Карбонат кальция является важным химическим материалом, с обильным сырьем и простыми производственными процессами. Он имеет превосходные характеристики и широко используется в резине, чернилах, фармацевтике и пищевой промышленности. В фармацевтической области, сфероидизированный карбонат кальция является отличным источником кальция в качестве пищевой добавки. Добавки кальция на основе карбоната кальция имеют высокое содержание кальция, хорошую усвояемость и высокую биодоступность. Фармацевтический карбонат кальция может использоваться в качестве основы и наполнителя для некоторых фармацевтических препаратов. Его также можно использовать для приготовления ферментационных сред, обеспечивая кальцием и поддерживая стабильность pH. Сфероидизированный карбонат кальция незаменим в качестве буфера в процессах биологической ферментации. В частности, карбонат кальция используется в качестве типичного биоматериала для создания интеллектуальных носителей для доставки генов, ферментов и лекарств.
Сфероидизированный карбонат кальция
Карбонат кальция В основном имеет три кристаллические формы: кальцит, арагонит и сфероидизированный. карбонат кальция представляет собой орторомбический кристалл, имеющий небольшие отличия от кальцита в структуре элементарной ячейки. Его элементарная ячейка содержит ионы карбоната и ионы кальция, расположенные симметрично и упорядоченно, что придает ему сферическую форму. Сфероидизированный карбонат кальция редко встречается в природе и обычно состоит из поликристаллических сферических частиц нанометрового размера. В отличие от кальцита и арагонита, сфероидизированный карбонат кальция не является монокристаллом. Кроме того, сфероидизированные карбонаты кальция могут также иметь дисковую, чешуйчатую, гексагональную и линзовидную морфологии. Сферический сфероидизированный карбонат кальция считается наиболее перспективным типом карбоната кальция для применения.
Среди трех распространенных кристаллических форм карбоната кальция кальцит является наиболее термодинамически стабильным. Арагонит находится следующим, а сфероидизированный карбонат кальция является наименее стабильной формой. В водных растворах он легко превращается в более термодинамически стабильный кальцит или арагонит. Добавление определенных веществ в различных средах может стабилизировать сфероидизированные карбонаты кальция и замедлить их превращение в кальцит.
Исследования показывают, что различные условия синтеза, добавки и методы последующей обработки могут сделать кристаллическую форму микросфер карбоната кальция контролируемой. Исходя из этого, регулирование температуры, pH и времени может контролировать и селективно синтезировать микросферы карбоната кальция. Анализируя пути формирования и структуру элементарной ячейки сфероидизированного карбоната кальция, можно эффективно регулировать его морфологию, размер и свойства.
По сравнению с двумя другими кристаллическими формами сфероидизированный карбонат кальция не только обладает обычными свойствами, такими как низкая плотность, белый цвет, безвкусность, кислотное разложение и химическая стабильность, но также имеет полую или пористую структуру, равномерное распределение размеров частиц, микро-нано размер, высокую гидрофильность, большую удельную площадь поверхности, хорошую растворимость и диспергируемость, лучшую биосовместимость и безопасность, хорошую разлагаемость, сильную способность к фазовому переходу и сферическое распределение. Поэтому сфероидизированный карбонат кальция имеет широкие перспективы применения в качестве неорганического материала-носителя лекарств.
Методы синтеза пористых сфероидизированных микросфер карбоната кальция
Соосаждение
Метод совместного осаждения является распространенным и экономически эффективным способом синтеза карбоната кальция. Добавляя источник карбоната, например, бикарбонат натрия, к раствору хлорида кальция или гидроксида кальция, можно добиться осаждения карбоната кальция. Этот метод прост в эксплуатации, недорог и подходит для крупномасштабного синтеза карбоната кальция.
Гидротермальный синтез
Метод гидротермального синтеза основан на растворе с высокой температурой и высоким давлением. В этих условиях раствор проявляет особые свойства, такие как высокая растворимость, высокая диффузионная способность и ионная активность. Этот метод также очень удобен для синтеза карбоната кальция, позволяя контролировать форму, размер и морфологию кристаллов путем регулирования условий и времени реакции. Он обеспечивает хороший контроль кристаллов, что позволяет производить микрочастицы карбоната кальция с хорошей кристалличностью и специфической морфологией.
Метод микроэмульсии
Микроэмульсия, также известная как наноэмульсия, в основном используется для синтеза наночастиц. Метод совместного осаждения раствора включает смешивание двух или более растворов-предшественников масляной фазы при одновременном проведении реакции осаждения для синтеза карбоната кальция.
Биоминерализация
Биоминерализация относится к процессу образования неорганических минералов посредством биологических процессов в живых организмах.
Микросферы карбоната кальция как носители фармацевтических препаратов
Пористая морфология и хорошо развитая внутренняя структура сфероидизированного карбоната кальция позволяют ему вмещать молекулы с различными свойствами. Эти частицы могут эффективно захватывать широкий спектр биоактивных веществ, включая низкомолекулярные соединения и макромолекулы, путем физической адсорбции (диффузии) в поры или совместного осаждения (совместного синтеза) во время формирования частиц. Микросферы сфероидизированного карбоната кальция с регулируемым размером частиц и чувствительностью к pH больше подходят для фармацевтической и генной доставки.
Заключение
В настоящее время карбонат кальция в основном используется в качестве фармацевтического носителя для пероральных фармацевтических препаратов, лечения рака, местных фармацевтических препаратов, материалов для восстановления костей и доставки генов. Хотя сфероидизированный карбонат кальция является метастабильной кристаллической формой, не существующей в природе, его уникальная пористая морфология, высокая удельная площадь поверхности, хорошая проницаемость и биоразлагаемость, а также отсутствие токсических побочных эффектов на нормальные клетки делают его весьма перспективным. Он демонстрирует большой потенциал в биомедицинских областях, таких как фармацевтические носители с контролируемым высвобождением и носители генной терапии, привлекая все большее внимание и исследования.
Эпический порошок
Эпический порошок, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!