости, присущей ГАП.

Известно относительно небольшое количество опубликованных исследований сравнительных характеристик порошков фторсодержащего ГАП в зависимости от метода и условий синтеза и поведения керамики на его основе в биологических средах. Не решен вопрос о предельной степени замещения групп ОН" ионами фтора, не приводящей к отрицательным биологическим последствиям, в частности флюорозу. Следовательно, необходимы дополнительные исследования как в области технологии керамики на основе фторзамещен-ного ГАП, так и оценки её биологического поведения в экспериментах in vitro и in vivo.

Несмотря на то, что многими исследователями отмечается сильное влияние наличия кремния в структуре ГАП на его биоактивность, количественные данные по степени замещения фосфатных групп силикатными в кристаллической решетке ГАП отсутствуют.

Таким образом, в настоящее время высокодисперсное состояние фосфатов кальция, методы синтеза многокомпонентных систем с их включением, строение и свойства таких систем изучены крайне мало и научные исследования в этом направлении актуальны.

Цель работы. Разработка методов синтеза и определение физико-химических характеристик модифицированного ГАП и включающих его композиционных материалов.

Поставленная цель достигалась посредством решения следующих задач:

1. синтез и исследование физико-химических свойств модифицированного кремнием и фтором кристаллического ГАП с использованием различных физических методов анализа;

2. исследование возможности модификации ГАП биогенными элементами и синтез элементоорганических гидрогелей;

3. изучение процессов гелеобразования и структуры Са-, Р-, Э ¡-содержащих гидрогелей;

4. исследование медико-биологических свойств и разработка новых фармацевтических композиций с использованием ГАП и его модифицированных форм.

Исследования выполнены в рамках плановой тематики ИХТТ УрО РАН «Направленный синтез и исследование новых тканерепаративных, рентгеноконтрастных и других материалов для медицины» (гос.рег. X» 01201054463), программы Президиума УрО РАН «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов», поддержаны проектом РФФИ № 07-03-96094 р_урал_а «Строение, физико-химические и клинические свойства биологически активных композиций на основе кальций-фосфорных соединений», государственным контрактом с Министерством промышленности и науки Свердловской области № ЛС-11 «Разработка лекарственных препаратов комбинированного действия на мягкие и костные ткаии организма, основанных на биоактивных кальций-фосфорных соединениях и композициях с их включением», молодежным грантом УрО РАН № 11-3-ИП-676 «Создание неорганической основы лекарственных средств для стоматологии» и молодежным проектом РФФИ «Мои первый грант» № 12-03-31632 мол_а.

Методика исследования. Б работе использованы современные методики проведения экспериментов и обработки данных.

Личный вклад автора. Автором проведен анализ литературных данных и определены основные задачи работы. Основная часть результатов, приведенных в диссертации, получена самим автором или при его личном участии. Непосредственно автором синтезированы суспензия ГАП, фтор- и кремнийзаме-щенный ГАП, исследована трансмембранная активность ГАП, получены комбинированные Са-, Р-, Бь содержащие гидрогели и изучена их структура. Отдельные эксперименты были проведены совместно с соавторами опубликованных работ. Обсуждение полученных результатов и написание научных статей проведено автором совместно с научным руководителем и соавторами. Научная новизна:

- разработаны новые способы модифицирования ГАП биогенными элементами (фтор, кремний); синтезированы фтор- и кремнийзамещенный ГАП различной степени дисперсности с заданным уровнем содержания замещающего аниона, получены новые и уточнены известные данные о физико-химических свойствах материалов (термической стабильности, растворимости, структурных характеристиках);

- определены кинетические закономерности дегидратации и седиментации ультрадисперсных суспензий ГАП и фторзамещенного ГАП;

- разработан новый способ получения комбинированных Са-, Р-, вь содержащих гидрогелей с различным кальций-кремниевым модулем, полученных из ГАП, глицеролатов кремния и глицерогидрогелей на их основе;

- на основе исследования дисперсной фазы и дисперсионной среды комбинированного Са-, Р-, 81- содержащего гидрогеля, полученного из глицеролатов кремния и коллоидного раствора ГАП, впервые установлен состав дисперсной фазы, предложено ее строение;

- обнаружеп факт трансмембранпой активности различных форм ГАП (суспензия, коллоидный раствор), определены параметры переноса ионов через моб

дельную кожко-слизистую поверхность, установлены основные факторы, влияющие на транспорт ионов;

- в ходе исследования фармакологических свойств комбинированных гидрогелей установлено наличие биологической активности по отношению к мягким тканям, кожной и слизистой поверхностям. Обнаружены противовоспалительный и ранозаживляющий эффекты.

Практическая значимость. Разработан и запатентован технологически простой способ получения суспензии ГАП, пригодной для смешения с другими субстанциями при изготовлешш фармацевтических композиций и лекарственных средств, установлен концентрационный интервал, в котором суспензия ГАП обладает требуемыми для создания фармацевтических композиций характеристиками. Совместно с Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН (ИОС УрО РАН) и Уральской государственной медицинской академией (УГМА) разработан ряд новых фармацевтических композиций, обладающих противовоспалительным, ранозаживляющим, остеопластическим действием, эффективность которых подтверждена клинически.

На защиту выносятся:

- результаты работ по синтезу биологически активных материалов: суспензии ГАП и анионзамещенного ГАП (фтор- и кремнийзамещенный);

- результаты экспериментальных работ по изучению физико-химических свойств (кинетика дегидратации, растворимость, термическая устойчивость) ГАП и его анионзамещенных форм, оценке влияния на них степени замещения;

- результаты работ по разработке методов синтеза комбинированных Са-, Р-, Яьсодержащих гидрогелей и изучению их структуры;

- результаты экспериментальных работ по изучению транспортных свойств ГАП, оценке влияния на них степени дисперсности (коллоидный раствор, суспензия) и присутствия транскутапных (чрескожных) проводников.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на международных и российских конференциях: Всероссийских конференциях «Химия и медицина» (Уфа, 2007, 2009, 2010), конференциях «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2008, 2010, 2011, 2012), III Китайско-российском симпозиуме по фармакологии (Харбин, 2008), Всероссийских конференциях «Химия твердого тела и функциональные материалы» (Екатеринбург, 2008, 2012), открытой школе-конференции стран СНГ «Ультрамелкозернистые и на-ноструктурные материалы - 2010» (Уфа, 2010), X международной научной конференции «Химия твердого тела: наноматериалы, нанотехнологии» (Ставрополь, 2010), Первой всероссийской конференции «Золь-гель - синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем» (Санкт-Петербург, 2010), IV Всероссийской конференции по химической технологии с международным участием «Химическая технология - 2012» (Москва, 2012) и других конференциях, симпозиумах и школах.

