Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

infrared spectroscopy, BET absorption and dilatometry. It was found that copper and cerium make the HA stable to temperature 1300 0 С, change the parameters of crystal structure, and reduce a sintering process. Keywords: hydroxyapatites, calcium phosphate, copper, cerium. В последнее время активно ведется разработка синтетических остеопластических материалов с функциональной активностью, направленной на усиление процессов регенерации костной ткани и (или) адресной доставки лечебного препарата в пораженную зону. Такие материалы представляют собой матрикс, носитель активного компонента, определяющего механизм воздействия: бактериостатическое или бактерицидное действие, специфическую противоопухолевую активность, остеокондуктивные и остеоиндуктивные потенции [1-3]. Химическое допирование в кристаллическую структуру материала носителя является одним из способов функционализации материалов, предназначенных для регенерации костной ткани. Гидроксиапатит (ГА) широко используется в остеопластике и инженерии костной ткани в качестве заменителей костной ткани [4 ­ 6]. Имплантаты на основе ГА являются биоактивными. Функционализация материала на основе гидроксиапатита по средствам катионного замещения позволяет изменять его физико-химические, биологические и бактериальные свойства. Известно, что редкоземельные элементы (РЗЭ), в частности церий, обладают значительной способностью к флуоресценции и применяются при флуоресцентной визуализации [7-9]. Соединения, содержащие ионы церия, обладают антибактериальными свойствами и используются в медицине [10, 11]. Таким образом, модификация структуры ГА посредством замещения ионов кальция на ионы церия позволит придать материалу антибактериальные и флуоресцентные свойства. Расширить спектр антибактериальной активности этого материала возможно путем введения в структуру ионов меди, которые, как известно, обладают антибактериальной активностью по отношению к грамположительным и грамотрицательным штаммам бактерий [12, 13]. Разработка биоактивных кальцийфосфатных материалов, обладающих комплексом антибактериальных и флуоресцентных свойств, представляет большой интерес для области создания имплантатов для инженерии костной ткани, для лечения онкологических заболеваний с возможностью применения в оптическом биоимиджинге. Настоящая работа направлена на получение и исследование порошков гидроксиапатитов с совместным замещением ионов кальция на ионы меди и церия с целью придания материалу антибактериальных и люминесцентных свойств. В работе были синтезированы порошки медьзамещенных (Cu -ГА), церийзамещенных (Се-ГА) и медь-церийзамещенных (Cu -Се-ГА) гидроксиапатитов классическим методом водного осаждения из растворов нитрата кальция и гидрофосфата аммония. В качестве источника Cu 2+ использовали раствор нитрата меди, Се 3+ — раствор нитрата церия (3+), рН среды поддерживали на уровне 11 ± 0,5, срок старения осадка составил 24 ч. Расчет количества вводимых компонентов проводили согласно таблице. Расчетное соотношение исходных компонентов Состав Количество Си 2+ , мол. % Количество Се 3+ , мол. % (Са + Си + Се) / Р Cu -ГА 5 0 1,67 Се-ГА 0 0,1 1,67 Cu -Се-ГА 5 0,1 1,67 Методом рентгенофазового анализа (РФА) были исследованы фазовый состав, параметры кристаллической решетки порошков, термообработанных при температурах 1200 и 1300 0С. Методом ИК-спектроскопии определяли наличие характерных функциональных групп. Удельную поверхность порошков после синтеза измеряли методом низкотемпературной адсорбции азота (БЭТ). Изменение массы и тепловые эффекты при непрерывном нагревании до 1400 0С изучали методами дифференциального термического анализа (ДТА) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Согласно данным РФА, ИК и ДТА, все порошки имеют кристаллическую структуру ГА без других примесей. Повышение температуры термообработки до 1300 °С не приводит к термическому разложению ГА и образованию побочных фаз (рис. 1). 130