Canxi cacbonat là một vật liệu hóa học quan trọng với nguồn tài nguyên phong phú. Nó có đặc điểm là sản xuất đơn giản và hiệu suất tuyệt vời. Nó được sử dụng rộng rãi trong cao su, mực, thuốc và thực phẩm. Trong lĩnh vực y tế, việc sử dụng nó thậm chí còn rộng rãi hơn. Canxi cacbonat là một chất phụ gia và chất bổ sung canxi tuyệt vời. Các chất bổ sung gốc canxi cung cấp hàm lượng canxi và khả năng hấp thụ cao. Chúng cũng cung cấp khả dụng sinh học cao. Canxi cacbonat cấp dược phẩm đóng vai trò là chất độn và cơ sở. Nó cũng được sử dụng để chuẩn bị môi trường lên men. Nó cung cấp canxi và ổn định độ pH trong quá trình lên men. Do đó, nó hoạt động như một chất đệm thiết yếu trong các quá trình sinh học. Đáng chú ý, canxi cacbonat hiện được sử dụng như một vật liệu sinh học. Nó xây dựng các chất mang thông minh để vận chuyển gen, enzyme và thuốc. Vaterite canxi cacbonat, một dạng đa hình hiếm và bán bền của CaCO₃, ngày càng được chú ý vì các tính chất độc đáo của nó.
Vi cầu canxi cacbonat vaterit
Canxi cacbonat chủ yếu có ba dạng tinh thể: canxit, aragonit và vaterit. Vaterit là tinh thể trực thoi có cấu trúc hơi khác so với canxit. Ô đơn vị của nó chứa các ion cacbonat và canxi theo sự sắp xếp đối xứng, có trật tự. Cấu trúc này tạo cho vaterit hình cầu đặc trưng. Canxi cacbonat vaterit hiếm khi được tìm thấy trong tự nhiên. Nó thường hình thành dưới dạng các quả cầu đa tinh thể bao gồm các tinh thể siêu nhỏ có kích thước nano. Ngược lại, canxit và aragonit thường là các tinh thể đơn. Vaterit cũng xuất hiện ở dạng đĩa, vảy, lục giác và giống thấu kính. Dạng hình cầu của vaterit được coi là hứa hẹn nhất cho các ứng dụng.
Trong ba dạng tinh thể phổ biến của canxi cacbonat, canxit là dạng ổn định nhiệt động nhất. Aragonit có độ ổn định trung bình, trong khi vaterit có độ không ổn định cao.
Trong dung dịch nước, vaterit dễ dàng chuyển thành canxit hoặc aragonit.
Tuy nhiên, một số chất phụ gia có thể ổn định vaterite trong những điều kiện cụ thể. Những chất này làm chậm quá trình chuyển đổi của nó thành dạng tinh thể ổn định hơn.
Các nghiên cứu cho thấy điều kiện tổng hợp ảnh hưởng đến dạng tinh thể của canxi cacbonat. Các chất phụ gia và phương pháp xử lý sau cũng ảnh hưởng đến cấu trúc của nó. Do đó, các vi cầu canxi cacbonat có thể đạt được dạng tinh thể có thể kiểm soát được.
Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ, độ pH và thời gian, tổng hợp chọn lọc trở nên khả thi. Phân tích sự hình thành vaterite và cấu trúc tế bào đơn vị giúp kiểm soát các đặc tính của nó. Điều này cho phép điều chỉnh chính xác hình thái, kích thước và đặc điểm vật lý.
So với các dạng khác, vaterite cũng cho thấy các đặc tính cơ bản như mật độ thấp và tính ổn định hóa học. Nó có màu trắng, không mùi, có thể phân hủy bằng axit và ổn định về mặt hóa học. Hơn nữa, vaterite có cấu trúc bên trong rỗng hoặc xốp. Nó duy trì kích thước hạt đồng đều và kích thước ở quy mô micro-nano. Ngoài ra, nó cho thấy tính ưa nước cao và diện tích bề mặt lớn.
