К 70-летию академика юнусова марата сабировича

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ГИДРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ 
ГЛИЦЕРАТОВ КРЕМНИЯ И ГИДРОКСИАПАТИТА 
Е.А. Богданова, Т.Г. Хонина, Н.А. Сабирзянов
Институт химии твердого тела УрО РАН; 
Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН, 
 г. Екатеринбург 
e-mail: [e-mail] 
Ранее авторами были разработаны комбинированные Ca, P, Si - содержащие гидрогели 
на основе глицеролатов (глицератов) кремния и гидроксиапатита (ГАП) для создания фар-
мацевтических композиций местного и наружного применения, обладающих ранозажив-
ляющим и остеопластическим действием [1,2]. Экспериментально установлено влияние гли-
цератов кремния на транспортные свойства ГАП [3]. 
Целью данной работы было изучение структуры комбинированных гелей и природы 
взаимодействия между глицератами кремния и ГАП в случае их совместного присутствия в 
гидрогеле. 
Для изучения структуры была разработана специальная экспериментальная методика: 
отделение дисперсной фазы от дисперсионной среды посредством ступенчатой холодной 
экстракции абсолютным этиловым спиртом. Экстрагировали три системы: 
− комбинированный гидрогель, содержащий глицераты кремния, состава 
Si(C
3
H
7
O
3
)
4
·6C
3
H
8
O
3
и 2.2%-ый коллоидный раствор ГАП; 
− глицерогидрогель Si(C
3
H
7
O
3
)
4
·6C
3
H
8
O
3
·24H
2
O; 
− контрольная система: аэросил – глицерин – вода SiO
2
·10C
3
H
8
O
3
·22H
2
O. 
Исследуемый образец определенной массы экстрагировали в течение 30 минут (1 стадия 
экстракции), дисперсную фазу отделяли от дисперсионной среды фильтрованием, после чего 
фазу многократно промывали на фильтре равными порциями спирта (2-5 стадии экстрак-
ции). Избыток спирта в образцах удаляли в вакууме. Выделенную при экстракции дисперси-
онную среду концентрировали, удаляя спирт и воду. 
Исследование структуры гидрогелей осуществлялось методами ИК- и атомно-эмис- 
сионной спектроскопии, элементного и рентгенофазового (РФА) анализа, электронной ска-
нирующей микроскопии (СЭМ). 
Анализ ИК-спектров дисперсной фазы экстрагируемых систем, полученных на разных 
стадиях экстракции, свидетельствует об исчерпывающем характере экстракции, что также 
подтверждается данными элементного анализа (табл. 1), поскольку на последних стадиях 
экстракции содержание элементов практически не изменяется. 
Данные РФА указывают на присутствие следов кристаллического ГАП в дисперсной 
фазе комбинированного гидрогеля, в то время как образец глицерогидрогеля является рент-
геноаморфным.
Данные СЭМ указывают на наличие в дисперсной фазе экстрагируемых систем агреги-
рованных частиц размером 5-100 мкм (рис. 1.1-1.4). Сопоставление результатов СЭМ позво-
ляет сделать вывод, что введение даже малых количеств ГАП (1% в исходном образце) дела-
ет структуру комбинированного геля более однородной. Причиной этого может быть не 
только механическое смешение компонентов, но и внедрение ГАП в структуру за счет хи-
мического взаимодействия. 
ИК-спектры дисперсионной среды комбинированного гидрогеля идентичны спектрам 
глицератов кремния в избытке глицерина состава Si(C
3
H
7
O
3
)
4
·6C
3
H
8
O
3
. Элементный анализ 
не обнаруживает наличия в ней Ca и P, но указывает на присутствие 
∼1% Si (в глицератах– 
2.97%). Отсутствие Ca и P в дисперсионной среде можно объяснить тем, что находящиеся в 
геле наноразмерные частицы ГАП, связанные органической составляющей геля, при экс-
тракции агрегируют в дисперсную фазу. 

---

130
Т а б л и ц а 1