High Specific Surface Area in Nanometric Carbonated Hydroxyapatite

Abstract

The synthesis of nanocrystalline carbonated hydroxyapatite (CHA) with similar characteristics to the bone apatite using a simple precipitation method, was reported. The CHA sample obtained is found to have a Ca/P rate of 1.71∓0.04 and a content of CO32- equal to 8.0∓0.3%, which is in the range of the bone apatite. The TEM microgrographs show that very small size of CHA nanoparticles have needle shape morphology, which are mostly agglomerated. Drying the CHA at 100°C for 24 hr instead of freeze-dried reduced the specific surface area (SSA) in ca. 100 m2/g and the heat treatment at 900°C for 1 hr, reduced the SSA to 10 m2/g. The presence ions such as CO32-, PO43-, and HPO42- is important for nanocrystals properties such as maturation, ionic exchange, and adsorption.

En este trabajo se reporta un método reproducible para la obtención de grandes cantidades de una apatita sintética similar a las biológicas, no sólo en composición sino también en tamaño de partícula, estequiometría, cristalinidad y superficie específica. Se obtienen carbonatohidroxiapatita nanométrica (15-20 nm por 3-5 nm) con una superficie específica muy elevada (300 m2/g), un alto contenido de carbonato (8%, en el rango de la apatita ósea), con HPO42- e iones lábiles como PO43-, CO32- y HPO42-. En la síntesis se empleó un método de precipitación con las siguientes condiciones: baja temperatura de temperatura de síntesis (37 °C), corto tiempo de precipitación (35 min) y envejecimiento (10 min), y liofilización. . Es importante destacar la alta superficie específica del material obtenido. Eso no sólo significa una alta reactividad, sino también la posibilidad de adsorber muchos agentes activos, como proteínas, factor de crecimiento, ADN, etc.