Двузамещенный фосфат кальция что это
Фосфат кальция (Е341)
Фосфат кальция – вещество, которое имеет кодовый номер Е341. Данная добавка является консервантом, обладающим свойствами антиоксиданта и применяется в качестве разрыхлителя в пищевой промышленности.
Качества, которыми обладает данная добавка сделали ее достаточно популярной во многих областях промышленности. Она стала известной не только как разрыхлитель, но и как эмульгатор и уплотнитель. Также продукт применяется как стабилизатор, регулятор кислотности и фиксатор.
Фосфат кальция – это синтетическое неорганическое вещество. Исходное сырье для данного продукта – минералы (апатит, фосфорит, гидроксилапатит). Для получения готового вещества, сырье проходит гидротермический обжиг, после чего к нему добавляется полугидратная фосфорная кислота. Готовая добавка имеет вид аморфного белого порошка, которая активно растворяется в различных кислотах, чего нельзя сказать о простой воде.
Добавка Е341 имеет 3 подвида. Каждый из них нашел применение в различных отраслях жизнедеятельности человека. Антиоксидант обладает устойчивостью к воздействию внеклеточной жидкости. Если искать аналог природного происхождения, то с уверенностью можно сказать, что определенное количество фосфата кальция есть содержится в молоке коровы. Также около 70 процентов этой соли находится в любой костной ткани.
В промышленности фосфат кальция добывают при соединении ортофосфорной кислоты, известкового молока и оксида кальция. Стоит отметить, что растворимость фосфата кальция снижается при увеличении температуры.
Применение фосфата кальция
Пищевую добавку Е341 используют в пищевой промышленности в качестве стабилизатора вкуса, регулятора кислотности, разрыхлителя и фиксатора. Также фосфат кальция добавляют, как эмульгирующую соль при производстве плавленого сыра. Нередко его применяют при производстве сухого молока, сливок, сгущенного молока, различных фруктовых и овощных консервов.
Наиболее популярно его применение при изготовлении хлебобулочных изделий, специальных напитков для спортсменов, фаршей, сухих чаев, завтраков, различных полуфабрикатов и биологически активных добавок.
Кроме пищевой промышленности, добавка Е341 является компонентом в зубных пастах и порошках, ее используют при производстве керамических изделий, стекол и мягких абразивов. Кроме того, достаточно распространены фосфаты кальция при изготовлении кормов для животных. Также не обходятся без этого вещества и производители различных удобрений.
Полезные свойства и вред
Исследования и тестирование добавки Е341 ведутся уже примерно 50 лет. Доказательств того, что добавка вредна для организма человека на сегодняшний день нет, но мнение о вреде фосфата кальция все же имеет свое место.
Некоторые ученые уверены в том, что добавка Е341 обладает канцерогенным воздействием и способствует появлению в организме излишков холестерина.
Это может вызвать заболевания и нарушения работы желудочно-кишечного тракта. Несмотря на предполагаемый вред, добавку Е341 принято считать одним из главных компонентов для нормальной работы организма человека. Данное вещество принимает непосредственное участие во многих важных физиологических процессах.
Стоит помнить, что именно из фосфата кальция на 70 процентов состоят человеческие кости. Кроме того, зубная эмаль также в основном состоит из этого вещества.
Ортофосфат кальция 2-замещенный (Е341ii)
Пищевая добавка Е341(іі) относится к группе с названием фосфаты кальция. Данное вещество является неорганическим и встречается в природе достаточно часто. Для производства добавки предполагается взаимодействие некоторых субстанций. В случае с Е341(іі) – это ортофосфатная кислота, кальций гидроксид и минералы.
Ортофосфат кальция – популярный антиоксидант, обладающий свойствами стабилизатора, фиксатора окраски, разрыхлителя, эмульгатора и антислеживателя. Данный антиоксидант применяем в различных сферах жизнедеятельности человека. Само вещество – это белый рассыпчатый порошок, растворяющийся в кислотах, но при этом устойчив к воде и этанолу.
Природным местом нахождения ортофосфата кальция являются минералы: апатит, фосфорит, гидроксиапатит. Особенностями данной добавки является то, что она имеет свойство медленно поглощать аммиак из воздуха. Также данное вещество не проявляет стойкости к температурам.
Влияние добавки на организм человека
Исследования добавки Е341(іі) продолжаются довольно продолжительный период. Некоторые данные гласят о том, что начали изучение вреда и пользы добавки еще в 70-х годах 20 столетия. Стоит отметить, что доказательств тому, что добавка является опасной, нет. Есть исследователи, которые считают, что Е341(іі) все-таки вреден для организма, особенно в больших дозах. В связи с этим могут появиться нарушения пищеварения. Есть реальные сведения о том, что при употреблении пищи с добавкой Е341(іі), у людей возникали заболевания ЖКТ. Кроме того, ортофосфат кальция способен спровоцировать резкое повышение холестерина в крови, который вредит здоровью.
