Hydroxyapatite

Hydroxyapatite Catégorie VIII : phosphates, arséniates, vanadates[1]
Hydroxyapatite- Slovaquie
Général
Classe de Strunz	8.BN.05 8 PHOSPHATES, ARSENATES, VANADATES  8.B Phosphates, etc. with Additional Anions, without H2O   8.BN With only large cations, (OH, etc.):RO4 = 0.33:1    8.BN.05 IMA2008-068 Ca2Pb3(PO4)3F Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Phosphohedyphane Ca2Pb3(PO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 IMA2008-009 Sr5(PO4)3F Space Group P 63/m Point Group 6/m 2/m 2/m    8.BN.05 Alforsite Ba5(PO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Apatite Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Belovite-(Ce) (Sr,Ce,Na,Ca)5(PO4)3(OH) Space Group P 3 Point Group 3    8.BN.05 Belovite-(La) (Sr,La,Ce,Ca)5(PO4)3(F,OH) Space Group P 3 Point Group 3    8.BN.05 Fermorite (Ca,Sr)5(AsO4,PO4)3(OH) Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Johnbaumite Ca5(AsO4)3(OH) Space Group P 63/m,P 63 Point Group Hex    8.BN.05 Apatite-(CaOH) Ca5(PO4)3(OH) Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Apatite-(CaCl) Ca5(PO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Carbonate-fluorapatite? Ca5(PO4,CO3)3F Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Carbonate-hydroxylapatite? Ca5(PO4,CO3)3(OH) Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Clinomimetite Pb5(AsO4)3Cl Space Group P 21/b Point Group 2/m    8.BN.05 Apatite-(CaF) Ca5(PO4)3F Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Fluorcaphite (Ca,Sr,Ce,Na)5(PO4)3F Space Group P 63 Point Group 6    8.BN.05 Hedyphane Ca2Pb3(AsO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Mimetite Pb5(AsO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Apatite-(SrOH) (Sr,Ca)5(PO4)3(F,OH) Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Morelandite (Ba,Ca,Pb)5(AsO4,PO4)3Cl Space Group P 63/m,P 63 Point Group Hex    8.BN.05 Pyromorphite Pb5(PO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Vanadinite Pb5(VO4)3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Svabite Ca5(AsO4)3F Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Turneaureite Ca5[(As,P)O4]3Cl Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Hydroxylpyromorphite Pb5(PO4)3OH Space Group P 63/m Point Group 6/m    8.BN.05 Apatite-(CaOH)-M (Ca,Na)5[(P,S)O4]3(OH,Cl) Space Group P 21/b Point Group 2/m    8.BN.05 Deloneite-(Ce) NaCa2SrCe(PO4)3F Space Group P 3 Point Group 3    8.BN.05 Kuannersuite-(Ce) Ba6Na2REE2(PO4)6FCl Space Group P 3 Point Group 3
Classe de Dana	41.08.01.03 Phosphates, arséniates et vanadates 41. Phosphates sans H2O (avec hydroxyl ou halogène) 41.8.1/ Groupe de l'apatite, sous-groupe phosphate de calcium
Formule chimique	Ca5(PO4)3(OH)
Identification
Système cristallin	hexagonal
Classe cristalline et groupe d'espace	hexagonal dipyramidal, ${\displaystyle 6/m\ }$
Échelle de Mohs	5
Trait	blanc
Éclat	vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	no=1,633-1,667 ne=1,630-1,664
Biréfringence	0,002 à 0,004 ; biaxe négatif
Dispersion optique	δ=0,003
Propriétés chimiques
Densité	3.8
Solubilité	soluble dans HNO3
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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L'hydroxyapatite ou hydroxylapatite (HA) est une espèce minérale de la famille des phosphates, de formule Ca₅(PO₄)₃(OH), usuellement écrite Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ pour souligner le fait que la maille de la structure cristalline comprend deux motifs. L'hydroxyapatite est le membre hydroxylé du groupe apatite. L'ion OH⁻ peut être remplacé par le fluor, le chlore ou le carbonate.