Публикации. По результатам работы опубликовано 11 статей, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК, глава в монографии, 2 патента, 24 тезиса докладов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Материал изложен на 120 страницах, содержит 66 рисунков и 11 таблиц, библиографический список включает 157 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены объекты исследований, сформулирована цель и задачи работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе описаны особенности структуры фосфатов кальция, изложены результаты аналитического обзора известных методов их синтеза, в ча-

стности, синтеза ГАИ. Систематизированы известные данные об ионных замещениях в структуре ГАП, приведены сведения о свойствах и областях применения фосфатов кальция.

Во второй главе описан технологически простой способ получения суспензии 1A1I осаждением из растворов гидроксида кальция и фосфорной кислоты: взаимодействие осуществляли путем смешивания 0.02 М водного раствора гидроксида кальция и 0.07 М раствора фосфорной кислоты при объемном соотношении компонентов, равном (3,75^5) : 1. Приведена методика синтеза анион-замещенного (фтор, кремний) ГАП. Описан способ получения комбинированных Са Р -, Si - содержащих гидрогелей с различным кальций-кремниевым модулем, предложена методика изучения их структуры посредством ступенчатой холодной экстракции. Приведены рецептуры составов разработанных фармацевтических композиций.

Фазовый состав синтезируемых образцов изучали методами рентгенофа-зового анализа (РФА) (STADI-P STOE; Shimadzu XRD 700 Сика-излучение) и ИК-спектроскопии (Spectrum One; Nicolet 6700, FT-IR). Элементный состав исследуемых образцов устанавливали методами атомно-эмиссионной спектроскопии (¡CAP 6300 Duo, Thermoscientific), масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (Spectromass 2000). Морфологические особенности полученных образцов исследованы методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) (JEOL JSM 6390 LA с энерго-дисперсионным анализатором). Термическая устойчивость исследована с использованием дифференциального термического и термовесового анализов на термоанализаторе TG-DTA-92 (Setaram, Франция). Вычисление и уточнение параметров элементарных ячеек выполнено на основе порошковых рентгенограмм с использованием программы «Celref». Электрокинетические измерения проведены на кафедре высокомолекулярных соединений Уральского федерального государственного университета им. первого Президента России Б.Н.Ельцина д.ф.-м.н. Сафроновым А.П.

В третьей главе приведены результаты исследования физико-химических свойств суспензии ГАП, полученной осаждением из растворов. Показано, что в процессе высыхания происходит переход дисперсной системы в суспензию ГАП, которая при дальнейшем старении образует кристаллический ГАП.

Установлено, что процесс образования суспензии ГАП с требуемыми для создания фармацевтических композиций характеристиками: пластичностью, а!регативной устойчивостью, определяется временем старения. Для определения интервала, в котором дисперсная система ГАП обладает необходимыми для создания фармацевтических композиций характеристиками, были определены зависимости концентрации ГАП в суспензии от времени (рис.1), плотности (рис. 2) и вязкости суспензии от содержания ГАП.

Установлено, что при содержании ГАП ~ 16 мас.% коллоидная система теряет текучесть, при этом образуется гель, характеризующийся агрегативной стабильностью и пластичностью. При концентрации ГАП более 70 мас.% образцы становятся твердыми и хрупкими, дальнейшее старение приводит к образованию кристаллического ГАП, сходного с минеральной составляющей кост-

Рисунок 1 - Изменение концентрации Саю(Р04)бР2 (1) и ГАП (2) в дисперсной системе от времени выдержки

2,1 1,7

л

ё 1,5

х

(-

§ 1,3 С

3,1 0,9

¿У

20 40 60 . 80

Содержание в суспензии, мае, %

100

Рисунок 2 - Зависимость плотности суспензии от содержания в ней Са10(РО4)6Р2 (1) и Г АЛ (2)

\

№

1

Л

Рисунок 3 - Дифрактограммы ГАП: а-сопоставлсние природной кости и ГАП; Ь- образец синтетического ГАП

Рисунок 4 - Электронно-микроскопическое изображение ГАП

Оптимальными для использования в качестве компонентов фармацевтических композиций являются суспензии с содержанием ГАП ~12-40мас.%, поскольку обладают необходимыми для создания композиций техническими характеристиками (имеют мягкую консистенцию, могут легко наноситься на раневую поверхность, хорошо фиксироваться, заполнять'дефекты, сохранять заданную форму, легко удаляться в случае необходимости) и выраженным фармакологическим эффектом при отсутствии негативного влияния на организм.

Кроме того было проведено исследование трансмембранной активности различных форм ГАП (суспензия, коллоидный раствор) путем измерения сте-

пени диффузии исследуемых веществ в присутствии транскутанных проводников - глицеролатов кремния состава 81(С3! ЬОз^'бСзНвСЬ - через биологическую мембрану.

Установлено, что коллоидный раствор ГАП и в отсутствии транскутанных проводников проявляет достаточно высокую пенетрирующую активность по сравнению с кристаллическими формами. Наибольшую степень диффузии коллоидного раствора ГАП обеспечивают глицеролаты кремния, о чем свидетельствует наименьшая остаточная концентрация кальция в исходном растворе. Отмечается относительно высокая абсорбционная способность слизистой по отношению к кальцию. Таким образом, установлено, что биологическая активность ГАП в значительной степени зависит от размера частиц (или зерен) и проявляется тем больше, чем выше дисперсность вещества. Присутствие глицеролатов кремния способствует проникновению ГАП в слизистую.

