Polvere di fosfato di calcio CAS 7758-87-4

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Fosfato di calcio in polvere, solitamente presentato come cristalli bianchi o polvere amorfa. La sua formula chimica è Ca3O8P2, CAS 7758-87-4. Questo colore bianco puro lo rende ampiamente utilizzato in vari campi, come agente antiagglomerante, regolatore di acidità, integratore alimentare, ecc. Leggermente solubile in acqua, il che significa che la sua solubilità in acqua è relativamente bassa a temperatura e pressione ambiente. Tuttavia, la sua solubilità nell'acido cloridrico diluito e nell'acido nitrico gli consente di dissolversi rapidamente e di partecipare a determinate reazioni chimiche. Inoltre, è insolubile in solventi organici come etanolo, acetone ed etere, il che aiuta a separare e purificare il fosfato di calcio nei solventi organici. Comunemente usato come agente antiagglomerante, regolatore di acidità, integratore nutrizionale (calcio fortificato), esaltatore di fragranza, stabilizzante e agente di ritenzione idrica, è usato come agente acido in medicina. Essendo un'importante sonda fluorescente, ha mostrato ampie applicazioni in vari campi come la biologia, la medicina e la chimica. Può essere utilizzato non solo per l'etichettatura e il monitoraggio di cellule vive, il rilevamento di ioni calcio, lo studio del metabolismo osseo e altri processi biologici, ma anche per lo screening e la valutazione dei farmaci, la ricerca sulle cellule tumorali e altri campi medici, nonché il rilevamento della fluorescenza, il rilevamento della fluorescenza con reazione di amplificazione della temperatura costante e altri campi chimici.

Fosfato di calcio in polvere, come importante sonda fluorescente, ha mostrato ampie applicazioni in vari campi come la biologia, la medicina e la chimica.

1. Applicazioni nel campo della biologia

(1) Etichettatura e monitoraggio delle cellule vive

La calceina viene utilizzata principalmente per etichettare e monitorare la funzione cellulare delle cellule viventi. A causa della sua tossicità particolarmente bassa, la calceina non ha un effetto tossico significativo sulle cellule viventi quando viene colorata, rendendola la sonda fluorescente preferita per studiare il comportamento delle cellule viventi. Attraverso le caratteristiche di fluorescenza della calceina, i ricercatori possono monitorare la morfologia, il movimento, la divisione e l'apoptosi delle cellule vive in tempo reale-, fornendo un potente strumento per lo studio della biologia cellulare.

(2) Rilevamento di ioni calcio

La calceina è una molecola fluorescente calcio-dipendente ed è quindi ampiamente utilizzata per il rilevamento degli ioni calcio. Gli ioni calcio, in quanto importanti molecole di segnalazione, partecipano a molti processi fisiologici e patologici all'interno delle cellule. Monitorando i cambiamenti di fluorescenza della calceina, la concentrazione degli ioni calcio intracellulari può essere monitorata in tempo reale-, rivelando così il meccanismo degli ioni calcio nella funzione cellulare.

(3) Ricerca sul metabolismo osseo

La calceina viene utilizzata per studiare il metabolismo osseo in condizioni in vivo. Può colorare le aree concave del tessuto osseo in condizioni in vitro, aiutando i ricercatori a osservare e analizzare la morfologia e la struttura del tessuto osseo. Inoltre, la calceina può essere utilizzata anche per valutare lo stato del metabolismo osseo di malattie come l'osteoporosi, fornendo un importante riferimento per la diagnosi e il trattamento delle malattie.

2. Applicazioni in campo medico

(1) Screening e valutazione dei farmaci

La calceina ha importanti applicazioni nello screening e nella valutazione dei farmaci. Le caratteristiche di fluorescenza della calceina consentono il monitoraggio in tempo reale-degli effetti dei farmaci sulla funzione cellulare, valutando l'efficacia e la tossicità dei farmaci. Inoltre, la calceina può essere utilizzata anche per studiare l'interazione tra farmaci e ioni calcio intracellulari, rivelando il meccanismo d'azione dei farmaci.

