Síntesis y caracterización de hidroxiapatitas de Ca dopadas con Zn, tratadas térmicamente

JUNCIEL, LUIS DANIEL; A. BIANCHI; V. FERRARESI-CUROTTO; GUERRA LÓPEZ, JOSÉ; GÜIDA, JORGE; M. RAMOS; G. ECHEVERRIA

Santa Fe

Congreso; XVI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2021

Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas

SÍNTESIS YCARACTERIZACIÓN DE HIDROXIAPATITA DE CALCIO DOPADOS CON ZINC TRATADASTÉRMICAMENTE L. Junciel1,3; A.Bianchi2,3*; V. Ferraresi-Curotto3;J.R. Guerra-López4; J.A. Güida2,4,5; M. A. Ramos4;G. A. Echeverría3 1 Departamento de Electrotecnia, Fac. deIngeniería (FI), Universidad Nacional de La Plata (UNLP).  1 y   47, 1900 La Plata, Argentina.2 Departamento de Ciencias Básicas, FI,UNLP,1900 La Plata, Argentina3IFLP, CCT-La Plata (CONICET) y Departamentode Física (FCE, UNLP), 1900 La Plata, Argentina. 4Departamento de Básicas, Universidad Nacional de Luján, ruta 5 y7, CC 6700, Luján, Argentina.5 CEQUINOR CCT-La Plata (CONICET), FCE, UNLP, 1900, La Plata,Argentina* bianchi@fisica.unlp.edu.ar Las hidroxiapatitas de calcio(Ca10(PO4)6(OH)2, CaHap) sonmateriales comúnmente empleados en el reemplazo de tejidos óseos debido a sus propiedades de osteointegración. Estaspropiedades 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 enla que tiene lugar la disolución cristalina y la reprecipitación. Así, es posible mejorar el desempeño de estos materiales controlandoel grado de cristalinidad de las CaHap. Motivados por la búsqueda de nuevosmateriales con mejores características de osteointegración, se sintetizarondistintas CaHap dopadas con diferentes concentraciones de Zn(II) utilizando unmétodo similar al desarrollado por Gibson y Bonfield [1], con pequeñasvariaciones en las condiciones de síntesis [2]. Los compuestos sólidos, enparte tratados térmicamente a 600 y 800 °C, se caracterizaron por análisis químico, espectroscopíainfrarroja (IR) y Raman, difracción de rayos-X (DRX), análisis térmicogravimétrico (ATG) y espectroscopía de impedancias (EI) en función de lafrecuencia entre 1Hz y 1MHz. Los estudios de DRX indican que en las muestras sin tratar y con pequeñas concentraciones de Zn(II), la estructuraapatítica corresponde a una mezcla de las fases monoclínica (P21/b) y hexagonal (P63/m) en la que los cationesZn(II) se ubican preferentemente en el sitio Ca2. A mayor concentración deZn(II), la hidroxiapatita cristaliza en unaúnica fase hexagonal con apreciablesvacantes de Ca(II) y una cantidad apreciable de H2O en el que elZn(II) exhibiría alguna preferencia en ocupar el sitio Ca1. Por otro lado, seobserva que el tratamiento térmico de las muestras a 600 y 800 °C estabiliza lafase monoclínica y si bien el porcentaje de ésta disminuye con el incremento dela concentración de Zn(II), puede contribuir aún para hidroxiapatitas dopadascon hasta un 6.2% de Zn(II). Los resultados obtenidos son auspiciosos en cuanto a la posibilidad de generarmateriales cerámicos con distintas propiedades osteointegradoras;potencialmente aptos para aplicar en la reparación del tejido óseo. Palabras clave: hidroxiapatitas,cristalografía estructural, IR, Raman, ATG, EI  [1]. I. R. Gibson, W.Bonfield. Preparation and characterization of magnesium/carbonateco-substituted hydroxyapatites. J. of MaterialsScience: Materials in medicine. 13 (2002) 685- 693.[2]. J. R. Guerra-López, G.A. Echeverría, J. A. Güida, R. Viña, G. Punte. Synthetic hydroxyapatitesdoped with Zn(II) studied by X-ray diffraction, infrared, Raman and thermalanalysis Journal of Physics and Chemistryof Solids. 81 (2015) 57?65.