Фтор- и кремнийзамещенный ГАП получали осаждением растворов с использованием дополнительных фтор- и кремнийсодержащих реагентов в соответствии с уравнениями реакций 1,2:

Са10(РО4)б(ОН)2+лГ->Саш(РО4)б(ОН)2.1Р1+лОН- (1) х =1.0; 1.5; 2.0

10Са(ОН)2+(6-л)НзРО4+х8!(ОК)4->Са10(РО4)б-1(8;ОД-(ОН)2-1+4лКОН+(18-Злг)Н2О (2)

Ы = Е1;х=0.5; 1.0

Продукты синтеза плохо закристаллизованы и состоят из субмикронных (наноразмерных) частиц, объединенных в мягкие агломераты (рис. 5), которые могут быть разрушены обработкой высушенного продукта в шаровых мельницах. Данные СЭМ свидетельствуют о субмикронных размерах частиц фторза-мещениого ГАП, что может представлять интерес для разработчиков фармпрепаратов, ориентирующихся на применение биологически активных веществ в нанодисперсном виде.

Рисунок 5 - Микрофотографии ФАП состава Са10(РО4)бР2, увеличение: х500 (1), х50000 (2); и Са,0(РО4)5(8;О4)(ОН), увеличение: >¡500 (3), хЮОО (4)

Для фторзамещеиного ГАП состава Са,0(1'О4)6Г2 определена кинетика дегидратации и седиментации, обнаружено, что замещение гидроксильных групп фтором ведет к резкому увеличению плотности (рис. 1, 2).

Одной из областей применения ГАП является изготовление имплантатов для ортопедии, где применяются методы ионно-плазменного, магнетроиного и электрохимического нанесения, поэтому температурное поведение в различных процессах является важным свойством материала. Результаты термического анализа свидетельствуют о том, что чистый ГАП (рис.6, а) термически менее устойчив по сравнению с его анионзамещенными формами (рис. 6 б).

При 800°С происходит частичное разложение ГАП на фосфат кальция, в то время как фазовый состав анионзамещенных апатитов остается неизменным и при более высоких температурах.

Поскольку одним из требований, предъявляемым к современным материалам биомедицинского назначения, является высокая биоактивность, учитывающая скорость растворения материала в слабокислой среде, была изучена растворимость фтор-, кремнийзамещенного и чистого ГАП в ацетатном буферном растворе (рН = 4).

Установлено, что образцы кремнийзамещенного ГАП по сравнению с фторзамещенным и чистым ГАП обладают более высокой растворимостью в слабокислых растворах, возрастающей с увеличением степени замещения фосфат - ионов на силикат - ионы (рис. 7 а). Избыток кремния, вероятно, сегрегируется на поверхности частиц, обеспечивая тем самым резкий рост рН от времени (рис. 7 б) на начальных стадиях гидролиза.

о 400 800 1200

Температура, "С

Рисунок '6 - Результаты термического анализа чистого ГАГ1 (а) и ряда его

анионзамещенных форм (б): 1 - Са,о(Р04)6(ОН)2, 2 - Са|0(РО4)бР2, 3 - Са1о(Р04)5.5(8104)о.5(ОН)1.5, 4 - Са,0(РО4)б(ОН)0.5Р,.5> 5 - Са10(РО4)6(ОН)Р, 6 - Са,0(РО4)5(8Ю4)(ОН)

В то же время растворимость фторзамещенного ГАП ниже растворимости ГАП и уменьшается с возрастанием степени замещения, что позволяет сделать вывод о том, что включение фтора в структуру ГАП способствует получению материала с улучшенными прочностными характеристиками, поскольку увеличивает устойчивость к биодеградации и воздействию кислот.

Рисунок 7 - Кинетика растворения порошков анионзамещенных апатитов и ГАП в ацетатном буферном растворе (а), а также изменение рН растворов в процессе растворения порошков (б): 1 - Саю(Р04)5(8Ю4)(ОН), 2 - Са10(Р04)5.5(8104)о.5(ОН)15, 3 - Са10(РО4)6(ОН)2, 4 - Са10(РО4)6(ОН)Р, 5 - Са[ о(Р04)6(ОН)о.5р1.5, 6 - Са,о(Р04)бР2

В работе представлена разработка методов синтеза комбинированных Са -, Р -, в!- содержащих гидрогелей как новых биоактивных'материалов, содержащих биогенные элементы с заданными медико-биологическими свойствами. Для синтеза элементорганических гелей использовали ГАП в виде: тонкодисперсного порошка, водной суспензии этого порошка с концентрацией до 40 мас.% по ГАП, коллоидного раствора ГАП с концентрацией 1.4 - 2.8 мас.%,

гелевой формы ГАП с содержанием ГАП 6-10 мас.%. В качестве кремнийсо-держащих компонентов использовали глицеролаты кремния в избытке глицерина состава ЬОз^бСзНкОз и глицерогидрогель на их основе состава 81(СЗН,0З)4-6СЗН80З-24Н20.

Элементорганические гели были получены несколькими способами:

1. Взаимодействием при температуре 75-80°С глицеролатов кремния в избытке глицерина с коллоидным раствором, гелевой формой и суспензией ГАП при соотношении глицеролаты кремния : коллоидный раствор ГАП (гель, суспензия), равном (1-2):1.

2. Механическим смешиванием при комнатной температуре кремнийор-ганического глицерогидрогеля с гелевой формой ГАП (следует отметить, что совмещение кремнийорганического и неорганического геля ГАП происходит лишь при определенных массовых соотношениях - не более 5% по одному из гелей; при других соотношениях наблюдается явление синерезиса) и кристаллическим ГАП (образующиеся при повышенном содержании ГАП (до 30%) композиции имеют вид пасты - высококонцентрированной суспензии ГАП).