(2) Ricerca sulle cellule tumorali

La calceina ha un potenziale valore applicativo nella ricerca sulle cellule tumorali. A causa del metabolismo anomalo degli ioni calcio nelle cellule tumorali, la calceina può essere utilizzata per rilevare cambiamenti nella concentrazione degli ioni calcio all’interno delle cellule tumorali, fornendo nuove idee per la diagnosi e il trattamento dei tumori. Inoltre, la calceina può essere utilizzata anche per studiare l’interazione tra le cellule tumorali e il microambiente, rivelando ulteriormente i meccanismi di insorgenza e sviluppo del tumore.

 

3. Applicazioni nel campo della chimica

(1) Rilevazione della fluorescenza

La calceina, come colorante fluorescente, ha un importante valore applicativo nel rilevamento chimico. Può essere utilizzato per rilevare vari ioni metallici, anioni e molecole organiche, con vantaggi quali elevata sensibilità, buona selettività e funzionamento semplice. Inoltre, la calceina può essere utilizzata anche per costruire sensori e sonde fluorescenti, ottenendo un rilevamento efficiente delle molecole bersaglio in campioni complessi.

(2) Rilevamento della fluorescenza della reazione di amplificazione termostatica

La calceina è stata ampiamente utilizzata nel rilevamento della fluorescenza delle reazioni di amplificazione isotermica. Durante la reazione di amplificazione isotermica verrà generata una grande quantità di ioni pirofosfato. Questi ioni pirofosfato possono legarsi alla calceina, portando alla generazione di segnali di fluorescenza. Monitorando i cambiamenti nei segnali di fluorescenza in tempo reale-, è possibile ottenere il monitoraggio-in tempo reale e l'analisi dei risultati del processo di reazione di amplificazione isotermica.

 

Fosfato di calcio in polvere, essendo il principale componente inorganico del tessuto osseo, può formare legami chimici con il tessuto vivente e ha un'eccellente conduttività ossea e osteoinduttività. Le ossa sono organi di tessuto duro dotati di vita e sono la componente più importante del corpo umano. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia e il sempre più grave invecchiamento della popolazione, vari tipi di traumi stanno aumentando rapidamente e la domanda di materiali sostitutivi del tessuto osseo è in costante aumento. I materiali di fosfato di calcio sono molto simili ai componenti inorganici delle ossa umane in termini di composizione chimica e proprietà biologiche. Pertanto, sono ampiamente utilizzati nell’ingegneria dei tessuti ossei e nella medicina clinica e rappresentano un argomento di ricerca caldo per i ricercatori di vari paesi.

4. Materiali biomedici

(1) Osso artificiale

La struttura fisica e chimica dei materiali di riparazione ceramici a base di fosfato di calcio sintetizzati artificialmente è simile a quella del tessuto osseo naturale. La sua morfologia micro nano porosa e gli ioni bioattivi superficiali gli conferiscono un'eccellente conduttività ossea e induzione ossea e ha un'ampia gamma di prospettive applicative nella riparazione e nel trattamento dei difetti ossei.

I materiali ossei artificiali comunemente usati attualmente includono osso artificiale a base di fosfato di calcio e solfato di calcio, vetro bioattivo, ecc. L'osso artificiale composto principalmente da fosfato di calcio, combinato con uno o più altri materiali per migliorare le prestazioni dell'osso artificiale è attualmente un punto caldo della ricerca.

(2) Cemento osseo

Il cemento al fosfato di calcio (CPC), noto anche come fosfato di calcio autoindurente, può essere liberamente plastico e autosolidificarsi in condizioni fisiologiche. Il suo prodotto di idratazione e solidificazione è l'idrossiapatite (HA), che ha una composizione simile ai minerali ossei umani. Si tratta di un nuovo tipo di materiale per la riparazione dei tessuti duri ed è stato utilizzato con successo nella pratica clinica [8]. Il cemento osseo al fosfato di calcio ha una buona autofissazione, facile formabilità, buona biocompatibilità e conduttività ossea, che lo rendono un eccellente materiale per il trapianto osseo

(3) Trattare le fratture

La combinazione di staffa di fissazione esterna e iniezione locale di fosfato di calcio all'estremità della frattura è un metodo conveniente ed efficace per il trattamento delle fratture comminute del radio distale. Non solo la riduzione della frattura è soddisfacente, ma la fissazione è effettivamente affidabile ed è possibile ottenere un aggiustamento funzionale e un allenamento precoci.

