Obtenção e caracterização de hidroxiapatita obtida por síntese hidrotermal e caracterização

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10247

Palavras-chave:

Hidroxiapatita; Síntese hidrotermal; Caracterização.

Resumo

A hidroxiapatita (HA) é um material cerâmico presente em ossos e dentes humanos, com isso a HA sintética possui propriedades de osteointegração e biocompatibilidade, sendo amplamente utilizada em implantes e próteses. Uma das formas de sintetizar a HA é pelo método hidrotermal, um método eficiente que permite realizar o controle de temperatura e pressão, gerando produtos de alta cristalinidade. Este trabalho visou à obtenção da HA por via hidrotermal, que foi analisada sob diferentes formas de caracterização. A síntese realizada foi baseada em França & Pereira (2000), com adaptações, e foram utilizados 3,71 g de fosfato de cálcio (Ca(H2PO4)2) e 2,54 g de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), a reação foi realizada  em um forno a 245 °C, durante duas horas, com uma taxa de aquecimento de 5 °C/min. Após a reação, a HA foi lavada e posta para secar numa estufa a 60 °C, durante vinte e quatro horas, e  a massa final obtida foi de 0,268 g. O produto obtido foi caracterizado pelas técnicas de espalhamento de luz Raman, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG), Teoria de Adsorção Multimolecular (BET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos nas análises e comparações com experiências relatadas na literatura, a síntese de HA por via hidrotermal realizada neste trabalho foi válida.

Biografia do Autor

Maria Nicheilly Pontes Araújo, Universidade Federal de Pernambuco

Técnica em Edificações pelo Instituto Federal do Ceará - IFCE, Engenheira de materiais pela Universidade Federal do Cariri - UFCA e mestranda em Ciência de Materiais na Universidade Federal de Pernambuco - UFPE. Atualmente desenvolve pesquisa na área de materiais poliméricos com foco no desenvolvimento de embalagens ativas. Principais áreas de estudo e interesse: materiais cerâmicos, materiais poliméricos, embalagens ativas, produtos naturais e biodegradáveis.

Welly Evilly da Silva Vieira, Universidade Federal de Pernambuco

Graduada em Licenciatura em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco. Atualmente, mestranda em Ciência de Materiais pela Universidade Federal de Pernambuco. Membra do grupo de pesquisa Supramolecular and Multifunctional Materials (SupraMMat) e atua principalmente na área de Materiais Híbridos, química sintética e aplicações de nanocompósitos para fins ambientais.

Lucelma Pereira de Carvalho, Universidade Federal de Pernambuco

Graduada em Química-Licenciatura pela Universidade Federal de Pernambuco, e mestranda em Ciência dos Materiais pela Universidade Federal de Pernambuco. Membro do Grupo Interdisciplinar de Modelagem Molecular e Simulação de Materiais, atuando, principalmente, nas áreas: estrutura, reatividade e quimiosseletividade de complexos de metais de transição e cálculos de propriedades espectroscópicas eletrônicas, vibracionais e de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de compostos orgânicos, complexos de metais de transição e de lantanídeos.

Higor Diego Farias de Melo, Universidade Federal de Pernambuco

Licenciado em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE) - campus Vitória de Santo Antão. Foi Pesquisador do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica, (PIBIC - Afirmativas), (PIBIC - CNPQ), (PIBIC – Graduação) e participou do Programa Residência Pedagógica. Atualmente cursa mestrado em Ciência de Materiais pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Desenvolve pesquisa na área de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) na determinação estrutural de compostos orgânicos baseados na RMN em meios orientados.

Thais Cavalcante de Souza, Universidade Federal de Pernambuco

Graduada em Engenharia Química pela Universidade Católica de Pernambuco. Mestranda em Ciência de Materiais pela Universidade Federal de Pernambuco. Fez parte do Núcleo de Pesquisa de Ciências Ambientais (NPCIAMB), da Universidade Católica de Pernambuco, como aluna de iniciação científica, e atualmente está associada ao Laboratório de Petroquímica (LPQ), na Universidade Federal de Pernambuco, além de atuar em projetos ligados ao Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI). Desenvolve atualmente pesquisas em temas diversificados, como biocompositos, materiais elétricos e magnéticos, sínteses orgânicas e soluções aplicadas à indústrias.

Romildo Alves Berenguer, Universidade Federal de Pernambuco

Engenheiro Civil. Professor da Unifacol, Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco (2019), doutorado, em andamento em Ciência dos Materiais pela Universidade Federal de Pernambuco. É Participante do Grupo de Pesquisa Caracterização Mecânica e Microestrutural de materiais da construção civil/UFPE do Departamento de Química Fundamental da Universidade Federal de Pernambuco. Tem interesse nas Linhas de Pesquisas: Resíduos Industriais, Cimento Portland, Filler Calcário, Caracterização Mecânica e microestrutural dos materiais, compósitos e Interfaces (MEV, DRX, DTA-TG, XRF, Refinamento Estrutural Rietveld), Materiais de Construção Civil, Patologias das Edificações, Recuperação das Estruturas de Concreto Armado, Durabilidade das Estruturas de Concreto.