Глицеролаты кремния и глицерогидрогели на их основе являются перспективной биологически активной мазевой основой для фармацевтических композиций местного и наружного действия с широким спектром клинического применения. Высокая транскутанная активность основы по отношению к различным лекарственным и биологически активным добавкам позволяет снизить дозу активных веществ и увеличить эффективность действия фармацевтических композиций. ГАП как активный компонент фармацевтической композиции оказывает гемостатическое, ранозаживляющее и остеопластическое действие, активируя процессы репаративного остеогенеза и способствуя росту клеток костной ткани.

Разработанные методы синтеза позволяют получить комбинированные гидрогели, которые могут быть использованы для создания удобных в приме-

НСНИи фармацсыпЧсСкиХ Композиций МсС1нОГО п наруЖНО! О ирИМсНсНйл

заживления ран различной этиологии.

С целью исследования структуры комбинированных гидрогелей и природы взаимодействия между глицеролатами кремния и ГАП в случае их совместного присутствия в гидрогеле проводили выделение его дисперсной фазы посредством исчерпывающей холодной экстракции абсолютным этанолом.

Изучение структуры проводили на примере геля, полученного из глице-ролатов кремния и коллоидного раствора ГАП (концентрация 2.2 мас.%) при соотношении компонентов 2.19 : 1 (мас.%) соответственно. Для сравнения аналогичным образом экстрагировали кремнийорганический глицерогидрогель состава Й1(С3117Оз)4 6С3Н803 -24Н20 и модельную систему — механическую смесь аэросила, глицерина и воды, взятых в мольном соотношении 8Ю2 : Сз1^0з : Н20 = I : 10: 22. Модельная смесь имеет тот же элементный состав, что и глицерогидрогель.

На основании сравнительного анализа ИК-спектров установлено наличие в структуре дисперсной фазы комбинированного гидрогеля и полимерной фазы глицерогидрогеля остаточных глицерокси-групп, ковалентно связанных с атомами кремния. В модельной смеси ковапентные химические связи между аэросилом и глицерином отсутствуют, что свидетельствует о полном вымывании глицерина из состава дисперсной фазы уже на третьей стадии экстракции.

Данные элементного анализа указывают на наличие углерода и водорода в составе дисперсной фазы комбинированного гидрогеля, что также подтверждает наличие в ней органической составляющей. Методом атомно-эмиссионной спектроскопии установлено, что весь Са И Р, содержащийся в ГАП, находится в выделенной дисперсной фазе.

Процесс образования дисперсной фазы комбинированного гидрогеля может быть представлен последовательностью химических реакций, типичных для золь-гель процесса в химии кремнезема:

^-ОЛОИ + Н,0 <- -¿1-ОН + нсжон

\ / \ / -БЮН + 1ГО-81 -81-0-81- + НЮ

\ / \ ч /

-БИЖОН + НО-Б!- <- -51-0 81- + НСЖОП

! \ ' \

К - СЛ2СН(ОН)СНг-При взаимодействии глицеролатов кремния в избытке глицерина с водой происходит их частичный гидролиз с образованием силанольных групп Бг-ОН, которые затем конденсируются в дисилоксановые группировки БЮ-Бк Образующийся в результате поликонденсации пространственный каркас геля может включать линейные, разветвленные, циклические и смешанные фрагменты структуры и содержит остатки молекул глицерина и гидроксильные группы у атомов кремния (рис. 8 а), что подтверждают данные ИК - спектроскопии и элементного анализа.

Жидкая среда представляет собой водно-глицериновый раствор низкомолекулярных глицеролатов кремния, не вошедших в дисперсную фазу. Находясь в нанодисперсном состоянии, ГАП остается в жидкой среде гидрогеля, распределенной в ячейках полимерного каркаса (рис. 8 б).

Методом РФА установлено присутствие кристаллического ГАП в дисперсной фазе комбинированного гидрогеля, в то время как образец кремнийсо-держащего глицерогидрогеля является рентгеноаморфным. Данные СЭМ указывают на наличие в дисперсной фазе экстрагируемых систем агрегированных частиц размером 5-100 мкм (рис. 9). Сопоставление результатов СЭМ позволяет сделать вывод, что введение даже малых количеств ГАП (1.0 мас.% в исходном образце) делает структуру комбинированного геля более однородной. Причиной этого может быть не только механическое смешение компонентов, но и внедрение ГАП в структуру за счет химического взаимодействия.

Сшивка

Готовка

Рисунок 8 - Пространственная структура фрагмента дисперсной фазы глицерогидрогеля (а) и схема строения дисперсной фазы комбинированного гидрогеля (б)

узел сетки

узел сетки

Рисунок 9 - Микрофотографии дисперсной фазы комбинированного гидрогеля (1, 2) и кремнийсодержащего глицерогидрогеля (3, 4)

Стадия экстрактам

Рисунок ] 0 - Изменение концентрации элементов в дисперсной фазе комбинированного геля в зависимости от количества проведённых стадии экстракции: С - /; Са-^Р-5

Данные элементного анализа (рис.10) показывают, что состав дисперсной фазы комбинированного геля соответствует брутго-формуле СаРВ^СвтН^О!«-

ИК-спектры дисперсионной среды комбинированного гидрогеля идентичны спектрам глицератов кремния в избытке глицерина состава 81(СзН70з)4-6СзН80з. Отсутствие Са и Р в дисперсионной среде можно объяснить тем, что находящиеся в геле наноразмерные частицы ГАП, связанные органической составляющей геля, при экстракции агрегируют в дисперсную фазу.

Таким образом, выделены и исследованы рядом аналитических методов дисперсная фаза и дисперсионная среда комбинированного Са-, Р-, 81- содержащего гидрогеля, полученного из глицеролатов кремния и коллоидного раствора ГАП, определен состав дисперсной фазы, предложено ее строение.

В приложении приведены результаты исследования острой и хронической токсичности ГАП и комбинированных гидрогелей, проведенные на кафедре фармакологии УГМА, а также результаты исследования комбинированных элементорганических гелей в практическом аспекте как средств, обладающих ранозаживляюшим, противовоспалительным и остеопластическим действием.