Nó cũng hòa tan và phân tán tốt hơn các dạng khác. Hơn nữa, nó cung cấp khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và hiệu suất an toàn mạnh mẽ. Khả năng phân hủy tốt và khả năng thay đổi pha mạnh mẽ của nó nổi bật. Đáng chú ý, vaterite thể hiện sự phân bố hạt hình cầu. Do đó, nó có triển vọng lớn như một chất mang thuốc vô cơ.
Phương pháp tổng hợp các vi cầu canxi cacbonat vaterit xốp
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 như natri bicarbonate vào dung dịch canxi clorua hoặc canxi hydroxit, kết tủa sẽ xảy ra. Phương pháp này có thao tác đơn giản và chi phí thấp. Do đó, nó phù hợp để sản xuất canxi cacbonat quy mô lớn.
Tổng hợp thủy nhiệt
Phương pháp thủy nhiệt dựa trên môi trường dung dịch nhiệt độ cao, áp suất cao. Trong những điều kiện này, dung dịch cho thấy độ hòa tan, độ khuếch tán và hoạt động ion cao. Phương pháp này thuận tiện và hiệu quả để tổng hợp canxi cacbonat. Bằng cách điều chỉnh các điều kiện phản ứng và thời gian, nó kiểm soát hình dạng tinh thể, kích thước và hình thái. Nó cung cấp khả năng kiểm soát tinh thể tuyệt vời. Do đó, nó tạo ra canxi cacbonat kết tinh tốt với hình dạng cụ thể.
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 trộn hai hoặc nhiều tiền chất pha dầu. Các tiền chất này phản ứng đồng thời để kết tủa và tạo thành canxi cacbonat. Phương pháp này hỗ trợ hiệu quả cho quá trình tổng hợp hạt nano được kiểm soát.
Khoáng hóa sinh học
Khoáng hóa sinh học là quá trình hình thành các khoáng chất vô cơ thông qua các quá trình sinh học.
Nghiên cứu về các vi cầu canxi cacbonat vaterit xốp làm chất mang thuốc
Các hạt nano/micro CaCO3 có thể được sử dụng để giải phóng có kiểm soát các loại thuốc ưa nước hoặc kỵ nước. Do CaCO3 phân hủy chậm trong cơ thể con người, nó đóng vai trò là hệ thống phân phối thuốc lâu dài. Các hạt keo PEI-CO2@CaCO3 nhạy cảm với pH cho phép các nhóm phản ứng trên các hạt nano canxi cacbonat vaterite liên kết với các phân tử nhắm mục tiêu trong tế bào khối u. Điều này tạo điều kiện cho việc vận chuyển thuốc và giúp ức chế sự phát triển của khối u.
Hình thái xốp và cấu trúc bên trong phát triển của vaterite cho phép nó chứa nhiều loại phân tử khác nhau. Các hạt này có hiệu quả trong việc thu giữ các chất hoạt tính sinh học, bao gồm các phân tử nhỏ và đại phân tử. Trong quá trình hình thành hạt, các chất này đi vào các lỗ rỗng thông qua hấp phụ vật lý (khuếch tán) hoặc đồng kết tủa (đồng tổng hợp). Các vi cầu canxi cacbonat vaterite, với kích thước hạt có thể điều chỉnh và độ nhạy pH, lý tưởng cho việc cung cấp thuốc và gen.
Phần kết luận
Hiện nay, canxi cacbonat chủ yếu được sử dụng làm chất mang thuốc cho thuốc uống, điều trị ung thư, thuốc bôi ngoài da, vật liệu sửa chữa xương và vận chuyển gen. Mặc dù canxi cacbonat vaterit là dạng tinh thể nhiệt động lực học bán bền và không có trong tự nhiên, nhưng nó có những ưu điểm độc đáo. Với hình thái xốp, diện tích bề mặt lớn, độ thấm tốt và khả năng tương thích sinh học, vaterit có thể phân hủy sinh học và không độc hại đối với các tế bào bình thường. Do đó, nó cho thấy tiềm năng to lớn trong các lĩnh vực y sinh, chẳng hạn như chất mang giải phóng thuốc được kiểm soát và chất mang liệu pháp gen. Điều này đã dẫn đến sự chú ý và nghiên cứu ngày càng tăng trong các lĩnh vực này.
bột sử thi
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!