Síntesis y caracterización de hidroxiapatitas de calcio dopadas con zinc tratadas térmicamente

L. JUNCIEL; ANA E. BIANCHI; V. FERRARESI-CUROTTO; J. R. GUERRA-LÓPEZ; M. A. RAMOS; G. A. ECHEVERRÍA

Santa Fe

Congreso; XVI Reunión anual de la AACr; 2021

Asociación Argentina de Cristalografía

Las hidroxiapatitas de calcio (Ca10(PO4)6(OH)2, CaHap) son materiales comúnmente empleados en el reemplazo de tejidos óseos debido a sus propiedades de osteointegración. Estas propiedades dependen, entre otras variables, de la estabilidad que presenta la estructura cristalina, debido a que la interfaz entre éstos y el tejido óseo es una zona dinámica en la que tiene lugar la disolución cristalina y la reprecipitación. Así, es posible mejorar el desempeño de estos materiales controlando el grado de cristalinidad de las CaHap. Motivados por la búsqueda de nuevos materiales con mejores características de osteointegración, se sintetizaron distintas CaHap dopadas con diferentes concentraciones de Zn(II) utilizando un método similar al desarrollado por Gibson y Bonfield [1], con pequeñas variaciones en las condiciones de síntesis [2]. Los compuestos sólidos, en parte tratados térmicamente a 600 y 800 °C, se caracterizaron por análisis químico, espectroscopía infrarroja (IR) y Raman, difracción de rayos-X (DRX), análisis térmico gravimétrico (ATG) y espectroscopía de impedancias (EI) en función de la frecuencia entre 1Hz y 1MHz. Los estudios de DRX indican que en las muestras sin tratar y con pequeñas concentraciones de Zn(II), la estructura apatítica corresponde a una mezcla de las fases monoclínica (P21/b) y hexagonal (P63/m) en la que los cationes Zn(II) se ubican preferentemente en el sitio Ca2. A mayor concentración de Zn(II), la hidroxiapatita cristaliza en una única fase hexagonal con apreciables vacantes de Ca(II) y una cantidad apreciable de H2O en el que el Zn(II) exhibiría alguna preferencia en ocupar el sitio Ca1. Por otro lado, se observa que el tratamiento térmico de las muestras a 600 y 800 °C estabiliza la fase monoclínica y si bien el porcentaje de ésta disminuye con el incremento de la concentración de Zn(II), puede contribuir aún para hidroxiapatitas dopadas con hasta un 6.2% de Zn(II). Los resultados obtenidos son auspiciosos en cuanto a la posibilidad de generar materiales cerámicos con distintas propiedades osteointegradoras; potencialmente aptos para aplicar en la reparación del tejido óseo.