На основании проведенных исследований совместно с ИОС УрО РАН и УГМА был разработан ряд новых эффективных фармацевтических композиций для медицины, обеспечивающих высокое качество лечения по сравнению с известными средствами:

1. Ранозаживляющее и остеопластическое средство.

2. Средство для лечения воспалительных заболеваний пародонта.

3. Способ лечения пародонтита.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны оптимальные условия синтеза и предложен технологически простой способ получения суспензии ГАП, пригодной для смешения с другими субстанциями при изготовлении фармацевтических композиций и лекарственных средств.

2. Синтезированы фтор- и кремнийзамещенный ГАП различной степени дисперсности с заданным уровнем содержания замещающего аниона. Получены новые данные о физико-химических свойствах материалов (интервал термической стабильности, величины растворимости, параметры кристаллической решетки).

3. Установлено, что в слабокислой среде наибольшими биоактивностью и ре-зорбируемостью, возрастающими с увеличением степени замещения, обладает кремнийзамещенный ГАП. Введение фтора оказывает стабилизирующее действие и увеличивает устойчивость к биодеградации и воздействию кислот не только в случае полного, но и частичного замещения групп ОН".

4. Разработаны новые методы синтеза комбинированных кальций-, фосфор- и кремнийсодержащих гидрогелей из глицеролатов кремния, а также глицерогид-рогелей на их основе и ГАП (порошок, суспензия, коллоидный раствор).

5. В результате комплексного исследования дисперсной фазы и дисперсионной среды комбинированного Са-, Р-, в!- содержащего гидрогеля, полученного из глицеролатов кремния и коллоидного раствора ГАП, впервые установлен состав дисперсной фазы, предложена модель ее строения.

6. Установлен факт трансмембранной активности ГАП, определены основные факторы, влияющие на транспорт ионов. Доказано, что биологическая активность ГАП в значительной степени зависит от размера частиц (или зерен) и проявляется тем больше, чем выше дисперсность вещества. Показано, что коллоидный ГАП проявляет более высокую пенетрирующую активность в ткани по сравнению с кристаллическими формами ГАП.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Статьи:

1. Е.А. Богданова, Н.А. Сабирзянов, Т.Г. Хонина. Гель гидроксиапатита как основа фармацевтических композиций // Физика и химия стекла. - 2011. - Т.37. - № 5. - С. 714-718.

2. Е.А. Богданова, Н.А. Сабирзянрв, Т.Г. Хонина. Биоактивные Са-, Р-, вьсодержащие гидрогели // Физика и химия стекла. - 2011. - Т.37. - № 6. - С. 115-122.

3. Н.Г. Саркисян, Г.И. Ронь, Т.Г. Хонина, H.A. Сабирзянов, Е.А. Богданова. Опыт использования лекарственных форм при лечении пародонтита // Уральский медицинский журнал. -

2008.-№5 (45).. с. 104-106.

4. H.A. Сабирзянов, Т.Г. Хонина, H.A. Богданова, С.П. Яценко, Л.П. Ларионов, Н.Г. Саркисян, Г.И. Ронь. Синтез биологически активных гелей для лечения и профилактики поражений мягких и костных тканей//Химико-фармацевтический журнал. - 2009. - №1. - С. 41-43.

5. OJL Шневдер, В.И. Баньков, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, Е.А. Богданова, H.A. Сабирзянов. Эффективность импульсного магнитофореза в комплексной терапии хронического генерализованного пародонтита с использованием композиций на основе кремнийорганического глицерогвдрогеля // Уральский медицинский журнал. - 2009. - №5 (59). - Стоматология. - С. 76-80.

6. Е.А Богданова, H.A. Сабирзянов, Т.Г. Хонина Исследование транспортных свойств различных форм гидроксиапатита // Вестник Уральской медицинской академической науки. -

2009. - №2 (25). - С. 319-320.

Глава в монографии:

7. Н.А Сабирзянов, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, К.В. Евдокимова, Т.Г. Бояковская, Г.И. Ронь, Е.А Богданова. Биологически активные гели для лечения и профилактики поражений мягких и костных тканей: в коллективной монографии «Новые материалы для медицины» / под ред. М.Г. Зуева, Л.П. Ларионова. Екатеринбург: НИСО УрОРАН, 2006.-С. 100-107.

Статьи в сборниках:

8. Н.А Сабирзянов, Л.П. Ларионов, С.П. Яценко, Е.Ф. Гайсина, Е.А. Богданова, С.В. Ерофеева. Медико-биологические и технические проблемы получения и применения биокерамики: сборник научных трудов «Химия, технология и промышленная экология неорганических соединений». Пермь, 2001 г. - Выпуск 4. - С.176-183.

9. ЕА. Богданова, Т.Г. Хонина, H.A. Сабирзянов. Исследование структуры комбинированных Ca, Р, Si - содержащих гидрогелей: материалы конференции «Фармация и общественное здоровье». Екатеринбург, 25 февраля 2010 г. - С. 140-143.

10. Е.А. Богданова, H.A. Сабирзянов, Т.Г. Хонина. Новые композиционные материалы медицинского назначения на основе неорганических и элементоорганических соединений: статьи И Международной конференции «Техническая химия. От теории к практике». Пермь, 17-21 мая 2010 г. - С. 82-85.

11. Е.А. Богданова, H.A. Сабирзянов, Т.Г. Хонина. Получение гидроксиапатита и его проиэ водных в нанодисперсном состоянии: материалы X юбилейной международной научноГ конференции «Химия твёрдого тела: наноматериалы, нанотехнологии». Ставрополь, 17 22 октября 2010 г. - С. 268-270.

12. Е.А. Богданова, Шадрина Е.В., Т.Г. Хонина, H.A. Сабирзянов, Л.П. Ларионов. Разработ ка новых остеопластических материалов с использованием модифицированного гидроксиа патита: материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье-2011> Екатеринбург, 19 мая 2011 г. - С. XUI-XVI.