L'hydroxyapatite cristallise dans le système hexagonal. La poudre d'hydroxyapatite pure est blanche. Celles que l'on trouve dans la nature peuvent cependant être de couleur marron, jaune ou verte. On peut rapprocher ceci de la décoloration observée dans la fluorose dentaire.

L'hydroxyapatite est la principale composante minérale de l'émail dentaire, la dentine et l'os.

Modes de production

L'hydroxyapatite peut être synthétisée par différentes méthodes, comme la coprécipitation chimique^[2], par voie hydrothermale, par irradiation micro-onde, par voie sol-gel (chimie douce) ou encore par voie solide. Tagai et Aoki proposent qu'une suspension d'hydroxyapatite nanocristalline peut être préparée par une réaction de précipitation en chimie douce suivant l'équation ci-dessous^[3].

10 Ca(OH)₂ + 6 H₃PO₄ → Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ + 18 H₂O

Déficience en Calcium

La sous-stoechiométrie de l'hydroxyapatite Ca_10−x(PO₄)_6−x(HPO₄)_x(OH)_2−x (où x est compris entre 0 et 1) est généralement définie par un déficit cationique. Un ratio Ca/P permet de rendre compte de ce déficit et est compris entre 1,67 et 1,5. Le ratio Ca/P est couramment utilisé dans les discussions de phases de phosphates de calcium^[4].

L'hydroxyapatite stoechiométrique Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ possède un ratio Ca/P = 10/6 soit une valeur de 1.67.

Utilisation médicale

L'hydroxyapatite peut être utilisée comme substance de remplissage pour remplacer un os amputé ou comme enduit pour favoriser la croissance à l'intérieur des implants prothétiques. Bien qu'il existe de nombreux autres états avec une structure chimique similaire voire identique, le corps répond de manière bien différente à l'un ou à l'autre.

Le squelette du corail peut être transformé en hydroxyapatite à haute température. Sa structure poreuse permet une croissance relativement rapide et l'expansion de la force mécanique initiale. De plus, la haute température permet de brûler les molécules organiques comme les protéines, empêchant ainsi le rejet de greffe.

Certains implants dentaires modernes sont enduits d'hydroxyapatite. Il a été suggéré que ceci pourrait favoriser l'ostéointégration, mais il n'existe pas d'essai clinique concluant sur le sujet.

Notes et références

1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
2. « Synthèse de l'hydroxyapatite pure à partir de l'acide phosphorique et du carbonate de calcium », sur www.tandfonline.com, 3 février 2004 (DOI 10.1080/10426500490466625, consulté le 25 janvier 2019)
3. (en) E. Bouyer, F. Gitzhofer et M. I. Boulos, « Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension », Journal of Materials Science: Materials in Medicine, vol. 11, n^o 8,‎ 1^er août 2000, p. 523–531 (ISSN 1573-4838, DOI 10.1023/A:1008918110156, lire en ligne, consulté le 28 janvier 2019)
4. C. Rey, C. Combes, C. Drouet et D. Grossin, « 1.111 - Bioactive Ceramics: Physical Chemistry », dans Comprehensive Biomaterials, Elsevier, 1^er janvier 2011 (ISBN 9780080552941, DOI 10.1016/b978-0-08-055294-1.00178-1, lire en ligne), p. 187–221

Voir aussi

Article connexe

Apatite

Liens externes

• Ressources relatives à la santé :
  • Medical Subject Headings
  • Store medisinske leksikon
• Notice dans un dictionnaire ou une encyclopédie généraliste :

  • Britannica
• Notices d'autorité :

  • LCCN
  • Israël
• (en) Material overview
• (en) International Mineralogical Association
• (en) HA on webmineral.com
• (en) HA on mindat.org
• (en) Data from CAMD - Center for Advanced Microstructures and Devices, Louisiana State University

Bibliographie

• (en) Wopenka, B. et Pasteris, J.D., A mineralogical perspective on the apatite in bone, Materials Science and Engineering : C. 25(2) : 131, 2005