Fosfato de calcio

Definición
"Cemento de fosfato de calcio" (CPC) es el término genérico para describir formulaciones químicas en el sistema químico CaO-H 3PO 4-H 2O que pueden experimentar una transformación de un estado líquido o pastoso a un estado sólido, y en el cual el producto final de la reacción es un fosfato de calcio.Los CPC consisten generalmente en una mezcla concentrada de uno o varios polvos de fosfato de calcio y una solución acuosa (por ejemplo, agua), pero también pueden consistir en una mezcla de dos o más soluciones.

Uso
Los CPC se utilizan como sustituto óseo.Las indicaciones varían desde el relleno de defectos congénitos en el hueso, por ejemplo, relleno de hueso después de la extracción de un quiste, hasta indicaciones de trauma en todos los huesos [1-3].Los CPC actúan como espaciadores favoreciendo el crecimiento óseo.Los CPC se pueden implantar de forma mini-invasiva pero tienen tasas de crecimiento de hueso y reabsorción relativamente bajas (en comparación con los gránulos de fosfato de calcio) debido a la ausencia de poros interconectados de suficiente dimensión para permitir el crecimiento interno de células y vasos sanguíneos (típicamente Ø > 0,05 mm).Un campo de aplicación prometedor para las CPC es el aumento óseo, es decir, el refuerzo del hueso osteoporótico mediante la inyección de CPC [4-6].Dichos procedimientos facilitan la fijación de tornillos en huesos mecánicamente deficientes (por ejemplo, para la osteosíntesis) y disminuyen los dolores asociados con vértebras inestables (p. ej., vertebroplastia [7]).Sin embargo, los resultados a largo plazo están mal documentados y son cuestionables teniendo en cuenta la fragilidad de las CPC.Las CPC también se pueden usar como transportadores de fármacos [8, 9] o para la síntesis de andamios de fosfato de calcio [10-12].

Historia
El descubrimiento de las CPC se ha atribuido a Brown y Chow en un resumen publicado en 1983 [13].Sin embargo, varios autores trabajaron con reacciones similares antes de 1983. Por ejemplo, Kingery analizó formulaciones basadas en CaO y ácido fosfórico en 1950 [14].En la década de 1970 y principios de la de 1980, Monma describió las propiedades hidráulicas del α-TCP [15, 16].En 1982, R. LeGeros et al.publicó un resumen sobre el establecimiento de compuestos apatíticos en condiciones fisiológicas [17].Los primeros informes sobre el uso clínico de las CPC se publicaron a mediados de la década de 1990.

Tipos de reacción
Se han propuesto numerosas formulaciones de CPC en los últimos 25 años, pero todas se pueden clasificar en dos tipos de reacciones: una reacción ácido-base (llamada aquí CPC "de dos componentes" para simplificar) o la transformación de una fase metaestable en una fase más estable (CPC "de un componente") [19-22].En 1983, Brown y Chow propusieron CPC de dos componentes basados ​​en mezclas de fosfato tetracálcico (TetCP; consulte la lista de siglas al final de la fórmula química) y fosfato dicálcico (DCP [13]. El producto final de la reacción fue un apetito cuyo la estequiometría dependía de la relación entre TetCP y DCP: hidroxiapatita (HA) para TetCP/DCP = 1 (x = 0 en la reacción (1) - ver reacciones (1) y (1a) más adelante) a fosfato tricálcico (TCP) para TetCP/ DCP = 0,5 (x = 1; reacción (1b)): Lemaître et al. en 1987 [23] describieron otro CPC de dos componentes: mezclas de β-fosfato tricálcico (β-TCP), fosfato monocálcico (MCPM) y agua forma fosfato dicálcico dihidratado (DCPD) de acuerdo con la reacción (2). El uso de ácido fosfórico fue propuesto en el mismo año por Bajpai [24] (Reacción (3)). Los CPC de un componente se basan en fosfato tricálcico α [15, 16] o fosfato (tri)cálcico amorfo [25, 26] (reacciones (4) y (5). En resumen, el producto final de las formulaciones de CPC puede ser un apetito or DCPD.Como el nombre del mineral de DCPD es brushita, los CPC a menudo se denominan CPC de apatita o CPC de brushita.La principal diferencia entre la CPC de apatita y de brushita es el pH durante la reacción: pH neutro o básico para la CPC de apatita y pH ácido (<6) para la CPC de brushita.