Несмотря на некоторые недостатки добавки, стоит отметить тот факт, что фосфаты кальция являются очень важными для множества процессов, происходящих в организме человека. Наиболее важную роль они играют для костей и зубов.
Применение добавки
Фосфаты кальция применяются большими объемами в абсолютно разных областях. Производители пищевых продуктов добавляют данное вещество в хлебобулочные изделия, мясо, рыбу, сгущенку, сухое молоко и различные полуфабрикаты. Также его добавляют в некоторые алкогольные напитки и напитки для спортсменов. Содержат добавку Е341(іі) и плавленые сыры, чай и сухие завтраки.
Не менее популярным является применение добавки в сельскохозяйственных отраслях. Ортофосфат кальция добавляют в корм для животных и применяют в качестве удобрения. Также данная добавка используется при производстве стекла, керамики и абразивного материала. Добавку Е341(іі) часто можно увидеть в составе зубных паст и порошков.
Стоит отметить, что данная добавка разрешена в большинстве стран, и используется, чаще всего, как пищевая.
Фосфаты кальция — больше, чем просто наполнитель
Кальциевые соли используются в фармацевтической технологии на протяжении многих лет. Они обладают определенными физико-химическими свойствами, что делает их идеальными вспомогательными веществами при производстве твердых лекарственных форм. Преимущественно соли кальция используются в качестве наполнителя при разработке лекарственных рецептур, однако, функциональные возможности фосфатов кальция выходят далеко за рамки использования его как просто наполнителя. Грамотное применение данного вспомогательного ингредиента позволяет достигать поставленные перед разработчиками цели.
Соли кальция – неорганические вещества минерального происхождения, в связи с чем они характеризуются высокой химической стабильностью. По той же самой причине, они совместимы с большинством известных активных фармацевтических субстанций, за исключением некоторых антибиотиков — индометацина и тетрациклина, которые с ионами кальция образуют трудно абсорбируемые комплексы. Трехосновный кальция фосфат (USP) несовместим с токоферилацетатом, который связывает большое количество гидроксильных групп на поверхности вещества.
Кальциевые соли ортофосфорной кислоты не взаимодействуют с водой, вследствие чего могут успешно использоваться в любых технологиях с применением воды в качестве полностью инертного уплотнителя. Из-за высокого содержания кальция и фосфора соли часто используются в качестве пищевых добавок. В особенности, широкое применение в данной отрасли находят гидроксиапатиты, благодаря соотношению кальция и фосфора, которое также характерно для костей человека.
Вспомогательные вещества на основе фосфатов кальция – идеальные наполнители для прямого прессования благодаря присущей им многофункциональности. Подходящие размер и форма частиц обеспечивают фосфатам кальция превосходную текучесть. Кроме того, с их помощью можно регулировать текучесть плохо сыпучих порошков, что позволяет относительно легко получать массу для таблетирования, не прибегая к дополнительному этапу грануляции. Высокая плотность солей кальция позволяет использовать большее количество вспомогательных веществ без увеличения размера лекарственной формы, а также, при необходимости, уменьшать размер конечного продукта без изменения количества вспомогательных веществ в составе.
Двухосновные фосфаты кальция представляют собой твердые неорганические соединения, которые при сжатии подвергаются преимущественно хрупкому разрушению. Данное свойство обеспечивает высокую текучесть материала, таким образом, таблетки получаются достаточно твердыми. В дополнение к этому, таблетки, содержащие в своем составе фосфаты кальция, не подвержены расширению после выталкивания их из матрицы пресс-инструмента. Данное явление обычно наблюдается после декомпрессии упругих или пластично-упругих материалов. Другой важной особенностью фосфатов кальция является их низкая чувствительность к лубрикантам. Увеличение количества лубрикантов или длительное время перемешивания не оказывают существенного влияния на прессуемость порошковых смесей, содержащих в своем составе фосфаты кальция.
На сегодняшний день на фармацевтическом рынке представлен широкий выбор различных сортов фосфатов кальция. Сорта, содержащие крупные частицы, используют в основном для прямого прессования, а сорта, состоящие из мелких частиц, подходят для процессов грануляции. В данной статье представлены наиболее важные свойства различных сортов фосфатов кальция для прямого прессования:
Перечисленные выше сорта производит немецкая компания «Chemische Fabrik Budenheim» (далее «Budenheim»), и они предназначены для метода прямого прессования. В статье также представлены свойства таблеток, полученных при помощи данных веществ. Таким образом, данная статья позволяет получить представление о том, каких целей можно достичь при использовании фосфатов кальция в разработке лекарственных рецептур.
