Namen | |
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IUPAC-Name Tricalcium-bis (phosphat) | |
Andere Namen Tribasisches Calciumphosphat | |
Identifikatoren | |
ChEBI | |
ChemSpider | |
ECHA-InfoCard | 100.028.946 |
UNII | |
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Eigenschaften | |
Ca 3 (PO 4 ) 2 | |
Molmasse | 310.18 |
Aussehen | Weißes amorphes Pulver |
Dichte | 3,14 g / cm 3 |
Schmelzpunkt | Verflüssigt sich unter hohem Druck bei 1670 K (1391 ° C) |
0,002 g / 100 g | |
Thermochemie | |
-4126 kcal / mol (α-Form) [1] | |
Pharmacology | |
A12AA01 ( WHO ) | |
Gefahren | |
NFPA 704 | |
Flammpunkt | Nicht brennbar |
Verwandte Verbindungen | |
Calciumpyrophosphat | |
Trimagnesiumphosphat Trinatriumphosphat Trikaliumphosphat | |
Verwandte Verbindungen | Monocalciumphosphat Dicalciumphosphat |
Sofern nicht anders angegeben, werden Daten für Materialien in ihrem Standardzustand angegeben (bei 25 ° C [77 °F]100 kPa). | |
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Infoboxreferenzen | |
Tricalciumphosphat (manchmal abgekürzt TCP ) ist ein Calciumsalz von Phosphorsäure mit der chemischen Formel Ca 3 (PO 4 ) ] 2 . Es ist auch bekannt als tribasisches Calciumphosphat und Knochenphosphat von Kalk ( BPL ). Es ist ein weißer Feststoff mit geringer Löslichkeit. Die meisten kommerziellen Proben von "Tricalciumphosphat" sind tatsächlich Hydroxyapatit. [2]
Es existiert als drei kristalline Polymorphe α, α 'und β. Die Zustände α und α 'sind bei hohen Temperaturen stabil. Als Mineral kommt es in Whitlockite vor. [2]
Nomenklatur [ edit ]
Calciumphosphat bezieht sich auf zahlreiche Materialien, die aus Calciumionen bestehen (Ca 2+ ]) zusammen mit Orthophosphaten (PO 4 3− ), Metaphosphaten oder Pyrophosphaten (P 2 O 7 4− ) und gelegentlich Oxid und Hydroxidionen. Insbesondere hat das gewöhnliche Mineral Apatit die Formel Ca 5 (PO 4 ) 3 X wobei X F, Cl ist OH oder eine Mischung; es ist Hydroxyapatit, wenn das Extraion hauptsächlich Hydroxid ist. Ein Großteil des auf dem Markt erhältlichen "Tricalciumphosphats" besteht tatsächlich aus Hydroxylapatit in Pulverform.
Herstellung [ edit ]
Tricalciumphosphat wird kommerziell durch Behandeln von Hydroxyapatit mit Phosphorsäure und gelöschtem Kalk hergestellt. [2]
Es kann nicht ausgefällt werden direkt aus wässriger Lösung. Typischerweise werden doppelte Zersetzungsreaktionen eingesetzt, an denen lösliche Phosphat- und Calciumsalze beteiligt sind, z. (NH 4 ) 2 HPO 4 + Ca (NO 3 ) 2 wird durchgeführt unter sorgfältig kontrollierten pH-Bedingungen. Der Niederschlag wird entweder "amorphes Tricalciumphosphat", ATCP oder Hydroxyapatit mit Calciummangel, CDHA, Ca 9 (HPO 4 ) (PO 4 ) sein ] 5 (OH) (Anmerkung: CDHA wird manchmal als apatitisches Calciumtriphosphat bezeichnet). [3][4][5] Kristallines Tricalciumphosphat kann durch Calcinieren des Niederschlags erhalten werden. β-Ca 3 (PO 4 ) 2 ist im Allgemeinen gebildet, höhere Temperaturen sind erforderlich, um α-Ca 3 herzustellen (PO 4 ) 2 .
