ИСТИНА

Керамика на основе фосфатов кальция (ФК) находит широкое применение в медицине благодаря идентичности химическому составу неорганической составляющей костной ткани. Различные варианты фазовых диаграмм СаО-Р2О5 и СаО-Р2О5-Н2О свидетельствуют о том, что при существующем многообразии ФК керамика в рассматриваемых системах после обжига может содержать ограниченное количество фаз. Такими фазами являются гидроксиапатит кальция Са10(РО4)6(ОН)2 (ГАП), трикальцийфосфат Са3(РО4)2 (ТКФ), пирофосфат кальция Са2Р2О7 (ПФК) и мета- или полифосфат кальция (Са(РО3)2)n. Каждое из упомянутых соединений характеризуется соответствующим мольным соотношением Са/Р, которое указывает на способность к растворению и, соответственно, на склонность к биодеградации. Керамика на основе ТКФ может быть получена из синтезированных порошков Са-дефицитного ГАП или аморфного ФК с соотношением Са/Р=1,5. При обжиге материала будет проходить термическая конверсия Са-дефицитного ГАП в ТКФ и спекание. Керамика на основе ПФК (Са/Р=1) может быть получена из синтезированных осаждением порошков брушита СаНРО4*2Н2О, монетита СаНРО4 или гидратированного ПФК Са2Р2О7*хН2О. Двух- или трехфазные керамические композиционные материалы, содержащие фазы ГАП, ТКФ и ПФК могут быть получены из смесей химически синтезированных порошков – прекурсоров соответствующих фаз. Кроме того, использование смеси порошков ГАП и ПФК в зависимости от соотношения и длительности обработки может быть получена керамика с различным фазовым составом: ГАП/ТКФ/ПФК; ГАП/ТКФ; ТКФ; ТКФ/ПФК. Многообразие решений фазового состава обусловлено тем, что при обжиге протекает реакция: Са10(РО4)6(ОН)2+Са2Р2О7→4Са3(РО4)2+Н2О. Керамика с фазовым составом ТКФ/ПФК может быть получена из однофазного порошка октакальциевого фосфата Ca8(HPO4)2(PO4)4*5H2O (Са/Р=1,33). Фаза поли- или метафосфата кальция может быть получена в керамике из порошка дигидрофосфата кальция Са(Н2РО4)2 (Са/Р=0,5), который также может быть синтезирован или из предварительно подготовленного порошка стекла заданного состава. (Са(РО3)2)n имеет низкую температуру плавления, образует расплав и может стимулировать спекание вследствие образования расплава. На фазовой диаграмме между (Са(РО3)2)n (Са/Р=0,5) и ГАП (Са/Р=1,67) лежат ПФК (Са/Р=1) и ТКФ (Са/Р=1,5). Следовательно, порошковые смеси (Са(РО3)2)n с ГАП или ТКФ также могут быть основой многофазных материалов. В основе доклада - данные систематических исследований группы «Биоматериалы» НИЛ Неорганического материаловедения Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Работа поддержана грантами РФФИ 07-08-00576, 09-03-01078, 10-03-00866, 11-03-12179-офи-м-2011; а также Государственными контрактами 14.740.11.0277, П403.