Функциональные свойства фосфатов кальция
Частицы двухосновного фосфата кальция (DI-CAFOS ® A150, DI-CAFOS ® A60 и DI-CAFOS ® D160) представляют собой агрегаты мелких частиц различной формы и размеров. На снимках под микроскопом можно увидеть практически сферическую форму частиц фосфата кальция (рис.1-3). В то же время поверхность частиц шероховатая, хорошо сформированная, что улучшает однородность смеси при перемешивании с другими ингредиентами.
Поверхность трехосновного фосфата кальция (TRI-CAFOS® 500) широкая, а ее структура напоминает губку (рис.4). Благодаря данной специфичной структуре, во время смешивания мелкие частицы других ингредиентов, включая АФИ, могут легко прилипать к более крупным частицам фосфата кальция, таким образом эффективность перемешивания повышается.
Фосфаты кальция характеризуются высокой объемной плотностью, что вкупе с подходящей формой частиц обеспечивает отличную сыпучесть. Кроме того, такой уровень плотности материала позволяет значительно уменьшить размер таблетки или капсулы без изменения их массы. Если же необходимо использовать большее количество вспомогательного вещества, например, с целью улучшения текучести и/или прессуемости смеси с трудным АФИ, этого также можно достичь благодаря высокой плотности фосфатов кальция без изменения размера лекарственной формы.
Очень важным аспектом является поведение фосфатов кальция в водной среде, поскольку это может повлиять на эффективность лекарственного препарата. Как правило, данные вещества не растворимы в водных средах при нейтральном или щелочном рН. Однако они растворимы в разбавленных кислотах, например, в 0,1М соляной кислоте. Это означает, что в кислой среде желудка они полностью растворяются, не препятствуя высвобождению препарата. Следовательно, исключены риски при растворении и всасывании препарата в ЖКТ. Также при контакте с водой или водными растворами фосфаты кальция не набухают и не образуют гидрогели. Они не распадаются сами по себе, однако, применение небольших количеств популярных дезинтегрантов (например, кроскармеллозы натрия или поперечно сшитого поливинилпирролидона) позволяет получать быстрораспадающиеся таблетки (рис.6).
Двухосновные фосфаты кальция не гигроскопичны и в условиях, обычно применяемых в лаборатории и при производстве, являются физически и химически стабильными. Прочность таблеток с данными веществами в составе не меняется при хранении в надлежащих условиях.
Известна тенденция безводных органических веществ к образованию гидратов при контакте даже с небольшим количеством водяного пара, присутствующего в воздухе. При использовании фосфатов кальция такого эффекта не наблюдается. Следует также отметить, что безводный двухосновный фосфат кальция (DI-CAFOS ® A60 и DI-CAFOS ® A150) не образует гидраты даже при перемешивании с водой в течение длительного времени.
Таблетируемость сортов кальция фосфата для прямого прессования
DI-CAFOS ® A60 – вещество исключительно высокой плотности и низкой пористости. Эти свойства могут быть полезны при получении таблеток или капсул меньшего размера (рис.6). Лекарственные формы меньшего размера легче принимать, таким образом, пациенту проще соблюдать режим лечения. Это особенно актуально в педиатрической и гериатрической практике. Кроме того, DI-CAFOS ® A60 может использоваться для создания лекарственных форм с высокой плотностью, превышающей плотность желудочного сока. Такая лекарственная форма оседает в нижней части антрального отдела желудка и влияет на время прохождения пищевого комка через желудок. Однако следует учитывать, что низкая удельная площадь поверхности DI-CAFOS ® A60 требует более высоких усилий прессования для получения таблеток достаточной прочности.
TRI-CAFOS ® 500 редко используется в качестве единственного наполнителя в составах для прямого прессования. Он успешно применяется в качестве дополнения к стандартным наполнителям. При использовании от 10 до 30 % TRI-CAFOS ® 500 в рецептуре таблеток его большая удельная площадь поверхности способствует лучшему связыванию порошковых смесей. Таким образом, одновременно увеличивается прочность и пористость таблетки (рис.8-9). Помимо фосфатов кальция (DI-CAFOS ® A150 и TRI-CAFOS ® 500), таблетки в своем составе содержат 2 % кроскармеллозы натрия в качестве дезинтегранта и 0,5 % лубриканта (магния стеарата). Следует также отметить, что помимо увеличения прочности таблетки, добавление TRI-CAFOS ® 500 может увеличить пористость таблетки и, как следствие, значительно сократить время дезинтеграции (рис.10).
