Nghiên cứu tổng hợp và xác định các đặc trưng của hydroxyapatite – polymaltose

I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - NG TH NHUNG NGHIấN CU TNG HP V XC NH CC C TRNG CA HYDROXYAPATITE - POLYMALTOSE LUN VN THC S KHOA HC H Ni 2016 I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - NG TH NHUNG NGHIấN CU TNG HP V XC NH CC C TRNG CA HYDROXYAPATITE - POLYMALTOSE Chuyờn ngnh: Húa vụ c Mó s: 60440113 LUN VN THC S KHOA HC Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS PHAN TH NGC BCH H Ni -2016 LI CM N Lun Thc s ny c hon thnh ti Phũng thớ nghim ca Phũng Húa Vụ c Vin Húa hc- Vin Hn lõm Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam Vi lũng bit n sõu sc, em xin by t lũng kớnh trng v bit n ti Cụ PGS TS Phan Th Ngc Bớch ó giao ti, tn tỡnh hng dn v to cỏc iu kin thớ nghim thun li nht giỳp cho em hon thnh lun ny Em cng gi li cm n chõn thnh n cỏc cụ, cỏc chỳ, cỏc anh ch em ang cụng tỏc ti Phũng Húa Vụ c ó trao i kinh nghim v giỳp em quỏ trỡnh thc hin Lun ny Cui cựng, em xin gi li cm n n gia ỡnh, bn bố ng nghip ó ng viờn, giỳp em sut quỏ trỡnh hc v nghiờn cu H Ni, thỏng nm 2016 Hc viờn ng Th Nhung DANH MC CC CH VIT TT DTA (Differential Thermal Analysis) FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) Phõn tớch nhit vi sai Ph hng ngoi bin i Fourier HA Hydroxyapatite HAP Hydroxyapatite/polymaltose PPA Phng phỏp A PPB Phng phỏp B PPC Phng phỏp C SEM (Scanning Electron Microscopy) Hin vi in t quột TGA (Thermal Gravimetric Analysis) Phõn tớch nhit trng lng TEM (Transmission Electron Microscopy) Hin vi in t truyn qua XRD (X-Ray Diffraction) Nhiu x tia X DANH MC CC HèNH Hỡnh 1.1 nh hin vi in t ca cỏc tinh th HA .3 Hỡnh 1.2 Cu trỳc ụ mng c s ca tinh th HA Hỡnh 1.3 Cụng thc cu to ca polymaltose 10 Hỡnh 1.4 S to mm ca HA trờn cht nn polyme 11 Hỡnh 1.5 Compozit HA/collagen 14 Hỡnh 1.6 S chuyn pha t brushite sang HA theo thi gian 16 Hỡnh 1.7 Gin DT-TGA ca compozit HA/chitosan vi hm lng khỏc 17 Hỡnh 1.8 Hỡnh thỏi hc ca compozit HA 18 Hỡnh 2.1 S tng hp compozit HA/polymaltose theo phng phỏp kt ta 24 Hỡnh 3.1 Gin XRD ca cỏc mu HAP tng hp theo phng phỏp khỏc 29 Hỡnh 3.2 Ph FTIR ca mu HA, polymaltose P3 v mu HAPc 30 Hỡnh 3.3 nh TEM ca cỏc mu HAP tng hp theo cỏc phng phỏp khỏc 31 Hỡnh 3.4 Gin XRD cỏc mu HAP tng hp vi DE khỏc 32 Hỡnh 3.5 nh SEM ca cỏc mu HAP vi polymaltose cú DE khỏc 33 Hỡnh 3.6 nh TEM ca cỏc mu HAP vi giỏ tr DE khỏc 34 Hỡnh 3.7 Gin TG-DTA ca mu HA, polymaltose P3 v cỏc mu HAP 36 Hỡnh 3.8 Gin XRD cỏc mu HAP vi hm lng P3 khỏc 37 Hỡnh 3.9 nh SEM ca cỏc mu HAP vi hm lng polymaltose khỏc .38 Hỡnh 3.10 nh SEM ca mu HAP vi tc cp axit ml/phỳt 40 Hỡnh 3.11 Gin XRD ca cỏc mu HAP tng hp cỏc nhit khỏc 41 Hỡnh 3.12 nh TEM ca cỏc mu HAP tng hp cỏc nhit khỏc 42 Hỡnh 3.13 Gin XRD ca cỏc mu vi thi gian gi húa khỏc 44 Hỡnh 3.14 nh TEM ca sn phm HAP vi cỏc ch lm khụ khỏc 45 DANH MC CC BNG Bng 2.1: Hm lng polymaltose cỏc mu compozit 25 Bng 3.1 Hm lng polymaltose thc t cỏc mu HAP .36 Bng 3.2 Kớch thc v tinh th ca mu HAP theo nhit 41 MC LC LI M U CHNG 1: TNG QUAN 1.1 HYDROXYAPATITE 1.1.1 Tớnh cht vt lý 1.1.2 Tớnh cht húa hc 1.1.3 Tớnh cht sinh hc] 1.1.4 Cỏc ng dng c bn ca vt liu HA 1.1.5 Cỏc phng phỏp tng hp HA 1.2 POLYMALTOSE 1.2.1 Cu trỳc 1.2.2 Tớnh cht v ng dng ca polymaltose [51, 52, 54] .10 1.3 VT LIU COMPOZIT CA HA V POLYME 11 1.3.1 S to thnh vt liu compozit HA/polyme .11 1.3.2 Cỏc phng phỏp tng hp compozit HA/polyme 13 1.3.2.1 Phng phỏp trn HA v polyme 13 1.3.2.2 Phng phỏp kt ta trc tip 14 1.3.3 c trng ca vt liu compozit HA/polyme 15 1.3.3.1 Thnh phn 15 1.3.3.2 Hỡnh thỏi hc 18 1.3.3.3 Tng tỏc gia HA v polyme .19 1.3.4 ng dng ca compozit HA/polyme .20 1.3.4.1 Sa cha khuyt tt xng 20 1.3.4.2 Sa cha khim khuyt rng 20 1.3.4.3 Truyn thuc v gen .21 1.4 TèNH HèNH NGHIấN CU V HA V COMPOZIT HAP NC TA .21 CHNG II: THC NGHIM 23 2.1 HểA CHT 23 2.2 NGHIấN CU TNG HP V KHO ST S NH HNG CA CC THễNG S PHN NG N HA/POLYMALTOSE 23 2.2.1 La chn phng phỏp tng hp HA/polymaltose 23 2.2.2 La chn polymaltose cú ch s DE thớch hp .24 2.2.3 Kho sỏt s nh hng ca cỏc thụng s phn ng n sn phm HAP .25 2.2.3.1 nh hng ca hm lng polymaltose 25 2.2.3.2 nh hng ca tc cp axit H3PO4 25 2.2.3.3 nh hng ca nhit phn ng .26 2.2.3.4 nh hng ca thi gian phn ng .26 2.2.3.5 nh hng ca ch lm khụ sn phm 26 2.3 CAC PHNG PHAP XAC DNH DC TRNG 26 2.3.1 Phng phỏp nhiu x tia X (XRD) 26 2.3.2 Phng phỏp ph hng ngoi (FT-IR) 27 2.3.3 Phng phỏp hin vi in t quột (SEM) 27 2.3.4 Phng phỏp hin vi in t truyn qua (TEM) .28 2.3.5 Phng phỏp phõn tớch nhit (TGA-DTA) 28 CHNG 3: KT QU V THO LUN 29 3.1 LA CHN PHNG PHP TNG HP HA/POLYMALTOSE 29 3.2 LA CHN POLYMALTOSE VI DE THCH HP 32 3.3 KHO ST S NH HNG CA CC THễNG S PHN NG N HAP 35 3.3.1 nh hng ca hm lng polymaltose 35 3.3.2 nh hng ca tc cp axit H3PO4 39 3.3.3 nh hng ca nhit phn ng 41 3.3.4 nh hng ca thi gian phn ng 43 3.3.5 nh hng ca ch lm khụ sn phm 44 KT LUN CHUNG 46 DANH MC CC CễNG TRèNH KHOA HC CễNG B 47 TI LIU THAM KHO 48 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN LI M U Hydroxyapatite hay Canxi hydroxyapatite (HA), cú cụng thc Ca10(PO4)6(OH)2, HA l thnh phn chớnh ca xng v rng c th ngi v ng vt HA cú cỏc c tớnh quý giỏ nh cú hot tớnh v tng thớch sinh hc cao vi cỏc t bo v cỏc mụ, cú tớnh dn xng tt, to liờn kt trc tip vi xng non dn n s tỏi sinh xng nhanh, khụng b c th o thi, tn ti cỏc trng thỏi hp khỏc HA l dng canxi photphat d hp thu nht i vi c th ngi vi t l Ca/P ỳng nh t l Ca/P t nhiờn xng v rng nc ta, cỏc vt liu vụ c cú kh nng ng dng y sinh hc núi chung v dc phm núi riờng ó c quan tõm t lõu Tuy nhiờn, vic ng dng cỏc vt liu vụ c y sinh hc v dc hc cũn nhiu hn ch T nm 2005, nhúm nghiờn cu thuc Phũng Hoỏ Vụ c, Vin Hoỏ hc (Vin KH&CN Vit Nam) ó thc hin cỏc nghiờn cu v tng hp vt liu HA dng bt v dng xp hng n ng dng dc hc v y sinh hc nõng cao c tớnh ca HA cỏc ng dng dc hc v y sinh hc, mt xu hng mi l to vt liu compozit bng cỏch phõn tỏn HA vo cỏc polyme sinh hc Cỏc nhúm chc ca polyme cú kh nng to liờn kt tt vi cỏc t bo sinh hc, nõng cao tớnh tng thớch sinh hc ca vt liu v kh nng hp th ca c th Cỏc polyme ang c trung nghiờn cu theo hng ny l cỏc polyme t nhiờn nh collagen, chitosan, alginat, polymaltose hay cỏc polyme tng hp nh poly (lactide-co-galactide) lm cỏc cht truyn dn, nh chm thuc v ch to cỏc chi tit xng nhõn to cy ghộp xng Vt liu compozit sinh hc trờn c s HA v polyme t nhiờn c ng dng rng rói cụng ngh mụ, phu thut chnh hỡnh, truyn dn thuc, nh thuc tn dng ngun nguyờn liu sn cú nc v gúp phn to mt loi vt liu cú nhiu u im v kh nng ng dng y sinh hc v dc hc, chỳng tụi ó la chn ti: Nghiờn cu tng hp v xỏc nh cỏc c trng ca hydroxyapatite - polymaltose ti trung kho sỏt cỏc ni dung sau: ng Th Nhung Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN Nghiờn cu la chn phng phỏp tng hp vt liu HA/polymaltose La chn polymaltose vi ch s DE thớch hp Kho sỏt nh hng ca cỏc thụng s phn ng la chn la chn c ch tng hp thớch hp, to sn phm HAP cú kớch thc ht v phõn tỏn tt nht Cỏc thụng s ú bao gm: - Hm lng polymaltose - Tc cp axit H3PO4 - Nhit phn ng - Thi gian khuy - Ch lm khụ sn phm ng Th Nhung Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN Nh vy, tc cp axit 6ml/phỳt c la chn nhm rỳt ngn thi gian tng hp m sn phm HAP thu c m bo l n pha v cỏc ht HA cú kớch thc nh, ng u v phõn tỏn tt 3.3.3 nh hng ca nhit phn ng Thớ nghim c tin hnh nhit : 30oC, 60oC v 90oC Kt qu chp XRD c th hin Hỡnh 3.11 Khi nhit tng, cỏc vch nhiu x cú xu hng thu hp v sc nột hn, cho 2D Graph thy kớch thc cng nh tinh th ca HA tng theo s tng nhit 90oC Cps 60oC 30oC 10 20 30 40 50 60 70 Theta - Scale Hỡnh 3.11 Gin XRD ca cỏc mu HAP tng hp cỏc nhit khỏc Kt qu xỏc nh gn ỳng kớch thc tinh th v tinh th (da trờn vch nhiu x ng vi mt 002) cỏc mu HAP theo nhit Bng 3.2: Nhit tng hp 30oC 60oC 90oC 19 23 28 0.17 0.32 0.55 Kớch thc tinh th (nm) tinh th (Xc) Bng 3.2 Kớch thc v tinh th ca mu HAP theo nhit Vic thay i nhit phn ng cú tỏc dng iu chnh kớch thc ht, ng Th Nhung 41 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN nhit tng, kớch thc tinh th HA tng lờn iu ny cng c khng nh qua nh TEM ca cỏc mu HAP ó tng hp (Hỡnh 3.12) So vi vic tng hp HA khụng cú polymaltose, cựng xu hng tng kớch thc ht theo nhit nhng im khỏc bit õy l, cú mt polymaltose hin tng kt gim hn v s thay i kớch thc v tinh th ca ht HA theo nhit cng gim 60oC 30o C 90oC Hỡnh 3.12 nh TEM ca cỏc mu HAP tng hp cỏc nhit khỏc thang o 100nm, phúng i 60000x Theo nghiờn cu trc õy ca chỳng tụi [32], nhit phn ng tng t 30oC lờn 60oC, kớch thc ht HA khụng cú polymaltose tng khong 50% Cũn vi s cú mt ca polymaltose T nh TEM, cú th thy HAP, ch nhit phn ng tng t 3090oC, cỏc ht HA mi kt rừ rt thnh dng que, nhng khỏ mnh, chiu di tng khong 50% so vi ht to thnh 30oC Cú th gii thớch iu ny l HAP, cỏc tinh th HA c bao bc cu trỳc chui xon kộp ca phõn t polymaltose, lm hn ch s phỏt trin tinh th v hin tng kt nhit tng Kt qu ny cng phự hp vi d liu XRD trờn Vi xu hng tng kic h thc ht theo nhit , la cho n thc hiờ n phan ng nhiờ t ụ 30oC l phự hp vi mong muụ n ta o san phõ m vi kich thc t nho T cỏc kt qu trờn ta thy rng tng hp HAP nhit phũng l thớch hp nht ng Th Nhung 42 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN 3.3.4 nh hng ca thi gian phn ng Thi gian phn ng (thi gian gi húa) cng nh hng rừ rt n cht lng sn phm c bit phn ng nhit thp Kộo di thi gian gi húa lm cho sn phm cú thnh phn t lng v kt tinh tt hn Nh ó trỡnh by trờn, mt s dng canxi phosphate khỏc nh OCP (octacalcium phosphate), DCPD (dicalcium phosphate dihydrate), TCP (tricanxi phosphate) cng cú th hỡnh thnh ng thi quỏ trỡnh phn ng Cỏc pha ny khụng bn dn dn s chuyn thnh HA bn hn v nhit ng hc v cú tớch s tan nh hn rt nhiu T ú cú th thy rng, phn ng kt ta to thnh HA xy nhanh nhng rt cn thi gian khuy v trỡ sau ú (thi gian gi húa) chuyn hoỏ hon ton cỏc pha canxi phosphat khỏc thnh HA, m bo sn phm phn ng l HA n pha Thc hin thớ nghim vi thi gian gi húa thay i t 3h, 6h n 8h vi qui mụ 10g sn phm Mt phn mu c ly sau cỏc khong thi gian tng ng v c phõn tớch bng phng phap XRD Gin XRD ca cỏc mu c a trờn Hỡnh 3.13 Vi mu gi húa 3h, trờn gin xut hin pha Ca(OH)2 v pha DCPD CaHPO4.(H2O)2, cho thy rng phn ng cha hon ton Cỏc mu cũn li u ch th hin cỏc vch nhiu x ca pha HA, chng t quỏ trỡnh ó chuyn húa hon ton thnh HA ng Th Nhung 43 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN Hỡnh 3.13 Gin XRD ca cỏc mu vi thi gian gi húa khỏc (kớ hiu ''*'' l pha CaHPO4(H2O)2; kớ hiu "#" l pha Ca(OH)2) Tuy nhiờn, trờn gin XRD ca mu gi húa 6h, mt s vch cũn cha xut hin rừ rt, cú th cỏc tinh th HA cha phỏt trin hon ton Mu 8h cho gin tng t nh mu chun ca NIST Do vy cỏc nghiờn cu tip theo, thi gian phn ng c chn l 8h 3.3.5 nh hng ca ch lm khụ sn phm Sau sn phm bng nc hoc etanol cỏc mu compozit thu c dng bt nhóo, mu trng Trong phn ny, s trỡnh by kt qu nghiờn cu nh hng ca ch sy (thi gian, nhit sy) v ụng khụ n cht lng sn phm HAP thu c Lm khụ bng phng phỏp sy thng: Mu c sy cỏc nhit 60oC, 100oC n lng khụng i Khi lm khụ bng cỏch sy, di tỏc dng ca nhit cao, compozit chuyn mu t mu trng sang ng vng v thng úng rn Mu sau sy khụ hon ton c phõn tớch hỡnh thỏi ht bng anh chu p TEM ng Th Nhung 44 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN Lm khụ bng phng phỏp ụng khụ: Sn phm sau c úng bng nhit thp -18-20oC sau ú a vo mỏy ụng khụ Trong quỏ trỡnh ụng khụ (nhit -50oC, ỏp sut khong 3-50 mbar), nc di dng cỏc tinh th ỏ s c tỏch sn phm nh quỏ trỡnh thng hoa Bng phng phỏp ny sn phm thu c thng dng bt ti xp, han ch c n mc thp nht hin tng kt cng nh lng dung mụi cũn li mu Tuy nhiờn phng phỏp ny ũi hi thit b t tin v chi phớ cao v nng lng nh TEM ca cỏc mu sy cỏc nhit khỏc v c ụng khụ c cho trờn Hỡnh 3.14 Khi sy nhit cao, n 100oC, kớch thc tinh th HAP tng nh, ht cú hin tng kt dớnh So sỏnh kt qu ca hai phng phỏp lm khụ, cú th thy rng mu c ụng khụ hoc lm khụ nhit thp 60oC, cho sn phm cú cht lng tt nht Hỡnh 3.14 nh TEM ca sn phm HAP vi cỏc ch lm khụ khỏc thang o 100nm, phúng i 60000x Trờn c s cac kờ t qua a thu c , sn phm HAP cú th c sy khụ bng nhit, nhit sy tt nht khong 50-60oC khụng khớ ng Th Nhung 45 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN KT LUN CHUNG ó la chn c phng phỏp thớch hp tng hp HAP ó la chn c polymaltose vi ch s DE 25 tng hp HAP ó xỏc nh c hm lng polymaltose thớch hp tng hp HAP hp lý nht l t 20-30% ó xỏc nh nhit phn ng tng hp HAP l nhit phũng vi thi gian phn ng l gi v sn phm HAP c sy khụ khụng khớ nhit khong 50600C Lu ý, phi tớnh toỏn cỏc thụng s ca Ca(OH)2 v H3PO4 m bo ỳng t l Ca/P = 1,67 v khong pH 7-8 ó tng hp c HAP theo phng phỏp kt ta trc tip HA cú dng hỡnh cu, tinh th thp, kớch thc nh t 10-20nm, phõn tỏn u trờn nn polymaltose, cu trỳc v thnh phn ca HAP tng t nh pha khoỏng HA sinh hc ng Th Nhung 46 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN DANH MC CC CễNG TRèNH KHOA HC CễNG B Nguyn Th Hnh, Nguyn Th Thờu, ng Th Nhung, o Quc Hng, Nguyn Th Lan Hng, Nghiờn cu tng hp hidroxyapatit t v sũ Lng Cụ bng phng phỏp kt ta, Tp Húa hc, S 5e353(2015), trang 116-121 ng Th Nhung 47 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN TI LIU THAM KHO TING VIT Phm Th Ngc Bớch (2014), Nghiờn cu tng hp canxi hidroxyapatit trờn nn alginate tỏch t rong bin Nha Trang (Vit Nam), Lun Thc s khoa hc, Trng HKHTN H Ni V Th Du (2009), Nghiờn cu cỏc yu t nh hng n bt hydroxyapatit Ca10(PO4)6(OH)2 kớch thc nano iu ch t canxi hydroxit Ca(OH)2, Lun Thc s khoa hc, Trng HKHTN H Ni Trn Th Hi Hu (2011), Nghiờn cu tng hp vt liu nanocompozit hydroxyapatit trờn nn polyme hu c maltodextrin, Khúa lun tt nghip, Trng HCN H Ni V Duy Hin, o Quc Hng, Phan Th Ngc Bớch (2008), Nghiờn cu ch to gm hydroxyapatite bt bng phng phỏp ộp nộn thiờu kt, Tp Húa hc, Tp 46, (2A), Tr.112-117 V Duy Hin (2009), Nghiờn cu tng hp v c trng húa lý ca hydroxyapatit dng xp cú kh nng ng dng phu thut chnh hỡnh, Lun ỏn Tin s Húa hc, Vin Húa Hc o Quc Hng, Phan Th Ngc Bớch (2007), Tng hp bt hydroxyapatit kớch thc nano bng phng phỏp kt ta hoỏ hc, Tp Hoỏ hc, Tp 45, s 2, Tr.147-151 o Quc Hng v cs (2012), Nghiờn cu ch to v trin khai sn xut bt canxi hydroxyapatite kớch thc nano dựng lm thc phm chc nng v nguyờn liu bo ch thuc chng loóng xng, Bỏo cỏo tng kt ti cp Nh nc, mó s CNHD.T.003/08-11 o Quc Hng (2012), Nghiờn cu ch to v trin khai sn xut bt canxi hydroxyapatite kớch thc nano dựng lm thc phm chc nng v nguyờn liu bo ch thuc chng loóng xng, Bỏo cỏo tng kt ti cp Nh nc, mó s CNHD.T.003/08-11 ng Th Nhung 48 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN Nguyn Th Lan Hng, o Quc Hng, Phan Th Ngc Bớch (2013), nh hng ca nhit phn ng n mt s c trng ca Compozit Hydroxyapatite/maltodextrin tng hp bng phng phỏp kt ta trc tip, Tp húa hc, 51(3AB), p.245-248 10 Nguyn Vn Khụi (2005), Polysaccarit v ng dng cỏc dn xut tan ca chỳng thc phm, NXB Khoa hc v K thut, H Ni 11 Trn i Lõm, Nguyn Ngc Thnh (2007), Tng hp nano tinh th hydroxyapatit bng phng phỏp kt ta, Tp KH&CN, Tp 45, s 1B, Tr.470-474 12 Ngc Liờn (2005), Nghiờn cu qui trỡnh tng hp bt v ch th gm xp hydroxyapatit, Bỏo cỏo tng kt ti khoa hc cụng ngh cp b (V-6) 13 Dng Thựy Linh (2009), Nghiờn cu mt s yu t nh hng n cht lng bt hydroxyapatit kớch thc nano tng hp t canxinitrat, Lun Thc s húa hc, Trng HKHTN H Ni 14 Nguyn Hu Phỳ (2003), Hoỏ lý v Hoỏ keo, NXB KH&KT, H Ni Tiờu chun xõy dng Vit Nam, TCXDVN 312 (2004) 15 on Th Yn (2012), Tng hp hydroxyapatit nhit thp v ch to compozit hydroxyapatit trờn tinh bt t canxinitrat, Khúa lun tt nghip, Trng HKHTN H Ni TING ANH 16 Amit Y Desai (2007), Fabrication and Characterization of Titanium-doped Hydroxyapatite Thin Films, Master dissertation, Trinity College University of Cambridge 17 Ann-Charlotte, Grahn Kronhed (2003), Community-based osteoporosis prevention: Physical activity in relation to bone density, fall prevention, and the 148 effect of training programmes, The Vadstena Osteoporosis Prevention Project, Sweden 18 Anoop Kuttikat et al (2004), Management of Osteoporosis, Journal Indian Rheumatol Association, Vol.12, p.104-118 ng Th Nhung 49 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN 19 Bai Y., Shi Y C (2011), Structure and preparation of octenyl succinic esters of granular starch, microporous starch and soluble maltodextrin, Carbohydrate Polymes, 83(2), 520-527 20 Batchelar D L., M T M Davidson, W Dabrowski,I A (2006), Cunningham, Bone-compozition imaging using coherent-scatter computed tomography: Assessing bone health beyond bone mineral density, Medical Physics, 33(4), 904-915 21 Binnaz Hazar Yoruc A., Yeliz Koca (2009), Double step stirring: A novel method for precipitation of nano-size hydroxyapatite powder, Journal of Nanomaterials and Biostructures, Vol.4, No.1, p.73-81 22 Buddy D Ratner (2006), Engineering the Biointerface for Enhanced Bioelectrode and Biosensor Performance, Departments of Bioengineering and Chemical Engineering, University of Washington Engineered Biomaterials (UWEB) 23 Cai Y., Liu Y., Yan W., Hu Q., Tao J., et al (2007), Role of hydroxyapatit nanoparticle size in bone cell proliferation, Journal of Materials Chemistry, 17(36), 3780-3787 24 Deb S., Giri J., Dasgupta S., Datta D., Bahadur D (2003), Synthesis and Characterization of Biocompatible Hydroxyapatite Coated Ferrite, Indian Academy of Sciences, Bull Mater Sci., Vol.26, No.7, p.655-660 25 Dent C E (1980), Calcium metabolism in bone disease: effects of treatment with microcrystalline calcium hydroxyapatit compound and dihydrotachysterol, Journal of the Royal Society of Medicine, 73(11), 780785 26 Donadel K., Laranjeira M C M., Goncalves V L., Favere V T (2004), Structural, Vibrational and Mechanical Studies of Hydroxyapatite Produced by Wet-chemical Methods, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianopolis, Brazil, Cx P., 476, 88040-900 27 Fei Chen, Zhou-Cheng Wang and Chang - Jian Lin (2002), Preparation and characterization ng Th Nhung of nano - sized 50 hydroxyapatite particles and Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN hydroxyapatite/chitosan nano - compozite for use in biomedical materials, Materials Letters, Vol.57, Issue.4, p.858-861 28 Finisie M R., Josues A Fasvere VT., Laranjeira MC (2001), Synthesis of calcium - phosphat and chitosan bioceramics for bone regeneration", An Acad Bras Cienc., 73(4), 525-532 29 Furukawa T., Matsusue Y., Yasunaga T., Nakagawa Y., Okada Y., et al (2000), Histomorphometric study on high-strength hydroxyapatit/poly(L-lactide) compozit rods for internal fixation of bone fractures, Journal of Biomedical Materials Research, 50(3), 410-419 30 Habibovic P., Kruyt M C., Juhl M V., Clyens S., Martinetti R., et al (2008), Comparative in vivo study of six hydroxyapatit-based bone graft substitutes, Journal of Orthopaedic Research, 26(10), 1363-1370 31 Hashimoto Y., Taki T., Sato T (2009), Sorption of dissolved lead from shooting range soils using hydroxyapatit amendments synthesized from industrial byproducts as affected by varying pH conditions, Journal of Environmental Management, 90(5), 1782-1789 32 Huong Dao Quoc, Bich Phan Thi Ngoc (2006), Synthesis and Characterization of Porous Hydroxyapatite for Bone Implant, Proceedings of the 1st International workshop on Functional Materials and the 3rd Int workshop on Nanophysics and Nano technology (1st IWOFM-3rd IWONN), p.18-20, Vietnam 33 Hu Y Y., Rawal A., Schmidt-Rohr K (2010), Strongly bound citrate stabilizes the apatite nanocrystals in bone, Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(52), 22425-22429 34 Iijima M., Moriwaki Y., Yamaguchi R., Kuboki Y (1997), Effect of Solution pH on the Calcium Phosphats Formation and Ionic Diffusion on and through the Collagenous Matrix, Connective Tissue Research, 36(2), 7383 35 Kristin B (2006), Measurement of Crystallinity and Phase Compozition of Hydroxyapatite by XRD, VAMAS TWA 3, Project 14, Northboro ng Th Nhung 51 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN Massachusetts, USA 36 Leonardo Trombelli A S., Mattia Pramstraller, Ulf M.E Wikesjo, and Roberto Farina (2010), Single Flap Approach With and Without Guided Tissue Regeneration and a Hydroxyapatit Biomaterial in the Management of Intraosseous Periodontal Defects, Journal of Biomedical Materials Research, 81(9), 1256-1263 37 Li B., Guo B., Fan H., Zhang X (2008), Preparation of nano-hydroxyapatit particles with different morphology and their response to highly malignant melanoma cells in vitro, Applied Surface Science, 255(2), 357-360 38 Li L., Liu Y., Tao J., Zhang M., Pan H., et al (2008), Surface Modification of Hydroxyapatit Nanocrystallite by a Small Amount of Terbium Provides a Biocompatible Fluorescent Probe, The Journal of Physical Chemistry C, 112(32), 12219-12224 39 Li J., Yao F., Zhang L., Yao K (2008), Effect of nano- and microhydroxyapatit/chitosan-gelatin network film on human gastric cancer cells, Materials Letters, 62(1718), 3220-3223 40 Liang C., Joseph M M., James C M L., Hao L (2011), The role of surface charge on the uptake and biocompatibility of hydroxyapatit nanoparticles with osteoblast cells, Nanotechnology, 22(10), 105708 41 Lin K., Chang J (2015) Structure and properties of hydroxyapatite for biomedical applications Hydroxyapatite (Hap) for Biomedical Applications, 3-19 42 Malmberg P., Nygren H (2008), Methods for the analysis of the compozition of bone tissue, with a focus on imaging mass spectrometry, PROTEOMICS, 8(18), 3755-3762 43 Markovic M., Fowler B O., Tung M S (2004), Preparation and Comprehensive Characterization of a Calcium Hydroxyapatit Reference Material, J Res Natl Inst Stand Technol, 109(6), 553-568 44 Marques G R., Borges S V., K S de Mendonỗa, R V de Barros Fernandes,E G T Menezes (2014), Application of maltodextrin in green corn extract ng Th Nhung 52 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN powder production, Powder Technology, 263(0), 89-95 45 Marten A, Fratzl P., Paris O., Zaslansky P (2010), On the mineral in collagen of human crown dentine, Biomaterials, 31(20), 5479-5490 46 Murugan R., Ramakrishna S (2007), Development of Cell-Responsive Nanophase Hydroxyapatite for Tissue Engineering, American Journal of Biochemistry and Biotechnology, Vol.3, No.3, ISSN 1553-3468, p.118-124 47 Nonoyama T., Kinoshita T., Higuchi M., Nagata K., Tanaka M., et al (2011), Multistep Growth Mechanism of Calcium Phosphat in the Earliest Stage of Morphology- Controlled Biomineralization, Langmuir, 27(11), 7077-7083 48 Nestor J Zaluzec (2003), The Scanning Confocal Electron Microscope, Microscopy-Today, Vol.6, p.8-12 49 Pelin I M., Maier S S., Chitanu G C., Bulacovschi G (2009), Preparation and characterization of a hydroxyapatitcollagen compozit as component for injectable bone substitute, Materials Science and Engineering: C, 29(7), 2188-2194 50 Pierre Layrolle, Atsuo Ito, Tetsuya Tateishi (1998), Sol-Gel Synthesis of Amorphous Calcium Phosphate and Sintering into Microporous Hydroxyapatite Bioceramics, Journal of the American Ceramic SocietyLayrolle, Vol.81, No.6, p.1421-1428 51 Rabiei A., Blalock T., Thomas B., Cuomo J., Yang Y., et al (2007), Microstructure, mechanical properties, and biological response to functionally graded HA coatings, Materials Science and Engineering: C, 27(3), 529-533 52 Radosta S., Schierbaum F., Reuther F., Ager H (1989), Polyme-water interaction of maltodextrins Part I Water vapour sorption and desorption of maltodextrin powders, Starch/Stọrke, 41, 395 53 Radosta S., Hagerer M., Vorwerg W (2001), Molecular characteristics of amyloz and starch in dimethyl sulfoxide, Biomacromolecules,2, 970-978 54 Raja K M C., Sankarikutty B., Sreekumar M., Jayalekshmy, Narayanan S ng Th Nhung 53 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN (1989), Material Characterization studies of maltodextrin sample for use of wall material, Starch/Stọrke, 41, 289 55 Rusu V M., Ng C H., Wilke M., Tiersch B., Fratzl P., et al (2005), Sizecontrolled hydroxyapatit nanoparticles as self-organized organicinorganic compozit materials, Biomaterials, 26(26), 5414-5426 56 Sadat-Shojai M., Khorasani M T., Dinpanah-Khoshdargi E., Jamshidi A (2013), Synthesis methods for nanosized hydroxyapatit with diverse structures, Acta Biomater, 9(8), 7591-621 57 Sadjadi M S., Meskinfam M., Jazdarreh H (2010), " Hydroxyapatite - starch nano biocompozites synthesis and characterizatio", Int J Nano Dim 1(1) 57 - 63 58 Sato K., Guicciardi S., Galassi C., Landi E., Tampieri A., Pezzotti G (2001), Rheological Characteristics of Slurry Coutrolling the Microstructure and the Compressive Strength Behavior of Biomimetic Hydroxyapatite, Materials Research Soc., Vol.16, No.1, p.164-165 59 Sato K (2007), Mechanism of Hydroxyapatit Mineralization in Biological System: Review, Journal of the Ceramic Society of Japan, 115(1338), 124-130 60 Santo M H., Oliveira M D., Souza L P D F., Mansur H F., Vasconcelos W L (2004), Synthesis control and characterization of hydroxyapatit prepared by wet precipitation process, Materials Research, 7, 625-630 61 Seol Y J., Kim J Y., Park E K.,Kim S J., Cho D W (2009), Fabrication of a hydroxyapatit scaffold for bone tissue regeneration using microstereolithography and molding technology, Microelectronic Engineering, 86(46), 1443-1446 62 Takeiti C Y., Kieckbusch T G., Collares-Queiroz F P (2010), Morphological and Physicochemical Characterization of Commercial Maltodextrins with Different Degrees of Dextrose-Equivalent, International Journal of Food Properties, 13(2), 411-425 ng Th Nhung 54 Cao hc Húa - K24 Lun Thc s Khoa Húa hc - Trng HKHTNHN 63 Tampieri, G Celotti, E Landi, M Sandri, N Roveri, et al., Biologically inspired synthesis of bone-like compozit: Self-assembled collagen fibers/hydroxyapatit nanocrystals, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2003, 67A(2), 618-625 64 Udomrati S., Gohtani S (2015), Tapioca maltodextrin fatty acid ester as a potential stabilizer for Tween 80-stabilized oil-in-water emulsions, Food Hydrocolloids, 44(0), 23-31 65 Uskokovic V., Uskokovic D P (2011), Nanosized hydroxyapatit and other calcium phosphats: chemistry of formation and application as drug and gene delivery agents, J Biomed Mater Res B Appl Biomater, 96(1), 152-91 66 Van Cleynenbreugel Tim (2005), Porous Scaffolds for the Replacement of Large Bone Defects: A Biomechanical Design Study, Doctoral thesis, Leuven University, Belgium 67 Vijayalakshmi U and Rajeswari S (2006), Preparation and Characterization of Microcrystalline Hydroxyapatite Using Sol Gel Method, Trends Biomater Artif Organs, Vol.19 (2) P.57-62 (E-7) 68 Wang Y., Liu L., Guo S (2010), Characterization of biodegradable and cytocompatible nano-hydroxyapatit/polycaprolactone porous scaffolds in degradation in vitro, Polyme Degradation and Stability, 95(2), 207-213 69 Willi P., Chandra P S (2001), Porous Hydroxyapatite Nanoparticles for Intestinal Delivery of Insulin, Trends in Biomaterials & Artificial Organs, Vol.14, No.2, p.37-38 70 Xiao X., Tappen B R., Ly M., Zhao W., Canova L P., et al (2011), Heparin Mapping Using Heparin Lyases and the Generation of a Novel Low Molecular Weight Heparin, Journal of Medicinal Chemistry, 54(2), 603610 71 Zhang W., Liao S S., Cui F.Z (2003), Hierarchical Self-Assembly of NanoFibrils in Mineralized Collagen, Chemistry of Materials, 15(16), 32213226 ng Th Nhung 55 Cao hc Húa - K24 [...]... liệu gốm chứa HA vào cơ thể, một lớp mô mới đƣợc hình thành trên bề mặt của nó và góp phần vào sự liên kết của các mô cấy vào xƣơng, dẫn đến định hình vƣợt trội mô cấy đến các mô xung quanh [53] Hơn nữa, một số nghiên cứu cho thấy HA hoặc các muối CaP có thể đƣợc khai thác nhƣ một hợp chất mô hình để nghiên cứu quá trình khoáng hóa sinh học trong cơ thể con ngƣời [63, 65] Các nghiên cứu gần đây cũng... một loại thuốc protein và đƣa chúng vào các lớp phủ HA bằng cách đồng kết tủa trên hợp kim titan Các lớp phủ phỏng sinh học này đã làm chậm lại việc nhả protein và triển vọng đầy hứa hẹn làm tác nhân dẫn 1.4 Tình hình nghiên cứu về HA và compozit HA/ Polymaltose ở nƣớc ta Ở nƣớc ta, việc nghiên cứu tổng hợp các hợp chất vô cơ có khả năng ứng dụng làm vật liệu sinh học nói chung và vật liệu HA nói riêng... pháp phổ hồng ngoại (FT-IR) Phổ hồng ngoại đƣợc dùng trong xác định cấu trúc phân tử của chất cần nghiên cứu, dựa vào vị trí và cƣờng độ các dải hấp thụ đặc trƣng của các nhóm chức có trong phân tử Trong nghiên cứu về vật liệu compozit HA/polyme, phƣơng pháp phổ hồng ngoại đƣợc dùng để xác định các nhóm chức có mặt ở cả pha vô cơ và hữu cơ Các mẫu đƣợc ghi phổ hồng ngoại trên máy IMPACT 410-NICOLET,... hydroxyl, ion canxi của HA và các nhóm chức của polyme Thông thƣờng, phổ FTIR đƣợc sử dụng để xác định các nhóm chức có trong các thành phần của compozit và sự tƣơng tác giữa các thành phần đó Sự xuất hiện dải mới hay thay đổi về cƣờng độ và bƣớc sóng các dải sẽ là dấu hiệu tƣơng tác hóa học giữa các pha [1-10] Trong phổ FT-IR của compozit HA/chitosan, không quan sát thấy dải ở 1047 và 493 cm-1 của nhóm P-OH... ứng ở 30oC, các thông số khác (nồng độ, tốc độ khuấy, tốc độ cấp axit) đƣợc duy trì nhƣ mục 2.2.3.1 Các mẫu đƣợc đánh giá bằng các phƣơng pháp XRD, SEM, TEM, FT – IR, DTA-TGA 2.3 Các phƣơng pháp xác định đặc trƣng 2.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X đƣợc dùng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của vật liệu, cho phép xác định nhanh, chính xác các pha tinh thể, định lƣợng pha... - Polymaltose: Sản phẩm từ tinh bột sắn do Viện Công nghiệp Thực phẩm cung cấp 2.2 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ PHẢN ỨNG ĐẾN HA /POLYMALTOSE 2.2.1 Lựa chọn phương pháp tổng hợp HA /polymaltose Chuẩn bị huyền phù Ca(OH)2 nồng độ 0,25 M, dung dịch H3PO4 nồng độ 0,15M Sử dụng thí nghiệm với mẫu polymaltose có DE = 25 Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu tổng. .. lƣợng của các thành phần trong hệ compozit thƣờng đƣợc xác định bởi phƣơng pháp DTA-TGA Khối lƣợng thực của các pha thƣờng có khác biệt một ít so với lƣợng chất tính toán ban đầu Bằng phƣơng pháp TGA, W Y Đã xác định khối lƣợng cuối cùng của HA là 10,2; 18,4 và 32,8% tƣơng ứng với khối lƣợng ban đầu 10; 20 và 30% trong compozit HA/PCL Hình 1.7 trình bày đặc trƣng nhiệt (DTA-TGA) khác nhau của các vật... nhiệt và đo nhiệt lƣợng đƣa ra định nghĩa: “Phân tích nhiệt là nhóm các kỹ thuật nghiên cứu quan hệ giữa tính chất và nhiệt độ của mẫu” Phân tích nhiệt cho phép xác định tính chất nhiệt của vật liệu hoặc trực tiếp hoặc thông qua ảnh hƣởng của tác động nhiệt lên các tính chất cơ bản khác của nó Ba dạng phổ biến trong phân tích nhiệt là: phân tích nhiệt trọng lƣợng TGA (theo dõi sự thay đổi khối lƣợng của. .. đến các lỗ trống canxi, hàm lƣợng cacbonat và hình thái học của HA 1.3.3.3 Tương tác giữa HA và polyme Trong vật liệu compozit, các thành phần riêng lẻ vẫn cho thấy có tính lý, hóa ổn định; nói cách khác, thành phần này không hợp nhất, cũng không tách biệt hoàn toàn với thành phần kia Nhƣ vậy, có thể xác định một cách độc lập pha vô cơ và chất nền polyme Tuy nhiên, chúng có thể tƣơng tác thông qua các. .. lƣợng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại rất lớn Ảnh có thể tạo ra trên màn huỳnh quang, trên film quang học hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số Trong nghiên cứu cấu trúc của compozit HA/polyme, ảnh TEM dùng để xác định hình dạng kích thƣớc của các hạt HA và sự phân bố của hạt HA trên nền polyme Các mẫu đƣợc phân tích TEM trên thiết bị