способ получения порошка гидроксилапатита

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ГИДРОКСИЛАПАТИТА, включающий взаимодействие растворов соли кальция с фосфорной кислотой и сушку полученного продукта, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют путем криоосаждения исходных реагентов, замороженную суспензию подвергают сублимационной сушке с последующей термической обработкой при 600-1200^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения порошков гидроксилапатита (ГАП), которые могут быть использованы в фармакологической и медицинской промышленности.

Известен способ получения порошков ГАП, заключающийся в гидролизе брушита (СaHPO₄2H₂O), а именно в суспензию брушита добавляют раствор тетраметиламмония гидроксида N(CH₃)₄OH до рН 7,5-8,5; полученную смесь нагревают до 40-50^оС, выдерживают при этой температуре 4 ч, осадок фильтруют, промывают водой в течение 1 ч и сушат при 80^оС в течение 8 ч. Полученный порошок (Сa/P 1,50) помещают в щелочной раствор, содержащий СaCl₂, нагревают до 30-50^оС и выдерживают в течение 1 ч. Осадок фильтруют, промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе в течение 24 ч. В итоге получают плотный агломерированный осадок. Для получения порошка необходима стадия помола [1]

Однако данный процесс нетехнологичен из-за большого количества стадий, требует четкого соблюдения рН раствора, температуры реакций, а также предполагает наличие механического измельчения высушенного осадка, что загрязняет получаемый порошок материалом помольных тел.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения ГАП, включающий проведение синтеза осадка осаждением при рН 13,9 из растворов Сa(NO₃)₂, H₃PO₄ и КОН и выдержку реакционной смеси в течение 6-10 ч для образования кристаллического осадка, фильтрование осадка в течение 3 ч, промывку осадка дистиллированной водой от посторонних ионов в течение 3 ч, сушку осадка на фильтре при комнатной температуре в течение 36 ч и помол высушенного осадка в течение 6 ч [2]

Однако данный способ является нетехнологичным, так как содержит большое количество стадий, длителен по времени (54 ч) и требует операцию механического помола, что загрязняет получаемый порошок материалом помольных тел.

Предлагаемый способ устраняет вышеуказанные недостатки.

Предлагаемый способ состоит в том, что проводят криоосаждение растворов солей кальция с фосфорной кислотой, сублимационную сушку замороженной суспензии с последующей термической обработкой при 600-1200^оС.

Отличие предложенного способа состоит в том, что проводят криоосаждение исходных реагентов, сублимационную сушку замороженной суспензии с последующей термической обработкой при 600-1200^оС.

Установлено, что совокупность и последовательность вышеуказанных операций позволяет в 2 раза сократить длительность процесса, уменьшить количество стадий от 6 до 3 и устранить механический помол.

П р и м е р 1. 800 мл 1,67 М раствора Сa(CH₃COO)₂ диспергировали пневматической форсункой при избыточном давлении 0,5 ати в жидкий азот. Полученные криогранулы вносили в 222 мл 30% H₃PO₄. Образованную суспензию замораживали в жидком азоте и подвергали сублимационной сушке при температурах: -55^оС на конденсаторе, (-35).(+50)^оС на нагревательных плитах и (-196). (+30)^оС в слое продукта при остаточном давлении 0,035 мм рт.ст. в течение 24 ч. Полученный порошок обрабатывали в печи при 600^оС в течение 2 ч. По данным рентгенофазового анализа (РФА) и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 2. 400 мл 0,54 М раствора Сa(NO₃)₂ диспергировали и замораживали по примеру 1. Криогранулы вносили в 56,4 мл 20% Н₃PO₄. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок подвергали обработке при 900^оС в течение 2 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 3. 200 мл 1,95 М раствора СaCl₂ диспергировали и замораживали по примеру 1. Криогранулы вносили в 64,82 мл 30% H₃PO₄. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок подвергали обработке при 1000^оС в течение 1 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 4. 800 мл 1,56 М раствора Ca(CH₃COO)₂ диспергировали и замораживали по примеру 1. Криогранулы вносили в 207,44 мл 30% H₃PO₄, нейтрализованной NH₄OH до рН 8,0. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали в печи при 700^оС в течение 2 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 5. 200 мл 2,30 М раствора Сa(NO₃)₂ диспергировали и замораживали по примеру 1. Криогранулы вносили в 92 мл 25% H₃PO₄, нейтрализованной NH₄OH до рН 9,0. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок подвергали обработке при 850^оС в течение 3 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 6. 400 мл 1,81 М раствора СaCl₂ диспергировали и замораживали по примеру 1. Криогранулы вносили в 63,7 мл 50%-ного раствора H₃PO₄, нейтрализованной NH₄OH до рН 8,5. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок подвергали обработке при 700^оС в течение 4 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 7. 14,29 мл 70% H₃PO₄ диспергировали и замораживали по примеру 1. Полученные криогранулы вносили в 200 мл 1,29 М раствора Сa(CH₃COO)₂. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали при 1100^оС в течение 1 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 8. 50,1 мл 20% H₃PO₄ диспергировали и замораживали по примеру 1. Полученные криогранулы вносили в 200 мл 0,96 М раствора Сa(NO₃)₂. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали при 1200^оС в течение 1 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 9. 10,9 мл 50% H₃PO₄ диспергировали и замораживали по примеру 1. Полученные криогранулы вносили в 400 мл 0,31 М раствора CaCl₂. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали в печи при 900^оС в течение 1 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 10. 17,79 мл 85% H₃PO₄ нейтрализовали NH₄OH до рН 9, диспергировали и замораживали по примеру 1. Полученные криогранулы вносили в 200 мл 2,55 М раствора Ca(NO₃)₂. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали в печи при 1000^оС в течение 1 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 11. 16,84 мл 70% H₃PO₄ нейтрализовали NH₄OH до рН 9, диспергировали и замораживали по примеру 1. Полученные криогранулы вносили в 400 мл 0,76 М раствора Ca(CH₃COO)₂. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали в печи при 800^оС в течение 2 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

П р и м е р 12. 5,98 мл 50% H₃PO₄ нейтрализовали NH₄OH до рН 9, диспергировали и замораживали по примеру 1. Полученные криогранулы вносили в 400 мл 0,17 М раствора СaCl₂. Образованную суспензию замораживали и подвергали сублимационной сушке по примеру 1. Полученный порошок обрабатывали в печи при 900^оС в течение 2 ч. По данным РФА и ИК-спектроскопии полученный порошок представляет собой практически однофазный ГАП.

Таким образом, предложенный способ позволяет в 2 раза сократить длительность процесса, уменьшить количество операций от 6 до 3 и устранить механический помол.