Патенты:

13. Пат. №2330645 РФ. Способ лечения пародонтита I Саркисян Н.Г., Ронь Г.И., Сабирзяно H.A., Богданова Е.А., Яценко С.П., Чарушин В.Н., Хонина Т.Г., Чупахин О.Н. Заявi 20.07.06. Опубл. 10.08.08, Бюл. № 22.

14. Пат. № 2406693 РФ. Способ получения суспензии гидроксиапатита / Сабирзянов Н.А Богданова Е.А, Хонина Т.Г. Заявл. 13.10.08: Опубл. 20.12.10, Бюл. № 35.

Автор выражает благодарность за содействие в выполнении работы и помощь в проведении комплекса фармакологических исследований заведующему кафедрой фармакология УГМА, профессору, доктору медицинских наук Ларионову JI.IL, кандидату медицинских наук Саркисян Н.Г. за предоставленные результаты практического применения синтезированных автором препаратов в лечении пародонтита.

Подписано в печать 27.10.2012' Формат 60x84/18. Бумага №1. Гарнитура «Tithes» Печать оперативная. Усл. печ. л. 1.00 Тираж 100 экз. Заказ №1718 Отпечатано в «Копирус - сеть салонов оперативной полиграфии» 620075 Екатеринбург, ул Мамина-Сибиряка, 137

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Фосфаты кальция: соотношение характеристик структуры и состава.

1.2. Структура фосфатов кальция.

1.2.1. Структура апатитов кальция.

1.2.2. Изоморфные замещения.

1.3. Синтез фосфатов кальция.

1.3.1. Фосфаты кальция, получаемые в водных растворах.

1.3.2. Фосфаты кальция, получаемые твердофазными методами.

1.3.3. Способы синтеза ГАП.

1.3.4. Синтез катион - и анионзамещенных фаз.

1.4. Свойства и области применения фосфатов кальция.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Способ получения суспензии гидроксиапатита.

2.2. Изучение трансмембранной проницаемости гидроксиапатита.

2.3. Синтез анионзамещенного гидроксиапатита.

2.4. Исследование растворимости гидроксиапатита и его анионзамещенных форм.

2.5. Способ получения комбинированных Са Р -, - содержащих гидрогелей с различным кальциево-кремниевым модулем.

2.6. Исследование структуры комбинированных Са, -Р, -81 -содержащих гидрогелей.

2.7. Разработка фармацевтических композиций.

2.8. Общие методы исследования.

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И

ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Синтез и исследование суспензии ГАП.

3.1.1. Изучение трансмембранной проницаемост ГАП в присутствии глицеролатов кремния.

3.2. Синтез и исследование анионзамещенного ГАП.

3.3. Биологически активные комбинированные гидрогели.

3.3.1. Синтез комбинированных гидрогелей.

3.3.2. Определение структуры комбинированного геля.

ВЫВОДЫ.

Список сокращений и условных обозначений.

Список терминов.

Общепринятым в мировой и отечественной практике является подход, подразумевающий, что основой создания аллопластических имплантатов для ортопедии, лице-челюстной хирургии и стоматологии служат фосфаты кальция, главным образом - Са3(Р04)2 (трикальцийфосфат) и Саю(Р04)6(0Н)2 (гидроксиапатит или ГАП), практически идентичные по структуре и химическому составу природной костной ткани и обладающие выраженным остеотропным поведением в биологических средах. При этом до недавнего времени использование таких соединений предполагалось преимущественно в твердом кристаллическом состоянии в виде керамических изделий, гранул и покрытий. В настоящее время все больший интерес для многих областей клинической медицины, связанных с проблемами регенерации мягких и костных тканей организма, представляют биологически активные ФК в гелеобразном и коллоидном состояниях. Это обусловлено тем, что, как показали исследования, биологическая активность ГАП существенно снижается при высокотемпературной обработке, характерной для керамических технологий. Кроме того, установлено, что биологическая активность ГАП в значительной степени зависит от размера его частиц (или зерен) и проявляется тем больше, чем выше дисперсность вещества.

Наряду с чистыми соединениями весьма перспективно использовать различные комбинации биоактивных материалов для улучшения таких характеристик, лсак адгезия, биоактивность и биосовместимость [1]. В этой связи вопрос об изоморфных замещениях в ГАП представляется весьма важным.

Анионные и катионные замещения оказывают значительное влияние на биологическое поведение ГАП и являются одним из известных способов повышения резорбируемости (растворимости) материалов на его основе. Поскольку физико-химические свойства ГАП определяются числом и характером поверхностных гидроксильных групп Р-ОН и фосфатных анионов, изменение природы поверхностных функциональных групп позволяет варьировать характеристики материала в широких пределах. При синтезе частично-замещенного ГАП специально вводят в структуру некоторые анионы и катионы с целью либо компенсации заряда (натрий и аммоний вводят при синтезе карбонатгидроксиапатитов), либо для регулирования дисперсности и химических свойств (кремнийзамещенные апатиты, фторгидроксиапатиты).

Перспективным направлением модификации ГАП с точки зрения получения материала с улучшенными свойствами является введение в структуру ГАП атомов фтора и кремния. Такое преобразование позволит улучшить стабильность материала в химически активной среде человеческого организма (за счет присутствия фторид - ионов) повысить биоактивность (за счет присутствия силикат - ионов) при сохранении биосовместимости, присущей ГАП [2].

Известно относительно небольшое количество опубликованных исследований сравнительных характеристик порошков фторсодержащего ГАП в зависимости от метода и условий синтеза, а также поведения керамики на его основе в биологических средах. Не решен вопрос о предельной степени замещения групп ОН" ионами фтора, не приводящей к отрицательным биологическим последствиям, в частности флюорозу. Следовательно, необходимы дополнительные исследования как в области технологии керамики на основе фторзамещенного ГАП, так и оценки её биологического поведения в экспериментах in vitro и in vivo [2].

Несмотря на то, что многими исследователями отмечается сильное влияние наличия кремния в структуре ГАП на его биоактивность, количественные данные о степени замещения фосфатных групп силикатными в кристаллической решетке ГАП отсутствуют [2].