Referências

Azevedo, A. G.; Strecker, K.; Gorgulho, H. F. (2015). Efeito da temperatura em processos de sinterização de pós de hidroxiapatita. Cerâmica, 61 (357), 52-59. doi: 10.1590/0366-69132015613571879

Azevedo, A. G. (2012). Avaliação das mudanças cristalográficas e morfológicas com o aumento da temperatura de sinterização de pós de hidroxiapatita. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, 10 (2), 297-307. doi: 10.5892/ruvrv.2012.102.297307

Barbosa, R. M. (2019). Incorporação de hidroxiapatita em matrizes de quitosana e xantana e liberação de doxiciclina em membranas aplicáveis na regeneração tecidual e terapia avançada [dissertação de mestrado não publicada]. Universidade Estadual de Campinas.

Boanini, E.; Gazzanob, M.; Bigi, A. (2010). Ionic substitutions in calcium phosphates synthesized at low temperature”. Acta Biomaterialia, 6 (6), 1882–1894. doi: 10.1016/j.actbio.2009.12.041

Bulina, N. V.; Chaikina, M. V.; Prosanov, I. Y.; Dudina, D. V. (2020). Strontium and silicate co-substituted hydroxyapatite: Mechanochemical synthesis and structural characterization. Materials Science & Engineering B, 262, 1-5. doi: 10.1016/j.mseb.2020.114719

Ciobanu, C. S.; Massuyeau, F., Constantin, L. V.; Predoi, D. (2013). Structural and physical properties of antibacterial Ag-doped nano-hydroxyapatite synthesized at 100°C. Nanoscale Research Letters, 6 (1), 613-621. doi: 10.1186/1556-276X-6-613

Cividatti, L. N.; Santos, V.; Urbano, A.; Silva, A. F.; Dall´Antonia, L. H. (2014). Estudo da Influência do Tempo de Síntese na Obtenção de Hidroxiapatita por Hidrotermal/micro-ondas. Orbital, 6 (1), 7-13. Retirado de: http://www.orbital.ufms.br/index.php/Chemistry/article/view/529

Coco, A. M. A. (2018). Síntese e caracterização de Scaffolds de Hidroxiapatita para aplicações na regeneração óssea [monografia não publicada]. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais.

Costa, A. C. F. M.; Lima, M. G.; Lima, L. H. M. A.; Cordeiro, V. V.; Viana, K.M.S.; Souza, C.V.; Lira, H. L. (2009). Hidroxiapatita: Obtenção, caracterização e aplicações. Revista eletrônica de Materiais e Processos, 4 (3), 29-38. Retirado de: http://slabo.org.br/cont_anais/anais_9_colaob/manuscript/15-022TT.pdf

Elliott, J. C. (1994). Structure and chemistry of the apatites and other calcium orthophosphates (1nd ed.). Elsevier Science.

França, I. R.; Pereira, M. M. (2000). Produção de hidroxiapatita via síntese hidrotermal e caracterização dos pós obtidos. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Brasil, 14, 15901-15917. https://www.ipen.br/biblioteca/cd/cbecimat/2000/Docs/TC111-001.pdf

Hoppe Filho, J.; Gobbi, A.; Pereira, E.; Quarcioni, V. A.; Medeiros, M. H. F. (2017). Atividade pozolânica de adições minerais para cimento Portland (Parte II): Índice de atividade pozolânica com cimento Portland (IAP), difração de raios-X (DRX) e termogravimetria (TG/DTG), Revista Matéria, 22 (3). doi: 10.1590/s1517-707620170003.0206

Ionashiro, M. G. (2004). Fundamentos da Termogravimetria, Analise Térmica Diferencial e Calorimetria Exploratória Diferencial. GIZ.

Ivanova, T. I.; Frank-Kamenetskaya, O. V.; Kol'tsova, V. L.; Ugolkovet, A. B. (2001). Crystal structure of calcium-deficient carbonated hydroxyapatite. Thermal Decomposition. Journal of Solid State Chemistry, 160 (2), 340-349. doi: 10.1006/jssc.2000.9238

Lacerda, K. A.; Lameiras, F.S.; Silva, V. V. (2009). Avaliação da Biodegradação de Matrizes Porosas à Base de Hidroxiapatita para Aplicação como Fontes Radioativas em Braquiterapia. Química Nova, 32 (5), 1216-1221. doi: 10.1590/S0100-40422009000500025

Lacerda, K. A.; Lameiras, F. S.; Silva, V. V. (2006). Síntese e caracterização de matrizes porosas de hidroxiapatita para aplicação como fontes radioativas em braquiterapia. Revista Escola de Minas, 59 (2), 217-223. doi: 10.1590/S0370-44672006000200012

Lima, C. O. D. (2015). Hidroxiapatitas modificadas com prata aplicadas como agentes antimicrobianos [dissertação de mestrado não publicada]. Universidade Federal de Paraíba.

Liu, D. M.; Troczynskia, T.; Tseng, W. J. (2001). Water-based sol–gel synthesis of hydroxyapatite: process development. Biomaterial, 22 (13), 1721-1730. doi: 10.1016/S0142-9612(00)00332-X

Lopes, C. C.; Pinheiro, W. A.; Rocha, D. N.; Santos, J. L. (2018). Interação da hidroxiapatita nanométrica na superfície do grafeno. Anais do 73º Congresso Anual da ABM, Brasil, 73 (73). doi: 10.5151/1516-392X-31811-1537552741

Mavropoulos, E. (1999). A hidroxiapatita como absorvedor de metais [dissertação de mestrado não publicada]. Fundação Oswaldo Cruz.

Pai, S.; Kini, M. S.; Selvaraj, R.; Pugazhendhi, A. (2020). A review on the synthesis of hydroxyapatite, its composites and adsorptive removal of pollutants from wastewater. Journal of Water Process Engineering, 38. doi: 10.1016/j.jwpe.2020.101574

Pereira, A. S.; Shitsuka, D. M.; Parreira, F. J.; Shitsuka, R. (2018). Metodologia da Pesquisa Científica [e-book]. 1. ed. Santa Maria, RS: UFSM, NTE. Retrieved from: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1

Ramesh, S.; Aw, K. L.; Tolouei, R.; Amiriyan, M.; Tan, C. Y.; Hamdi, M.; Purbolaksono, J.; Hassan, M. A. (2013). Sintering properties of hydroxyapatite powders prepared using different methods, Ceramics International, 39 (1), 111-119. doi: 10.1016/j.ceramint.2012.05.103

Ramos, I. Y. O. (2015). Produção, Caracterização e Avaliação da Resposta Celular de Recobrimentos de Zinco-Hidroxiapatita Sobre a Superfície de Titânio para Aplicações Sobre Implantes [dissertação de mestrado não publicada]. Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Ribeiro, D. V.; Morelli, M. R. (2014). Effect of Calcination Temperature on the Pozzolanic Activity of Brazilian Sugar Cane Bagasse Ash (SCBA). Materials Research, 17 (4), 974-981. doi: 10.1590/S1516-14392014005000093

Santos, M. L.; Florentino, A. O.; Saeki, M. J.; Aparecida, A. H.; Fook, M. V. L.; Guastaldi, A. C. (2005). Síntese de hidroxiapatita pelo método solgel utilizando precursores alternativos: nitrato de cálcio e ácido fosfórico. Eclética Química, 30 (3), 29-35. doi: 10.1590/S0100-46702005000300004

Santos, M. V. B.; Osajima, J. A.; Silva Filho, E. C. (2016). Hidroxiapatita: suporte para liberação de fármacos e propriedades antimicrobianas. Cerâmica, 62 (363), 256-265. doi: 10.1590/0366-69132016623631980.

Souza, T. S.; Rangel, F. S.; Tokumoto, M. S.; Lôbo, I. P.; Cruz, R. S. (2019). Síntese, caracterização e modificação da hidroxiapatita com zinco para aplicação na reação de esterificação. Matéria (Rio J.), 24 (1). doi: 10.1590/s1517-707620190001.0659

Stafin, G.; Antunes, S. E. M.; Saito, R. E.; Souza, E. C. F.; Andrade, A. V. C.; Borges, C. P. F. (2016, Outubro 13-14). Síntese e Caracterização de Hidroxiapatita pelo Método Hidrotermal Visando sua Utilização como Biomaterial [Resumo da apresentação da conferência]. XXV Encontro Anual de Iniciação Científica, Londrina, PR, Brasil. http://apps.uepg.br/propesp/pesquisa/eaic/public/storage/uploads/2016/08374249927/2016-09-20_18-49-48.pdf

Supová, M. (2015). Substituted Hydroxyapatites for Biomedical Applications: A review. Ceramics International, 41 (8), 9203–9231. doi: 10.1016/j.ceramint.2015.03.316

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Publicado

25/11/2020

Como Citar

ARAÚJO, M. N. P.; VIEIRA, W. E. da S.; CARVALHO, L. P. de; MELO, H. D. F. de; SOUZA, T. C. de; BERENGUER, R. A. Obtenção e caracterização de hidroxiapatita obtida por síntese hidrotermal e caracterização . Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 11, p. e535911100247, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i11.10247. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/10247. Acesso em: 15 jan. 2025.

Edição

v. 9 n. 11

Seção

Ciências Exatas e da Terra

Licença

Copyright (c) 2020 Maria Nicheilly Pontes Araújo; Welly Evilly da Silva Vieira; Lucelma Pereira de Carvalho; Higor Diego Farias de Melo; Thais Cavalcante de Souza; Romildo Alves Berenguer

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