Жидкофазный синтез фосфатов кальция в присутствии галловой кислоты
О.Н. Мусская, В.К. Крутько, И.Е. Глазов, А.И. Кулак
ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.1000
Оригинальная статья
Аннотация: Жидкофазным синтезом из водных растворов хлорида кальция и гидрофосфата аммония при мольных соотношениях Са/Р 1,0-1,67 и величине рН 5-11 в присутствии полифенольного соединения (галловой кислоты) получены кислые, средние и основные фосфаты кальция. Методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии показано, что в слабокислой среде (рН 5-6) при мольном соотношении Са/Р 1,0 образуется брушит, размеры элементарной ячейки которого могут уменьшаться в присутствии галловой кислоты. В щелочной среде (рН 8-11) полифенольное соединение хелатирует ионы кальция, что приводит к образованию аморфизированного фосфата кальция, который после прогрева при 800°С превращается в β-трикальцийфосфат и гидроксиапатит. Выявлено, что наличие галловой кислоты способствует образованию основного фосфата кальция при более низком мольном соотношении (Са/Р 1,5), чем для стехиометрического гидроксиапатита (Са/Р 1,67). Методом термического анализа показано, что жидкофазный синтез фосфатов кальция в присутствии галловой кислоты способствует переходу брушита в пирофосфат кальция, а аморфизированных фосфатов кальция – в трикальцийфосфат и гидроксиапатит, при высокотемпературной обработке.
Ключевые слова: галловая кислота, жидкофазный синтез, брушит, аморфизированные фосфаты кальция, гидроксиапатит, трикальцийфосфат, пирофосфат кальция
- Мусская Ольга Николаевна – к.х.н., доцент, в.н.с. лаборатории фотохимии и электрохимии, ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»
- Крутько Валентина Константиновна – к.х.н., доцент, заведующий лаборатории фотохимии и электрохимии, ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»
- Глазов Илья Евгеньевич – к.х.н., н.с. лаборатории фотохимии и электрохимии, ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»
- Кулак Анатолий Иосифович – д.х.н., профессор, академик, директор, ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси»
Ссылка на статью:
Мусская, О.Н. Жидкофазный синтез фосфатов кальция в присутствии галловой кислоты / О.Н. Мусская, В.К. Крутько, И.Е. Глазов, А.И. Кулак // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 1000-1008. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.1000.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Zahrani AL, N.A. Recent developments of gallic acid derivatives and their hybrids in medicinal chemistry: A review / N.A. Al Zahrani, R.M. El-Shishtawy, A.M. Asiri // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2020. – V. 204. – Art. № 112609. – 37 p. DOI: 10.1016/j.ejmech.2020.112609.
2. Badhani, B. Gallic acid: A versatile antioxidant with promising therapeutic and industrial applications / B. Badhani, N. Sharma, R. Kakkar // RSC Advances. – 2015. – V. 5. – I. 35. – P. 27540-27557. DOI: 10.1039/C5RA01911G.
3. Sandmann, B.J. Stability constants of calcium, magnesium and zinc gallate using a divalent ion-selective electrode / B.J. Sandmann, M.H. Chien, R.A. Sandmann // Analytical Letters. – 1985. – V. 18. – I. 2. – P. 149-159. DOI: 10.1080/00032718508068758.
4. El-Megharbel, S.M. Synthesis, spectroscopic characterizations, conductometric titration and investigation of potent antioxidant activities of gallic acid complexes with Ca (II), Cu (II), Zn(III), Cr(III) and Se (IV) metal ions / S.M. El-Megharbel, R.Z. Hamza // Journal of Molecular Liquids. – 2022. – V. 358. – Art. № 119196. – 13 p. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.119196.
5. Azhar, B. Aqueous synthesis of highly adsorptive copper–gallic acid metal–organic framework / B. Azhar, A.E. Angkawijaya, S.P. Santoso et al. // Scientific Reports. – 2020. – V. 10. – Art. № 19212. – 12 p. DOI: 10.1038/s41598-020-75927-4.
6. Glazov, I.E. Formation of hydroxyapatite-based hybrid materials in the presence of platelet-poor plasma additive / I.E. Glazov, V.K. Krut’ko, T.V. Safronova et al. // Biomimetics. – 2023. – V. 8. – I. 3. – Art. № 297. – 12 p. DOI: 10.3390/biomimetics8030297.
7. Богданова, Е.А. Разработка композиционных смесей на основе гидроксиапатита и биогенных элементов для формирования биоактивных покрытий / Е.А. Богданова, В.М. Скачков, К.В. Нефедова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14. – С. 771-780. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.771.
8. Tang, B. Effects of gallic acid on the morphology and growth of hydroxyapatite crystals / B. Tang, H. Yuan, L. Cheng et al. // Archives of Oral Biology. – 2015. – V. 60. – I. 1. – P. 167-173. DOI: 10.1016/j.archoralbio.2014.09.011.
9. Tang, B. Control of hydroxyapatite crystal growth by gallic acid / B. Tang, H. Yuan, L. Cheng et al. // Dental Materials Journal. – 2015. – V. 34. – I. 1. – P. 108-113. DOI: 10.4012/dmj.2014-175.
10. Jerdioui, S. Effects of gallic acid on the nanocrystalline hydroxyapatite formation using the neutralization process / S. Jerdioui, L.L. Elansari, N. Jaradat et al. // Journal of Trace Elements and Minerals. – 2022. – V. 2. – Art. № 100009. – 8 p. DOI: 10.1016/j.jtemin.2022.100009.
11. Глазов, И.Е. Апатитные фосфаты кальция: жидкофазное формирование, термические превращения, терминология и идентификация / И.Е. Глазов, В.К. Крутько, О.Н. Мусская, А.И. Кулак // Журнал неорганической химии. – 2022. – Т. 67. – № 2. – С. 193-202. DOI: 10.31857/S0044457X22020040.
12. Мусская, О.Н. Адсорбционно-структурные свойства ксерогелей фосфатов кальция, полученных жидкофазным синтезом / О.Н. Мусская, А.И. Кулак, В.К. Крутько и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2018. – Вып. 10. – С. 468-476. DOI: 10.26456/pcascnn/2018.10.468.