Влияние гиалуроновой кислоты на структуру наногидроксиапатита и морфологические характеристики их композиций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Перспективными материалами для костной пластики являются композиты на основе гидроксиапатита и природных биополимеров. В работе методом химического осаждения из водных растворов синтезированы образцы гидроксиапатита в присутствии высокомолекулярной гиалуроновой кислоты (0,4-0,8 масс.%). Полученные порошки представлены карбонатсодержащим наногидроксиапатитом и содержат 89-98 масс.% полисахарида. Установлена корреляция между содержанием гиалуроновой кислоты в маточном растворе и кристаллохимическими, структурно-морфологическими характеристиками образцов. Выявлено, что по сравнению с образцом гидроксиапатита, в вязко-упругих средах полисахарида образуются порошки, имеющие меньший параметр а кристаллической решетки гидроксиапатита, близкий по значению к стехиометричной фазе. С увеличением содержания гиалуроновой кислоты в маточном растворе уменьшаются кристалличность, размеры кристаллитов и площадь удельной поверхности композитов, их средняя величина составляет 16 нм и 47 м2/г. Образцы на основе наногидроксиапатита и полисахарида состоят из овально-пластинчатых агломерированных частиц. При максимальном содержании в модельном растворе гиалуроновой кислоты образуются аморфизированные плотные по структуре округлые конгломераты. Синтезированные композиты могут применяться в медицинской практике как остеокондуктивные иплантаты, а также с целью создания нанокапсулированных систем доставки лекарственных препаратов.

Об авторах

Светлана Александровна Герк

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Email: gerksa_11@mail.ru
к.х.н., доцент, старший научный сотрудник кафедры неорганической химии

Ольга Александровна Голованова

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

д.г.-м.н., профессор, заведующая кафедрой неорганической химии

Список литературы

  1. Чекишева, Т.Н. Наноматериалы и их роль в регенерации костной ткани / Т.Н. Чекишева // Клиническая и экспериментальная морфология. - 2019. - Т. 8. - № 4. - С. 19-24. doi: 10.31088/CEM2019.8.4.19-24.
  2. Тагандурдыева, Н. Биорезорбируемые материалы для костной пластики / Н. Тагандурдыева, В.Е. Юдин // Российские нанотехнологии. - 2020. - Т. 15. - № 4. - С. 418-434. doi: 10.1134/S1992722320040159.
  3. Kharissova, O.V. Enzymatic synthesis of calcium phosphates: a review / O.V. Kharissova, A.L. Nikolaev, B.I. Kharisov et al. // Nano-Structures & Nano-Objects. - 2024. - V. 39 - I. 9. - P. 101-214. doi: 10.1016/j.nanoso.2024.101214.
  4. Богданова, Е.А. Изучение возможности получения биокомозитов на основе наноразмерного гидроксиапатита с металлами и биогенными элементами / Е.А. Богданова, В.М. Скачков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - Вып. 15. - С. 649-658. doi: 10.26456/pcascnn/2023.15.649.
  5. Ramesh, N. Hydroxyapatite-polymer biocomposites for bone regeneration: а review of current trends / N. Ramesh, S.C. Moratti, G.J. Dias // Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. - 2018. - V. 106. - I. 5. - P. 1629-2083. doi: 10.1002/jbm.b.33950.
  6. Трубицын, М.А. Исследование влияния мольных отношений в кристаллохимической структуре биомиметического наноструктурного гидроксиапатита на характеристики синтезированного продукта / М.А. Трубицын, Х.В. Хунг, Л.В. Фурда, Н.Т. Тхам Хонг // Журнал неорганической химии. - 2021. - Т. 66. - № 5. - С. 601-609. doi: 10.31857/S0044457X21050214
  7. Cloutier, М. Antibacterial coatings: challenges, perspectives, and opportunities / M. Cloutier, D. Mantovani, F. Rosei // Trends in Biotechnology. - 2015. - V. 33. - I. 11. - Р. 637-652. doi: 10.1016/j.tibtech.2015.09.002.
  8. Cowman, M.K. Experimental approaches to hyaluronan structure / M.K. Cowman, S. Matsuoka // Carbohydrate Research. - 2005. - V. 340. - I. 5 - P. 791-809. doi: 10.1016/j.carres.2005.01.022.
  9. Zhai, P. The аpplication of нyaluronic аcid in bone regeneration / P. Zhai, X. Peng, L. Baoquan et al. // Journal of Biological Macromolecules. - 2020. - V. 151. - P. 1224-1239. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.10.169.
  10. Капулер, О. Гиалуронан: свойства и биологическая роль / О. Капулер, А. Галеева, Б. Сельская, Ф. Камилов // Врач. - 2015. - № 2. - С. 22-27.
  11. Амандусова, А.Х. Физико-химические свойства и методы количественного определения гиалуроновой кислоты (обзор) / А.Х. Амандусова, К.Р. Савельева, А.В. Морозов и др. // Разработка и регистрация лекарственных средств. - 2020. - Т. 9. - № 4. - С. 136-140. doi: 10.33380/2305-2066-2020-9-4-136-140.
  12. Пат. 2526191 Российская Федерация, МПК 526 191(13), A61L 27/12 (2006.01), A61L 27/32 (2006.01). Способ получения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека / Измайлов Р.Р., Голованова О.А., Герк С.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского". - № 2013125391/15; Заявл. 31.05.2013; Опубл. 20.08.2014, Бюл. № 23. - 8 с.
  13. Николаев, А.М. Изоморфизм, условия образования и свойства биогенного апатита и ассоциирующих с ним фосфатов: дис. … канд. геол.-мин. наук: 25.00.05 / Николаев Антон Михайлович. - СПб.: СПГУ, 2017. - 141 с.
  14. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1-47). (Release, 2016). - Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2/. - 15.06.2024.
  15. Vignoles, M. Influence of preparation conditions on the composition of type B carbonated hydroxyapatite and on the localization of the carbonate ions / M. Vignoles, G. Bonel, D.W. Holcomb et al. // Calcified Tissue International. - 1988. - V. 43. - I. 1. - P. 33-40. doi: 10.1007/BF02555165.
  16. Калмыкова, Т.П. Гиалуроновая кислота как активная среда для синтеза гидроксиапатита / Т.П. Калмыкова, А.В. Северин, П.Л. Иванов, Ю.В. Костина // Успехи в химии и технологии. - 2016. - Т. 30. - № 12. - С. 49-51.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».