Estudio comparativo de la síntesis de hidroxiapatita por medio de dos rutas sol-gel

Abstract

La hidroxiapatita (Ca10(PO4)10(OH)2), es el componente mineral predominante de los huesos de los vertebrados, así como del esmalte dentario. Sus aplicaciones clínicas son de gran relevancia, debido a que es el cerámico de fosfato de calcio químicamente más parecido a los cristales de las apatitas biológicas. Por tal razón se han desarrollado diversas metodologías para su preparación, entre las que destacan métodos de precipitación, hidrotermales, reacciones de estado-sólido, proceso sol-gel, entre otras. El proceso sol-gel es uno de los métodos más importantes para la producción de biomateriales, debido a las ventajas que éste presenta, entre ellas el uso de reactivos económicos y fáciles de adquirir, procedimientos con bajas temperaturas y relativa simplicidad entre cada una de las etapas de síntesis. Sin embargo, el desarrollo de diferentes rutas sol-gel, haciendo variaciones tanto en el uso de reactivos precursores como en la naturaleza del medio solvente, ha adquirido gran interés, ya que con ello se pueden buscar métodos más simples para obtener productos más puros, utilizando además temperaturas más bajas, en la síntesis de este tipo de biomateriales. Por tal razón, este trabajo de investigación pretende comparar la síntesis de la hidroxiapatita por dos rutas sol-gel diferentes, la primera utilizando nitrato de calcio (Ca(NO3)2) y fosfato de amonio ((NH4)3PO4) y la segunda utilizando acetato de calcio (Ca(C2H3O2)2) y trietil fosfato (PO(OC2H5)3) como agentes precursores de calcio y fósforo respectivamente, en ambos casos utilizando agua como medio solvente, analizando la evolución de las diferentes etapas, desde la producción inicial de los xerogeles secos hasta la obtención final de hidroxiapatita, mediante las técnicas de análisis termogravimétrico (TGA/DTA), espectroscopia infrarroja de transformadas de Fourier (FT/IR), difracción de rayos-X (DRX) entre otras, con el fin de proponer alternativas más eficientes para la síntesis de este material. Los resultados indican que con la primera técnica se logra producir hidroxiapatita a una temperatura máxima de alrededor de 750oC, en contraste con una temperatura máxima de 1000oC y una serie de etapas de purificación, para producir hidroxiapatita carbonatada del tipo “B”, por medio de la segunda ruta.