Таким образом, в настоящее время высокодисперсное состояние ФК, методы синтеза многокомпонентных систем с их включением, строение и свойства таких систем изучены крайне мало, и научные исследования в этом направлении актуальны.

Целью настоящей работы являются разработка методов синтеза и определение физико-химических характеристик модифицированного ГАП и композиционных материалов с его использованием. Конкретными задачами работы являются:

1. синтез и исследование физико-химических свойств модифицированного ГАП с использованием различных физических методов анализа;

2. исследование возможности модификации ГАП биогенными элементами и синтез элементоорганических гидрогелей;

3. изучение процессов гелеобразования и структуры Са-, Р-, Б ¡-содержащих гидрогелей;

4. исследование медико-биологических свойств и разработка новых фармацевтических композиций с использованием ГАП и его модифицированных форм.

В результате работы был разработан и запатентован технологически простой способ получения суспензии ГАП, пригодной для смешения с другими субстанциями при изготовлении фармацевтических композиций и лекарственных средств [3], установлен концентрационный интервал, в котором суспензия ГАП обладает требуемыми для создания фармацевтических композиций характеристиками [4]. Экономичность синтеза и фармакологическая активность полученного соединения делают перспективным его внедрение в медицинскую практику в качестве компонента фармацевтических композиций.

Синтезированы фтор- и кремнийзамещенный ГАП различной степени дисперсности с заданным уровнем содержания замещающего аниона. Систематически изучены физико-химические свойства полученного материала.

Разработан новый способ получения комбинированных Са-, Р-, 81-содержащих гидрогелей с различным кальциево-кремниевым модулем, полученных из ГАП, глицеролатов кремния состава 81(СзН70з)4 • бСзНвОз и глицерогидрогелей на их основе [5].

Комбинированные гидрогели исследованы комплексом физико-химических методов анализа. На основе исследования дисперсной фазы и дисперсионной среды комбинированного Са-, Р-, 81- содержащего гидрогеля, полученного из глицеролатов кремния и коллоидного раствора ГАП, впервые установлен состав дисперсной фазы, предложено ее строение [6].

Обнаружен факт трансмембранной активности различных форм ГАП (суспензия, коллоидный раствор), изучена кинетика переноса ионов через модельную кожно-слизистую поверхность, определены основные факторы, влияющие на транспорт ионов [7].

Исследован ряд фармакологических свойств синтезированных соединений. Установлено наличие биологической активности по отношению к мягким тканям, кожной и слизистой поверхностям. Обнаружены противовоспалительный и ранозаживляющий эффекты [8-10].

Совместно с Федеральным государственным учреждением науки Институтом органического синтеза УрО РАН (ИОС) и Уральской государственной медицинской академией (УГМА) разработан ряд новых фармацевтических композиций, обладающих противовоспалительным, ранозаживляющим, остеопластическим действием, эффективность которых подтверждена клинически [11 - 13].

Проведенные в ходе работе исследования были выполнены в рамках плановой тематики Федерального государственного учреждения науки Института химии твердого тела УрО РАН (ИХТТ) «Направленный синтез и исследование новых тканерепаративных, рентгеноконтрастных и других материалов для медицины» (гос.рег. № 01201054463), программы Президиума УрО РАН «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов», поддержана проектом РФФИ № 07-03-96094 рурала «Строение, физико-химические и клинические свойства биологически активных композиций на основе кальций-фосфорных соединений», государственным контрактом с Министерством промышленности и науки Свердловской области № ЛС-11 «Разработка лекарственных препаратов комбинированного действия на мягкие и костные ткани организма, основанных на биоактивных кальций-фосфорных соединениях и композициях с их включением», молодежным грантом УрО РАН 11-3-ИП-676 «Создание неорганической основы лекарственных средств для стоматологии» и молодежным проектом РФФИ «Мой первый грант» № 12-03-31632 мола «Разработка методов синтеза новых биорезорбируемых материалов».

По результатам работы опубликовано 11 статей, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК, глава в монографии, 2 патента, 24 тезиса докладов.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны оптимальные условия синтеза и предложен технологически простой способ получения суспензии ГАП, пригодной для смешения с другими субстанциями при изготовлении фармацевтических композиций и лекарственных средств.

2. Синтезированы фтор- и кремнийзамещенный ГАП различной степени дисперсности с заданным уровнем содержания замещающего аниона. Получены новые и уточнены известные данные о физико-химических свойствах материалов (термической стабильности, растворимости, структурных характеристиках), оценено влияние на них степени замещения.

3. Установлено, что в слабокислой среде наибольшими биоактивностью и резорбируемостью, возрастающими с увеличением степени замещения, обладает кремнийзамещенный ГАП. Введение фтора оказывает стабилизирующее действие и увеличивает устойчивость к биодеградации и воздействию кислот не только в случае полного, но и частичного замещения групп ОН". Кроме того, замещение гидроксильных групп фтором ведет к резкому увеличению плотности, способствуя получению материала с улучшенными прочностными характеристиками.

4. Разработаны новые методы синтеза комбинированных кальций-, фосфор- и кремнийсодержащих гидрогелей из глицеролатов кремния, а также глицерогидрогелей на их основе, с различными формами ГАП (порошок, суспензия, коллоидный раствор).

5. В результате комплексного исследования дисперсной фазы и дисперсионной среды комбинированного Са-, Р-, 81- содержащего гидрогеля, полученного из глицеролатов кремния и коллоидного раствора ГАП, впервые установлен состав дисперсной фазы, предложена модель ее строения.

6. Установлен факт трансмембранной активности ГАП, определены основные факторы, влияющие на транспорт ионов. Доказано, что биологическая активность ГАП в значительной степени зависит от размера частиц (или зерен) и проявляется тем больше, чем выше дисперсность вещества. Показано, что коллоидный ГАП проявляет более высокую пенетрирующую активность в ткани по сравнению с кристаллическими формами ГАП.