Eine Alternative zu dem Naßverfahren beinhaltet das Erhitzen einer Mischung aus Calciumpyrophosphat und Calciumcarbonat: [4]
- CaCO 3 + Ca 2 P 2 O 7 → Ca 3 (PO 4 ) 2 + CO 2
Struktur von β-, α- und α'- Ca 3 (PO 4 ) 2 polymorphs [ edit ]
Tricalciumphosphat weist drei anerkannte Polymorphe auf die rhomboedrische β-Form (oben gezeigt) und zwei Hochtemperaturformen, monoklines α- und hexagonales α'-. β-Tricalciumphosphat hat eine kristallographische Dichte von 3,066 g cm -3 während die Hochtemperaturformen weniger dicht sind, α-Tricalciumphosphat eine Dichte von 2,866 g cm -3 und α '-Tricalciumphosphat hat eine Dichte von 2,702 g cm -3 Alle Formen haben komplexe Strukturen, bestehend aus tetraedrischen Phosphatzentren, die über Sauerstoff mit den Calciumionen verbunden sind. [6] Die Hochtemperaturformen haben jeweils zwei Säulentypen Eine enthält nur Calciumionen und die andere sowohl Calcium als auch Phosphat. [7]
Es gibt Unterschiede in den chemischen und biologischen Eigenschaften zwischen der Beta- und der Alpha-Form, die Alpha-Form ist löslicher und biologisch abbaubar. Beide Formen sind im Handel erhältlich und liegen in Formulierungen vor, die in medizinischen und zahnmedizinischen Anwendungen verwendet werden. [7]
Vorkommen [ edit
Calciumphosphat ist eines der Hauptverbrennungsprodukte von Knochen (siehe Knochen) Asche). Calciumphosphat wird auch häufig aus anorganischen Quellen wie Mineralgestein gewonnen. [8]
Tricalciumphosphat kommt in der Natur in verschiedenen Formen vor, darunter:
- als Fels in Marokko, Israel, auf den Philippinen, in Ägypten und Kola (Russland) und in kleineren Mengen in einigen anderen Ländern. Die natürliche Form ist nicht vollständig rein und es gibt einige andere Komponenten wie Sand und Kalk, die die Zusammensetzung verändern können. In Bezug auf P 2 O 5 haben die meisten Calciumphosphatgesteine einen Gehalt von 30% bis 40% P 2 O 5 in
- in den Skeletten und Zähnen von Wirbeltieren
- in Milch.
Biphasisches Tricalciumphosphat, BCP [ edit
Biphasisches Tricalciumphosphat, BCP, war ursprünglich als Tricalciumphosphat berichtet, aber Röntgenbeugungsverfahren zeigten, dass das Material eine innige Mischung aus zwei Phasen war, Hydroxyapatit (HA) und β-Tricalciumphosphat. [9] Es handelt sich um eine Keramik. [9659087] Bei der Herstellung wird das Sintern bewirkt irreversibler Abbau von Kalzium-defizienten Apatiten [4] alternativ als nicht-stöchiometrische Apatite oder basisches Calciumphosphat bezeichnet, [11] ein Beispiel ist: [12]
- Ca 10 − δ 4 (19454532) (PO 4). 6 - δ (HPO 4 ) δ (OH) 2 - δ → (1-δ) Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 3 & delta; Ca 3 (PO 4 ]) 2
β-TCP kann Verunreinigungen enthalten, beispielsweise Calciumpyrophosphat, CaP 2 O 7 und Apatit. β-TCP ist bioresorbierbar. Der biologische Abbau von BCP beinhaltet eine schnellere Auflösung der β-TCP-Phase, gefolgt von der Eliminierung von HA-Kristallen. β-TCP löst sich nicht in Körperflüssigkeiten bei physiologischen pH-Werten auf, die Auflösung erfordert eine Zellaktivität, die einen sauren pH-Wert erzeugt. [4]
Tricalciumphosphat wird in pulverisierten Gewürzen als Antibackmittel verwendet, z. um das Verbacken von Speisesalz zu verhindern. Es wird auch in Babypuder und Zahnpasta gefunden. [2]
Biomedical [ edit ]
Es wird auch als Nahrungsergänzungsmittel verwendet [13] und kommt natürlich in Kuhmilch vor [ Zitat erforderlich ] obwohl die gebräuchlichsten und wirtschaftlichsten Formen der Nahrungsergänzung Calciumcarbonat (das mit der Nahrung aufgenommen werden sollte) und Calciumcitrat (die ohne Nahrung eingenommen werden kann). [14] Einige diskutieren über die unterschiedlichen Bioverfügbarkeiten der verschiedenen Calciumsalze.
Es kann als Gewebeersatz zur Reparatur von Knochendefekten verwendet werden, wenn ein autogenes Knochentransplantat nicht möglich oder möglich ist. [15][16][17] Es kann allein oder in Kombination mit einem biologisch abbaubaren, resorbierbaren Polymer wie Polyglykolsäure verwendet werden. [18] Es kann auch mit autologen Materialien für ein Knochentransplantat kombiniert werden. [19] [20]
Poröse Beta-Tricalciumphosphat-Gerüste werden als Arzneistoffträgersysteme für die lokale Arzneimittelverabreichung eingesetzt in bone. [21]
Referenzen [ edit ]
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