Esiste in apatite e cenere d'ossa. Può essere prodotto dall'azione diFosfato di calcio in polveree fosfato di sodio (in presenza di eccesso di ammoniaca) o per l'azione di calce idrata e acido fosforico. In un forno a ciclone, la roccia fosfatica viene aggiunta con una quantità adeguata di additivi e sottoposta a una reazione di defluorurazione con vapore acqueo in condizioni di fusione ad alta-temperatura. Il materiale fuso viene raffreddato e raffreddato dall'acqua, quindi essiccato e macinato per ottenere il prodotto. In alternativa, la polvere di minerale fosfato può essere miscelata con una piccola quantità di carbonato di sodio (o solfato di sodio) e una piccola quantità di acido fosforico con processo a umido e calcinata a 1350 gradi in un forno rotativo o in un forno a letto fluido (utilizzando petrolio o gas naturale come colorante). Dopo aver raffreddato il fuso, questo può essere macinato finemente per ottenere il prodotto desiderato. Il raffreddamento improvviso sopra i 1180 gradi forma una formula alfa, mentre il raffreddamento lento sotto i 1180 gradi forma una formula beta.

I principali metodi di produzione includono il metodo di defluorurazione con fusione in forno ciclonico (metodo idrotermale) e il metodo di defluorurazione con forno rotante (metodo termico acido).

Metodo di sinterizzazione:

Ca10F2 (PO4) 6+14H3PO4+10H2O → 10Ca (H2PO4) 2+H2O+2HF ↑

Ca (H2PO4) 2+H2O → Ca (PO3) 2+3H2O

Ca10F2 (PO4) 6+4Ca (PO3) 2+H2O → 7Ca2P2O7+2HF ↑

Ca10F2 (PO4) 6+(2a2P2O7+H2O → 4Ca3 (PO4) 2+2HF ↑

Per ridurre adeguatamente il punto di fusione degli ingredienti e favorire la rimozione del fluoro dalla roccia fosfatica, la polvere di roccia fosfatica viene miscelata con acido fosforico, una piccola quantità di silice, alcali puri e mirabilite, miscelata in un miscelatore biassiale e quindi granulata prima di essere inviata a un forno rotativo (o forno a letto fluido) per la sinterizzazione. Viene riscaldato a oltre 1200 gradi con gas naturale o gas di carbone e, dopo 1 ora di sinterizzazione, il fluoruro nella roccia fosfatica fuoriesce come HF e SiF4. Dopo il raffreddamento, il prodotto bruciato viene frantumato per ottenere un prodotto di fosfato di calcio defluorurato di grado alimentare con P2O540% o più e un contenuto di fluoruro inferiore allo 0,2%.

Metodo di fusione:

In primo luogo, il minerale fosfato, la dolomite, la silice, ecc. vengono misurati in base alla proporzione degli ingredienti, frantumati e quindi macinati in polvere fine con una dimensione delle maglie di 80 o più da un mulino a sfere e inviati a un forno a ciclone per la fusione e la defluorurazione. Il rapporto del materiale controlla l'alcalinità residua<1 (i.e. CaO+MgO-3P2O5/SiO2)+Al2O3<1). Make the material slightly acidic. At high temperatures of 1350-1500 ℃, melt defluorination is carried out through water vapor flow. After quenching the molten body with water, the product is fixed in alpha tricalcium phosphate glass. After drying and ball milling, it is finely ground to obtain feed grade defluorinated calcium phosphate products. his 2CaSF (PO4) 3+H2O+SiO2 → 3Ca3 (PO4) 2+CaSiO3+2HF ↑

Il prodotto finito del defluoruratoFosfato di calcio in polverecontiene oltre il 530% di P2O5 e lo 0,2% di fluoro.

Le polveri di fosfato di calcio sono materiali indispensabili in medicina, odontoiatria e scienze ambientali. La loro versatilità deriva da proprietà fisico-chimiche sintonizzabili, che consentono applicazioni che vanno dagli innesti ossei all'adsorbimento di metalli pesanti. Mentre le sfide nel controllo di fase, nella resistenza meccanica e nella scalabilità persistono, le innovazioni nella stampa 3D, nelle nanotecnologie e nella sintesi ecologica stanno aprendo la strada a soluzioni basate su CaP di prossima-generazione-. Con l’avanzare della ricerca, questi materiali svolgeranno un ruolo sempre più critico nell’affrontare le sfide globali relative alla salute e all’ambiente.

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