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Neben Hydroxylapatit (HAp) findet verstärkt auch Tricalciumphosphat (TCP) Anwendung als Knochenersatzmaterial. In der Literatur finden sich widersprüchliche Angaben zur Löslichkeit von TCP. Bedingt durch unterschiedliche Darstellungsverfahren ergeben sich verschiedenartige Materialbeschaffenheiten, die sich erst nach der Implantation durch ein differenziertes Resorptions-verhalten dokumentieren (partikulärer Abbau, chemischer Lösungsprozeß). Zur Klärung derartiger Zusammenhänge in vitro wurden 2 Methoden zur Bestimmung des Lösungsverhaltens untersucht. Dafür wurden TCP-Proben aus verschiedenen Rohstoffen dargestellt, nach unterschiedlichen Temperaturregimen behandelt und/oder einer Nachbehandlung mit Phosphorsäure unterzogen.
Diese Materialien wurden vor allem mittels Röntgenpulverdiffraktometrie und Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert. In anschließenden Löslichkeitsuntersuchungen wurden die optimalen Versuchsparameter (Lösungsmittel, Konzentration, Verhältnis Lösungsmittelmenge zur Lösungsoberfläche usw.) sowie geeignete Meßgrößen (Masseverlust, Ionenkonzentration) ermittelt. Die In-vitro-Löslichkeit erwies sich bei sorgfältiger Auswahl der Versuchsbedingungen als sehr wirkungsvolle Charakterisierungsmöglichkeit, die auf synthesebedingte chemische und morphologische Unterschiede sehr empfindlich reagiert.
Translated Abstract
Resorbable bone substitution on the basis of calcium phosphates
Besides hydroxyapatite (HAp), tricalcium phosphate is increasingly being used as bone substitution material. In literature there are contradictory claims of the TCP solubility. As a result of are contradictory claims of the TCP solubility. As a result of different manufacturing processes there are altered material properties, which are documented by different resorption behaviour especielly after implantation (particle separation, chemical solvatation). To clarify of such in vitro connections two methods for determining the solubility were investigated. Especially for this case, TCP samples prepared from different raw materials were synthesized. These samples were given different heat treatments and/or posttreatments with phosphoric acid.
The materials were characterized above all by using X-ray powder diffraction method and scanning electron microscopy. Following investigations of the solubility lead to optimized testing parameters (solvent, concentration, ratio of solvent's quantity to sample surface, etc.) as well as qualified test parameters (lost of weight, ion concentration). When the test conditions were carefully selected, the in vitro solubillity was proved to be a very effective possibility of materials characterisation which is also very sensitive regarding chemical differences caused by synthesizing or morphological differences.