Canxi cacbonat là một vật liệu hóa học quan trọng, có nguồn nguyên liệu dồi dào và quy trình sản xuất đơn giản. Nó có hiệu suất tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cao su, mực in, dược phẩm và thực phẩm. Trong lĩnh vực dược phẩm, canxi cacbonat hình cầu là một nguồn bổ sung canxi tuyệt vời. Các chất bổ sung canxi gốc canxi cacbonat có hàm lượng canxi cao, khả năng hấp thụ tốt và khả dụng sinh học cao. Canxi cacbonat cấp dược phẩm có thể được sử dụng làm chất nền và chất độn cho một số loại dược phẩm. Nó cũng có thể được sử dụng để chuẩn bị môi trường lên men, cung cấp canxi và duy trì độ ổn định pH. Canxi cacbonat hình cầu là chất đệm không thể thiếu trong các quá trình lên men sinh học. Đáng chú ý, canxi cacbonat được sử dụng như một vật liệu sinh học điển hình để chế tạo các chất mang thông minh cho gen, enzyme và phân phối thuốc.
Canxi cacbonat hình cầu
Canxi cacbonat chủ yếu có ba dạng tinh thể: canxit, aragonit và hình cầu. Hình cầu canxi cacbonat là một tinh thể trực thoi, có một số khác biệt nhỏ so với canxit trong cấu trúc ô đơn vị của nó. Ô đơn vị của nó chứa các ion cacbonat và ion canxi, được sắp xếp đối xứng và có trật tự, tạo cho nó một hình cầu. Canxi cacbonat hình cầu hiếm khi được tìm thấy trong tự nhiên và thường bao gồm các hạt hình cầu đa tinh thể có kích thước nanomet. Không giống như canxit và aragonit, canxi cacbonat hình cầu không phải là một tinh thể duy nhất. Ngoài ra, canxi cacbonat hình cầu cũng có thể có hình thái dạng đĩa, dạng vảy, dạng lục giác và dạng thấu kính. Canxi cacbonat hình cầu hình cầu được coi là loại canxi cacbonat có triển vọng nhất cho các ứng dụng.
Trong ba dạng tinh thể phổ biến của canxi cacbonat, canxit là dạng ổn định nhiệt động nhất. Aragonit là dạng tiếp theo, trong khi canxi cacbonat hình cầu là dạng kém ổn định nhất. Trong dung dịch nước, nó dễ dàng chuyển thành canxit hoặc aragonit ổn định nhiệt động hơn. Thêm một số chất nhất định vào các môi trường khác nhau có thể ổn định canxi cacbonat hình cầu và làm chậm quá trình chuyển đổi thành canxit.
Các nghiên cứu cho thấy các điều kiện tổng hợp, chất phụ gia và phương pháp xử lý sau khác nhau có thể làm cho dạng tinh thể của các vi cầu canxi cacbonat có thể kiểm soát được. Dựa trên điều này, việc điều chỉnh nhiệt độ, độ pH và thời gian có thể kiểm soát và tổng hợp có chọn lọc các vi cầu canxi cacbonat. Bằng cách phân tích các con đường hình thành và cấu trúc ô đơn vị của canxi cacbonat hình cầu, hình thái, kích thước và tính chất của nó có thể được điều chỉnh hiệu quả.
So với hai dạng tinh thể khác, canxi cacbonat hình cầu không chỉ có các tính chất thông thường như mật độ thấp, màu trắng, không vị, phân hủy axit và ổn định hóa học mà còn có cấu trúc rỗng hoặc xốp, phân bố kích thước hạt đồng đều, kích thước micro-nano, tính ưa nước cao, diện tích bề mặt riêng lớn, độ hòa tan và phân tán tốt, khả năng tương thích sinh học và an toàn tốt hơn, khả năng phân hủy tốt, khả năng chuyển pha mạnh và phân bố hình cầu. Do đó, canxi cacbonat hình cầu có triển vọng ứng dụng rộng rãi như một vật liệu mang thuốc vô cơ.
Phương pháp tổng hợp canxi cacbonat hình cầu xốp dạng vi cầu
Sự đồng kết tủa
Phương pháp đồng kết tủa là một cách phổ biến và tiết kiệm chi phí để tổng hợp canxi cacbonat. Bằng cách thêm một nguồn cacbonat, chẳng hạn như natri bicarbonate, vào dung dịch canxi clorua hoặc canxi hydroxit, có thể đạt được kết tủa canxi cacbonat. Phương pháp này dễ vận hành, chi phí thấp và phù hợp để tổng hợp canxi cacbonat quy mô lớn.
Tổng hợp thủy nhiệt
Phương pháp tổng hợp thủy nhiệt dựa trên môi trường dung dịch nhiệt độ cao, áp suất cao. Trong những điều kiện này, dung dịch thể hiện các tính chất đặc biệt, chẳng hạn như độ hòa tan cao, độ khuếch tán cao và hoạt động của ion. Phương pháp này cũng rất thuận tiện để tổng hợp canxi cacbonat, cho phép kiểm soát hình dạng tinh thể, kích thước và hình thái bằng cách điều chỉnh các điều kiện phản ứng và thời gian. Nó cung cấp khả năng kiểm soát tinh thể tốt, cho phép sản xuất các hạt vi canxi cacbonat có độ kết tinh tốt và hình thái riêng.
Phương pháp nhũ tương vi mô
Microemulsion, còn được gọi là nanoemulsion, chủ yếu được sử dụng để tổng hợp các hạt nano. Phương pháp đồng kết tủa dung dịch bao gồm việc trộn hai hoặc nhiều dung dịch tiền chất pha dầu trong khi đồng thời thực hiện phản ứng kết tủa để tổng hợp canxi cacbonat.
Khoáng hóa sinh học
Khoáng hóa sinh học là quá trình hình thành khoáng chất vô cơ thông qua các quá trình sinh học trong cơ thể sống.
Các vi cầu canxi cacbonat như chất mang dược phẩm
Hình thái xốp và cấu trúc bên trong phát triển tốt của canxi cacbonat hình cầu cho phép nó chứa các phân tử có nhiều tính chất khác nhau. Các hạt này có thể thu giữ hiệu quả nhiều loại chất hoạt tính sinh học, bao gồm các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp và các đại phân tử, bằng cách hấp phụ vật lý (khuếch tán) vào các lỗ rỗng hoặc đồng kết tủa (đồng tổng hợp) trong quá trình hình thành hạt. Các vi cầu canxi cacbonat hình cầu, với kích thước hạt có thể điều chỉnh và độ nhạy pH, phù hợp hơn cho việc cung cấp dược phẩm và gen.
Phần kết luận
Hiện nay, canxi cacbonat chủ yếu được sử dụng làm chất mang dược phẩm cho dược phẩm uống, điều trị ung thư, dược phẩm bôi ngoài da, vật liệu sửa chữa xương và vận chuyển gen. Mặc dù canxi cacbonat hình cầu là dạng tinh thể bán bền không tồn tại trong tự nhiên, nhưng hình thái xốp độc đáo, diện tích bề mặt riêng cao, độ thấm tốt và khả năng phân hủy sinh học, cũng như không có tác dụng phụ độc hại đối với tế bào bình thường, khiến nó trở nên rất hứa hẹn. Nó cho thấy tiềm năng lớn trong các lĩnh vực y sinh như chất mang giải phóng có kiểm soát dược phẩm và chất mang liệu pháp gen, thu hút ngày càng nhiều sự chú ý và nghiên cứu.
Bột Epic
Bột Epic, Hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!