Hidroxiapatita
La hidroxiapatita , también llamada hidroxiapatita ( HA ), es una forma mineral natural de apatita de calcio con la fórmula Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH), pero generalmente se escribe Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 para denotar que la celda unitaria de cristal comprende dos entidades. [4] La hidroxiapatita es el extremo hidroxilo del grupo complejo de apatita . El ion OH − puede ser reemplazado por fluoruro , cloruro o carbonato , produciendo fluorapatito o clorapatito . Cristaliza en el sistema cristalino hexagonal . El polvo de hidroxiapatita pura es blanco. Sin embargo, las apatitas naturales también pueden tener coloraciones marrones, amarillas o verdes, comparables a las decoloraciones de la fluorosis dental .
Hasta el 50 % en volumen y el 70 % en peso del hueso humano es una forma modificada de hidroxiapatita, conocida como mineral óseo . [5] La hidroxiapatita carbonatada deficiente en calcio es el principal mineral del que se componen el esmalte dental y la dentina . Los cristales de hidroxiapatita también se encuentran en las pequeñas calcificaciones, dentro de la glándula pineal y otras estructuras, conocidas como corpora arenacea o "arena cerebral". [6]
La hidroxiapatita se puede sintetizar a través de varios métodos, como la deposición química húmeda, la deposición biomimética, la ruta sol-gel (precipitación química húmeda) o la electrodeposición. [7] La suspensión de nanocristales de hidroxiapatita se puede preparar mediante una reacción de precipitación química húmeda siguiendo la siguiente ecuación de reacción: [8]
La capacidad de replicar sintéticamente la hidroxiapatita tiene implicaciones clínicas invaluables, especialmente en odontología. Cada técnica produce cristales de hidroxiapatita de características variadas, como tamaño y forma. [9] Estas variaciones tienen un marcado efecto sobre las propiedades biológicas y mecánicas del compuesto y, por lo tanto, estos productos de hidroxiapatita tienen diferentes usos clínicos. [10]
La hidroxiapatita deficiente en calcio (no estequiométrica), Ca 10− x (PO 4 ) 6− x (HPO 4 ) x (OH) 2− x (donde x está entre 0 y 1) tiene una relación Ca/P entre 1,67 y 1.5. La relación Ca/P se usa a menudo en la discusión de las fases de fosfato de calcio. [11] La apatita estequiométrica Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 tiene una relación Ca/P de 10:6 normalmente expresada como 1,67. Las fases no estequiométricas tienen la estructura de hidroxiapatita con vacantes de cationes (Ca 2+ ) y aniones (OH −) vacantes. Los sitios ocupados únicamente por aniones fosfato en la hidroxiapatita estequiométrica, están ocupados por aniones fosfato o hidrógeno fosfato, HPO 4 2− . [11] La preparación de estas fases deficientes en calcio se puede preparar por precipitación a partir de una mezcla de nitrato de calcio y fosfato diamónico con la relación Ca/P deseada, por ejemplo, para hacer una muestra con una relación Ca/P de 1,6: [12 ]
La sinterización de estas fases no estequiométricas forma una fase sólida que es una mezcla íntima de fosfato tricálcico e hidroxiapatita, denominada fosfato de calcio bifásico : [13]
