Síntese e caracterização de um composto granular de fosfato de cálcio dopado com magnésio para substituição óssea

Abstract

O objetivo da presente tese foi desenvolver e caracterizar um composto granular de fosfato de cálcio dopado com magnésio, com a finalidade de substituição óssea. O material foi sintetizado a partir de NaCl, KCl, Na2HPO4, KH2PO4, MgCl2 e CaCl2. Foram testadas quatro diferentes proporções de Mg/Ca modificando esse fosfato de cálcio (2,75; 5,5; 8,5 e 11). O material resultante foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), tamanho de partícula, área superficial específica, pH, difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia Raman. A viabilidade celular quando em contato com o material foi avaliada por meio do teste de colorimetria Sulforonamida B, usando ANOVA de uma via para análise estatística. Maiores proporções de Mg/Ca tendem a formar partículas menores e proporcionalmente com maior área superficial. Imagens de MEV mostram que a morfologia se torna mais arredondada à medida que aumenta a concentração de magnésio. FTIR revelou presença de grupos PO4 3- e CO3 - em todas as amostras. PO4 3- também se fez presente na análise de Espectroscopia Raman. Análise de DRX mostrou presença de fosfato tricálcio e fosfato de cálcio na forma amorfa no grupo 2,75; fosfato tricálcio, fosfato de magnésio, fosfato de cálcio amorfo e fosfato de magnésio amorfo no grupo 5,5; fosfato tricálcio, fosfato de magnésio e fosfato de cálcio amorfo no grupo 8,5; e fosfato tricálcio, fosfato de magnésio e fosfato de cálcio amorfo no grupo 11. A viabilidade celular mostrou-se acima de 90% em todos os grupos, sem presença de diferença estatística entre eles (p = 0,222). Resultados indicam que fosfato de cálcio dopado com magnésio nas proporções de 8.5 e 11 são promissoras para aplicação na odontologia.

The aim of the present thesis was to develop and characterize a new compound of magnesium doped calcium phosphate for bone graft. Synthesis was performed from NaCl, KCl, Na2HPO4, KH2PO4, MgCl2 and CaCl2. Four different Mg/Ca molar ratios were tested (2.75; 5.5; 85 and 11). The resultant material was evaluated and characterized regarding scanning electron microscopy (SEM), particle size and specific surface area, pH, X-ray diffraction (XRD), Fourrier transform infrared (IR) and Raman spectroscopy. Cell viability was determined by SRB-colorimetric assays. One-way ANOVA was employed for statistical analysis. Higher Mg/Ca ratio tends to form particles with smaller size and proportional higher specific surface area. Morphology turn rounded with increase of magnesium concentration. IR Revealed presence of PO4 3- e CO3 - groups in all tested samples. PO4 3- was also present in the analysis of Raman spectroscopy. XRD analysis show tricalcium phosphate and amorphous calcium phosphate in 2.75 group; tricalcium phosphate, magnesium phosphate, amorphous magnesium phosphate and amorphous calcium phosphate in 5.5 group; tricalcium phosphate, magnesium phosphate, and amorphous calcium phosphate in 8.5 group; and tricalcium phosphate, magnesium phosphate, and amorphous calcium phosphate in 11 group. Cell viability was higher than 90% for all tested groups, without statistical difference among them (p = 0.222). Results show that magnesium doped calcium phosphates at 8.5 and 11 Mg/Ca molar ratio are promising for application in dentistry.