Структурно-кинетические аспекты растворения гидроксиапатита и брушита в молочной кислоте
А.А. Проворкина, О.А. Голованова
ФГАОУ ВО «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского»
DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.865
Оригинальная статья
Аннотация: Современная стоматология и регенеративная медицина сталкиваются с проблемой контролируемого удаления патологических кальций-фосфатных отложений и создания биосовместимых материалов для восстановления тканей. В данной работе представлено комплексное исследование взаимодействия молочной кислоты с брушитом и гидроксиапатитом, имеющее важное значение для разработки методов деминерализации зубных отложений и создания резорбируемых имплантатов. Исследование проводилось с использованием современных методов анализа: потенциометрия с Ca-селективным электродом, рентгенофазовый анализ, термогравиметрический анализ и инфракрасная спектроскопия. Особое внимание уделено термодинамическому моделированию процессов растворения с расчетом энергии Гиббса (ΔG° = -61,8 кДж/моль). Ключевые результаты показали, что эффективность растворения фосфатов кальция критически зависит от pH среды: при pH < 4 преобладает протонированная форма молочной кислоты, обеспечивающая активное взаимодействие, тогда как при pH > 8,2 процесс практически прекращается. Термический анализ выявил образование пирофосфата кальция (Ca₂P₂O₇), значимого для разработки биокерамических материалов, при 400-800°C. Полученные данные открывают новые возможности для создания pH-контролируемых систем управления деминерализацией и разработки биоматериалов с программируемой резорбцией. Исследование имеет важное прикладное значение для стоматологии (удаление зубного камня) и регенеративной медицины (костные имплантаты).
Ключевые слова: гидроксиапатит, брушит, монетит, молочная кислота, деградация
- Проворкина Анастасия Андреевна – преподаватель кафедры неорганической химии, ФГАОУ ВО «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского»
- Голованова Ольга Александровна – д.г.-м.н., профессор, заведующий кафедрой неорганической химии, ФГАОУ ВО «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского»
Ссылка для цитирования:
Проворкина, А.А. Структурно-кинетические аспекты растворения гидроксиапатита и брушита в молочной кислоте / А.А. Проворкина, О.А. Голованова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2025. - Вып. 17. - С. 865-874. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.865. ⎘
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Tsolaki, E. Pathological mineralization: The potential of mineralomics / E. Tsolaki, S. Bertazzo // Materials. – 2019. – V. 12. – I. 19. – Art. № 3126. – 22 p. DOI: 10.3390/ma12193126.
2. Микляев, С.В. Влияние различных способов удаления зубных отложений на структуру тканей зуба / С.В. Микляев, О.М. Леонова, А.В. Сущенко и др. // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2021. – № 3 (79). – С. 45-51. DOI: 10.19163/1994-9480-2021-3(79)-45-51.3.
3. Nakahara, T. From inflammation to calcification in atherosclerosis / T. Nakahara, H. W. Strauss // European journal of nuclear medicine and molecular imaging. – 2017. – V. 44. – I. 5. – P. 858-860. DOI: 10.1007/s00259-016-3608-x.
4. Дулаев, А.К. Инфекционные осложнения в травматологии и ортопедии / А.К. Дулаев, А.Г. Овденко, С.А. Варзин, Д.В. Дулаев // Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. – 2024. – Т. 19. – № 4. – С. 344-353. DOI: 10.21638/spbu11.2024.405.
5. Чепур, С.В. Молочная кислота: динамика представлений о биологии лактата / С.В. Чепур, Н.Н. Плужников, О.В. Чубарь // Успехи современной биологии. – 2021. – Т. 141. – № 3. – С. 227-247. DOI: 10.31857/S0042132421030042.
6. Волкова, Г.С. Изучение биологических межштаммовых взаимодействий и ростовых свойств производственных штаммов молочнокислых бактерий / Г.С. Волкова, Е.В. Куксова, Е.М. Серба // Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством. – 2020. – Т. 1. – № 1. – С. 104-109. DOI: 10.37442/978-5-6043854-1-8-2020-1-104-109.
7. Nozari, A. Destructive effects of citric acid, lactic acid and acetic acid on primary enamel microhardness / A. Nozari, A. Rahmati, Z. Shamsaei et. al. // Journal of Dental School. – 2015. – V. 33. – I. 1. – P. 66-73. DOI: 10.22037/jds.v33i1.24751
8. Леус, П.А. Кариес зубов. Этиология, патогенез, эпидемиология, классификация / П.А. Леус. – Минск: БГМУ, 2007. – 35 с.
9. Юцковская, Я.А. Развитие нежелательной реакции после применения филлера на основе гидроксиапатита кальция: клинический случай / Я.А. Юцковская, А.Ю. Королева, А.Е. Сергеенко, У.А. Гапяк // Клиническая дерматология и венерология. – 2022. – Т. 21. – № 4. – С. 560-564. DOI: 10.17116/klinderma202221041560.
10. Gražulis, S. Crystallography Open Database (COD): An open-access collection of crystal structures and platform for world-wide collaboration / S. Gražulis, А. Daškevič, A. Merkys et al. // Nucleic Acids Research. – 2012. – V. 40. – I. D1. – P. D420-D427. DOI: 10.1093/nar/gkr900.
11. Dudas, C. Calcium complexing behaviour of lactate in neutral to highly alkaline medium / C. Dudas, B. Kutus, E. Böszörmenyi et al. // Journal of Molecular Structure. – 2019. – V. 1180. – P. 491-498. DOI: 10.1016/j.molstruc.2018.12.020.
12. Солоненко, А.П. Синтез, состав и свойства композитов на основе фосфатов кальция и желатина / А.П. Солоненко, О.А. Голованова // Журнал неорганической химии. – 2015. – Т. 60, № 9. – С. 1139-1146. DOI: 10.7868/S0044457X15090184.
13. Tavoni, M. Bioactive calcium phosphate-based composites for bone regeneration / M. Tavoni, M. Dapporto, A. Tampieri, S. Sprio // Journal of Composites Science – 2021. – V. 5. – I. 9. – Art. № 227. – 27 p. DOI: 10.3390/jcs509022.