Stronciummal és magnéziummal adalékolt antibakteriális hidroxiapatitok előállítása és vizsgálata
A hidroxiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2, HAP) megtalálható a gerinces élőlények szervezetében, az emberi csontok tömegének kb. 70 %-át adja. Elterjedten használják a gyógyászatban sérült csontok pótlására, implantátumok, bevonatok készítésére. Tulajdonságainak megváltoztatására a hidroxiapatitot különböző minőségű és mennyiségű ionokkal szokták adalékolni. Munkánk célja tiszta, valamint stronciummal és magnéziummal adalékolt antibakteriális hidroxiapatit előállítása volt.
A termékek előállítását egy csapadékképzésen alapuló reakcióval végeztük, kiindulási anyagként Ca(NO3)2·4 H2O-t, Sr(NO3)2-t, Mg(NO3)2·6 H2O-t, és (NH4)2HPO4-t használva. A kristályos fázisok azonosítása és a cellaparaméterek kiszámítása por-röntgendiffrakciós (XRD) módszerrel történt, az anyagok morfológiájáról pásztázó-elektronmikroszkópiával (SEM) szereztünk információkat, és elektronsugaras mikroanalízist is végeztünk (EDX). Megvizsgáltuk az anyagok antibakteriális hatását is, számos baktériumtörzset használva.
Termékként a stronciumot kisebb mólszázalékban tartalmazó minták (2 és 4 %) esetében hidroxiapatitot azonosítottunk, ettől nagyobb mennyiség (6, 8, 12 %) esetében pedig stronciumot és kalciumot is tartalmazó trifoszfátot. A 2 % magnéziumot tartalmazó minta esetében ugyancsak hidroxiapatitot azonosítottunk, viszont a 4 %-os mintában a hidroxiapatit mellett trifoszfát fázist is találtunk. A SEM képek alapján a stronciumot nem tartalmazó HAP 5-10 μm-es hosszúkás kristályokból áll. A stronciummal való adalékolás hatással volt a hidroxiapatit morfológiájára, apró, korong alakú szemcsék keletkeztek, amelyekre összetapadás volt jellemző. A magnézium tartalmú HAP szabálytalan alakú, változatos méretű kristályokból állt.
Az adalékoló ionok kristályszerkezetbe való beépülését az elemi cella paramétereinek meghatározásával igazoltuk. A stronciummal való adalékolás esetében a paraméterek növekedését, a magnézium esetében pedig azok csökkenését tapasztaltuk, ami a beépült ionok átmérőjével összhangban áll. A Mg tartalmú HAP antibakteriális hatást mutatott, a tiszta, valamint a stronciummal adalékolt HAP esetén nem volt egyértelműen kimutatható.
szerző
-
Studnicka Levente
Vegyészmérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Szilágyi Imre Miklós
egyetemi docens, Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék