Hình 3.1: Giản đồ XRD của HAp và β-TCP với tỉ lệ Ca/P = 1,53 tại các pH: (a) pH=7, (b) pH=9 và (c) pH=11
Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu nghiên cứu đƣợc tổng hợp với tỉ lệ mol Ca/P = 1,53 (hình 3.1), tại pH=7 và pH=9 có các pic đặc trƣng của β- TCP: 25,80 (10 10); 27,77 (214); 31,03 (0210); 34,37 (220); 52,94 (20 20) [62, 104, 105] và các pic đặc trƣng của HAp: 25,90 (002); 29,14 (210); 31,86 (211); 32,20 (112); 32,90 (300); 34,22 (310); 46,69 (222); 49,51 (320); 53,27 (411) [101-103]. Điều này khẳng định các mẫu đƣợc tổng hợp với tỉ lệ mol Ca/P = 1,53, tại pH=7 và pH=9 là BCP (hỗn hợp β-TCP và HAp).
Giản đồ nhiễu xạ tia X với tỉ lệ mol Ca/P = 1,53 (hình 3.1) tại pH=11 chỉ tồn tại các pic đặc trƣng của HAp: 25,90 (002); 29,14 (210); 31,86 (211); 32,20 (112); 32,90 (300); 34,22 (310); 46,69 (222); 49,51 (320); 53,27 (411) [101-103]. Điều này khẳng định các mẫu đó là HAp tại pH=11.
Trong khi đó, giản đồ nhiễu xạ tia X với tỉ lệ mol Ca/P=1,57 [phụ lục 3] cũng cho kết quả giống nhƣ với tỉ lệ mol Ca/P=1,53, sản phẩm tại pH=7 và pH=9 có hai pha tinh thể β-TCP và HAp và tại pH=11 chỉ tồn tại pha HAp.
Tuy nhiên, giản đồ nhiễu xạ tia X với tỉ lệ mol Ca/P=1,61 [phụ lục 4] tại pH=7 sản phẩm có hai pha tinh thể β-TCP và HAp, còn tại pH=9 và pH=11 sản phẩm chỉ có 1 pha HAp.
Các công trình nghiên cứu trƣớc [62] cho thấy với tỉ lệ mol Ca/P=1,50 thì tổng hợp đƣợc β-TCP, còn với tỉ lệ mol Ca/P=1,67 [64, 65] thì sẽ tổng hợp đƣợc HAp, nên khi tỉ lệ mol Ca/P càng gần 1,67 thì xu thế tạo thành sản phẩm HAp càng nhiều. Tuy nhiên, khi môi trƣờng phản ứng càng base thì phản ứng càng có xu thế tạo thành sản phẩm HAp. Do đó với tỉ lệ mol Ca/P=1,53 và 1,57 tại pH=7 và pH=9 phản ứng vẫn có xu hƣớng tạo thành β- TCP, nên sản phẩm có hai pha tinh thể β-TCP và HAp. Còn tỉ lệ mol Ca/P=1,53 và 1,57 tại pH=11 sản phẩm tạo thành chỉ có HAp.
Với tỉ lệ mol Ca/P=1,61 tại pH=7 phản ứng vẫn có xu hƣớng tạo thành β-TCP, nên sản phẩm có hai pha tinh thể β-TCP và HAp. Còn tỉ lệ mol Ca/P=1,61 tại pH=9 và pH=11 sản phẩm tạo thành chỉ có HAp.
Kết quả này phù hợp với những nghiên cứu đã đƣợc công bố của Bahman Mirhadi (2011) [62], Byong- Taek Lee [63].
Thành phần HAp hoặc β-TCP, theo Sylvie Raynaud [106] đƣợc tính toán dựa trên các pic nhiễu xạ là mặt phẳng (2 1 0) tại 2θ = 29,14° hoặc mặt phẳng (2 1 1) 2θ = 31,86° đối với HAp và mặt phẳng (0 2 10) tại 2θ= 31,08° đối với β-TCP (các pic này đƣợc đánh dấu bằng mũi tên trên hình 3.1). Tỷ lệ
cƣờng độ đƣợc sử dụng để phân tích định lƣợng calcium phosphate hai pha chứa HAp và β-TCP đƣợc xác định dựa trên đƣờng chuẩn của R1 theo lƣợng (%) HAp [phụ lục 8] hoặc đƣờng chuẩn của R2 theo lƣợng (%) β-TCP [phụ lục 9]. Phần trăm khối lƣợng của β-TCP và HAp của các mẫu nghiên cứu đƣợc tổng hợp đƣợc thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3.1: Tổng hợp các thông số và phần trăm khối lƣợng của β-TCP và HAp theo tỉ lệ mol Ca/P
Tỉ lệ mol pH R2 %mβ-TCP %m HAp 1,53 7 2,8 35,8 64,2 9 2,7 33,8 66,2 11 0,0 0,0 100,0 1,57 7 2,4 26,3 73,7 9 1,6 18,8 81,2 11 0,0 0,0 100,0 1,61 7 2,1 23,6 76,4 9 0,0 0,0 100,0 11 0,0 0,0 100,0
Theo các nghiên cứu của Carlos A. Garrido [52] sản phẩm BCP với tỉ lệ % khối lƣợng -TCP:HAp là 35: 65 phù hợp với ứng dụng cho xƣơng. Cho nên trong luận án này, chúng tôi sử dụng sản phẩm BCP có % khối lƣợng - TCP:HAp là 33,8: 66,2 dùng tạo hydrogel composit nhằm giúp xƣơng phát triển (BCP đƣợc tổng hợp với tỉ lệ mol Ca/P là 1,53, pH môi trƣờng phản ứng là 9).