Список сокращений и условных обозначений

АФК - аморфный фосфат кальция

ГАП - гидроксиапатит

ДКФ - дикальций фосфат

ДКФД - дикальций фосфат дигидрат

ИК спектроскопия - инфракрасная спектроскопия

ИОС - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения РАН

ИХТТ - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН

МКФ - монокальций фосфат

МКФМ - монокальций фосфат моногидрат

ОКФ - октакальций фосфат

РФА - рентгенофазовый анализ

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

ТКФ - трикальций фосфат

ТТКФ -тетракальциевый фосфат

УГМА - Уральская государственная медицинская академия

УрФУ - Уральский федеральный университет им. Первого Президента России

Б.Н. Ельцина

ФАП - фторапатит

ФК - фосфаты кальция

ЭДС - электродвижущая сила

ЭДРА - энергодисперсионный рентгеновский анализ ICDD - International Center for Diffraction Data pH - водородный показатель ^-потенциал - электрокинетический потенциал

1. Lilley К. J., Gbureck U., Wright A. J., et al. 1.I J. of materials science: materials in medicine. - 2005. - V. 16. - P. 1185-1190.

2. Баринов C.M., Комлев B.C. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука, 2005. 205 с.

3. Сабирзянов H.A., Богданова Е.А., Хонина Т.Г. Способ получения суспензии гидроксиапатита. Патент РФ № 2406693, заявка 2008140563/15, 13.10.2008, опубл. 20.12.2010, Бюл. № 35.

4. Е.А. Богданова, H.A. Сабирзянов, Т.Г. Хонина. Гель гидроксиапатита как основа фармацевтических композиций // Физика и химия стекла. 2011. -Т.37. - №5. - С. 714-718.

5. Богданова Е.А., Сабирзянов H.A., Хонина Т.Г. Биоактивные Ca-, Р-, Si-содержащие гидрогели // Физика и химия стекла. 2011. - № 6. - С. 115-122.

6. Богданова Е.А., Сабирзянов H.A., Хонина Т.Г. Исследование транспортных свойств различных форм гидроксиапатита // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2009. - № 2 (25). - С. 319-320.

7. Саркисян Н.Г., Ронь Г.И., Хонина Т.Г., Сабирзянов H.A., Богданова Е.А. Опыт использования лекарственных форм при лечении пародонтита // Уральский медицинский журнал. 2008. - № 5 (45). - С. 104-106.

8. Сабирзянов H.A., Хонина Т.Г., Богданова Е.А., Яценко С.П., Ларионов Л.П., Саркисян Н.Г., Ронь Г.И. Синтез биологически активных гелей для лечения и профилактики поражений мягких и костных тканей // Химико-фармацевтический журнал. 2009. - №1. - С. 41^43.

9. Шнейдер О.Л., Баньков В.И., Ларионов Л.П., Хонина Т.Г., Шадрина Е.В.,

10. Ларионов Л.П., Сабирзянов Н.А. и др. Способ получения ранозаживляющего и остеопластического средства. Пат. РФ № 2314107. опубл. 10.01.08, Бюл.№ 1 (III ч.).

11. Сабирзянов Н.А., Хонина Т.Г., Яценко С.П., Ронь Г.И., Чупахин О.Н. Средство для лечения воспалительных заболеваний пародонта. Пат. РФ № 2296556. Опубл. 10.04.07, Бюл.№ 10 (II ч.).

12. Саркисян Н.Г., РоньГ.И., Сабирзянов Н.А., Богданова Е.А., Яценко С.П., Чарушин В.Н., Хонина Т.Г., Чупахин О.Н. Способ лечения пародонтита. Пат. РФ № 2330645. Заявл. 20.07.06. Опубл. 10.08.08, Бюл. № 22.

13. Dorozhkin S.V. Calcium orthophosphates // J. Mater. Sci. 2007. - V.42. -P.1061-1095.

14. Elliott J.C. Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosphates/ Studies in Inorganic Chemistry 18. Amsterdam: Elsevier, 1994. -389 p.

15. Каназава Т. Неорганические фосфатные материалы. Киев: Наук, думка, 1998. 297 с.

16. Brown P.W. // J. Am. Ceram. Soc. 1992. - V.75. - №1. - P. 17-22.

17. Lagier R., Baud C.-A. Magnesium Whitlockite, a Calcium Phosphate Crystal of Special Interest in Pathology // Pathology Research and Practice. 2003. - V.199. - P. 329-335.

18. Fernandez E., Gil F.J., Ginebra M.P. e.a. // J. Mater. Sci. Mater. Med. 1999.1. V.10. P. 169-176.

19. Dickens В., Brown W.E. The crystal structure of CaKAs4'8H20 // Acta Crystal. -1972. V.28. - № 3.- P. 3056-3065.

20. White T.J. and ZhiLi D. Structural derivation and crystal chemistry of apatites // Acta Crystallographies 2003. - B.59. - P. 1-16.

21. Данильченко C.H. Структура и свойства апатитов кальция с точки зрения биоминералогии и биоматериаловедения. BicH. СумДУ, сер.: Ф1зика, математика, мехашка, 2007. №2. - С.33-58.

22. Morgan H., Wilson R.M., Elliott J.C. et al. Preparation and characterization of monoclinic hydroxyapatite and its precipitated carbonate apatite intermediate // Biomaterials. 2000. - V.21. - P. 617-627.

23. Ivanova T.I., Frank-Kamenetskaya O.V., Kol'tsov A.B. et al. Crystal Structure of Calcium-Deficient Carbonated Hydroxyapatite. Thermal Decomposition // J. Solid State Chem. 2001. - V.160. - P. 340-349.

24. Вересов А.Г., Путляев В.И., Третьяков Ю.Д. Химия неорганических биоматериалов на основе фосфатов кальция // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2004. - T.XLVIII. - №4. - С.52-64.

25. Шпак А. П., Карбовский В. JL, Трачевский В. В. И др. Диагностика апатитоподобных структур на основе щелочноземельных металлов // Металлофиз. новейшие технол. 2003. - Т.25. - №10. - С. 1279-1301.30