Порівняльна фізико-хімічна стабільність композиційних ситем гідроксиапатит/поліетиленгліколь 400 та 6000 у біологічних середовищах

Abstract

Досліджено взаємодію композиційних систем на основі гідроксіапатиту і поліетиленгліколю (ГАП + ПЕГ) молекулярної маси (400 та 6000) з фізіологічними розчинами NaCl, Рінгера та Рінгера—Локка. Методами хімічного аналізу доведено, що композиційна система ГАП+ПЕГ 400 вступає у взаємодію з біологічними середовищами, даючи можливість кальцію поступово вивільнятися з матеріалу. Порошкова система ГАП + ПЕГ 6000 у фізіологічних розчинах залишається хімічно стабільною. Методом ІЧ-спектроскопії доведено, що на спектрограмах поверхні зразка ГАП + ПЕГ 400 після взаємодії з фізіологічними розчинами протягом 100 год присутні валентні коливання в діапазонах, що відповідають наявності ПЕГ. Можна припустити, що довготривала наявність ПЕГ в системі з біологічними середовищами сприятиме відновленню нервових імпульсів при кісткових дефектах. Показано, що композиційна система ГАП + ПЕГ 400 перспективна для подальшого дослідження з метою розробки матеріалів ортопедичного призначення.

Исследовано взаимодействие композиционных систем на основе гидроксиапатита и полиэтиленгликоля (ГАП+ПЭГ) молекулярной массы (400 и 6000) с физрастворами NaCl, Рингера и Рингера—Локка. Методами химического анализа доказано, что композиционная система ГАП + ПЭГ 400 вступает во взаимодействие с биологическими средами, давая возможность кальцию постепенно высвобождаться из материала. Порошковая система ГАП + ПЭГ 6000 в физрастворах остается химически стабильной. Методом инфракрасной спектроскопии доказано, что на спектрограммах поверхности образца ГАП + ПЭГ 400 после взаимодействия с физрастворами в течение 100 ч присутствуют валентные колебания в диапазонах, которые отвечают наличию ПЭГ. Можно допустить, что долговременное наличие ПЭГ в системе с биологическими средами будет способствовать восстановлению нервных импульсов при костных дефектах. Показано, что композиционная система ГАП + ПЭГ 400 является перспективной для дальнейшего исследования с целью разработки материалов ортопедического назначения.

Interaction of composite systems on the bases of hydroxyapatite and polyethylene glycol (HAP + PEG) with molecular weights of 400 and 6000 with physiological Ringer and Ringer-Locke solution of NaCl has been investigated. By the methods of chemical analysis, it is established that the HAP + PEG 400 composite system interacts with biological media liberating calcium from a material step-by-step. The powder HAP + PEG 6000 system remains chemically stable during 100 h. By IR-spectroscopy, it is demonstrated that the spectrogram of surfaces of HAP + PEG 400 and HAP + PEG 6000 samples after the interaction with physiological solutions during 100 h contains valence vibrations in a range corresponding to the PEG presence. It can be supposed that the chemical activity of HAP + PEG 400 material relative to calcium and the prolonged presence of polyethylene glycol in the biological media help a reduction in both mineral metabolism and nervous impulses at bone defects. It is shown that the composite HAP + PEG 400 system is promising for the future development of materials for orthopedic applications.