Резюме
Многие свойства фосфатов кальция, такие как отличная сыпучесть или высокая прессуемость, делают их идеальными наполнителями для прямого прессования. Поскольку основным механизмом деформации при сжатии фосфатов кальция является хрупкое разрушение, данные вещества менее чувствительны к особенностям производственного оборудования, скорости таблетирования или лубрикантам. Такие преимущества могут быть полезны при масштабировании производства. Хотя данная статья посвящена функциональным особенностям фосфатов кальция при прямом прессовании, следует отметить, что сорта, содержащие в своем составе крупные частицы, также могут быть успешно применены в процессах влажной и сухой грануляции. Преимущество их использования – простота в обращении. Помимо высокой насыпной плотности они содержат мало мелких частиц. Таким образом, пылеобразование в процессах взвешивания и просеивания минимально. До недавнего времени вспомогательные вещества рассматривались исключительно как неактивные ингредиенты, используемые только в качестве порошков для наполнения и их дальнейшей переработки, но сейчас доподлинно известно, что они также могут оказывать влияние на эффективность и стабильность лекарственных препаратов.
Фосфаты кальция, их свойства и биологическое значение
Фосфаты кальция — неорганические соли кальция и фосфорных кислот.
Получают фосфаты кальция из минеральных фосфоросодержащих руд — фосфорита и апатита. Соли фосфорной кислоты встречаются в молочных продуктах.
Кальций фосфорнокислый ЧДА | Кальций фосфорнокислый |
Кристаллические порошкообразные вещества, чаще всего не водорастворимые (полифосфат растворяется средне). Хорошо растворимы в кислых растворах и кислотах. Не растворяются в этаноле. Не имеют запаха, могут быть белыми, сероватыми, желтоватыми, бежевыми, серо-коричневыми.
Биологическое значение солей фосфорной кислоты для человека
Хорошо усваиваются, так как желудочный сок — это соляная кислота. Пополняют запасы кальция, нужного для костей и эмали зубов. Пополняют запасы фосфора — для мышц, образования белков и других метаболических процессов.
Биодобавки с этими фосфатами гораздо эффективнее популярного глюконата кальция. Их выписывают при переломах, остеопорозе, проблемах с ногтями; при беременности и во время грудного вскармливания. (Перед применением проконсультируйтесь с врачом — есть противопоказания!)
При передозировке фосфаты не усваиваются, что приводит к шлакованию организма. При этом возникают проблемы в работе ЖКТ, развивается почечная недостаточность, образуются камни в почках. В крови увеличивается содержание холестерина. Возможна индивидуальная непереносимость.
Реактивы не ядовиты, относятся к 3-му классу опасности, но вдыхание пыли вызывает раздражение дыхательных путей. Пыль также раздражает кожу и слизистые глаз. Если пыль попала в глаза, их следует хорошо промыть и обратиться к врачу. На рабочем месте нужно использовать защитную одежду, респираторы и очки. Помещение должно быть оборудовано принудительной вентиляцией, а места интенсивного пылеобразования — вытяжками и защитными зонтами.
Хранят фосфаты кальция в полиэтиленовых или многослойных бумажных герметично закрытых мешках, на закрытых складах.
Гидроортофосфат кальция
Гидроортофосфат кальция | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | Гидроортофосфат кальция |
Традиционные названия | Двузамещённый ортофосфат кальция, двузамещённый фосфорнокислый кальций |
Химическая формула | CaHPO4 |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | Белые кристаллы |
Молярная масса | 136,06 г/моль |
Плотность | 2,929 г/см³ |
Термические свойства | |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | 0,02 г/100 мл |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7757-93-9 |
Рег. номер PubChem | 104805 |
SMILES | OP(=O)([O-])[O-].[Ca+2] |
Гидроортофосфат кальция (двузамещённый фосфорнокислый кальций) — кислая соль кальция и ортофосфорной кислоты с формулой CaHPO4. Образует кристаллогидрат.
Содержание
Получение
Физические свойства
Безводный гидроортофосфат кальция образует белые кристаллы. Кристаллизуется из водных растворов с температурой выше 36°С.
Из водных растворов с температурой ниже 36°С выделяется кристаллогидрат CaHPO4•2H2O, бесцветные кристаллы с плотностью 2,317 г/см³.
Химические свойства
Применение
Применяется для подкормки скота (Кормовые фосфаты) и как фосрфорное удобрение.
Литература
H + | Li + | K + | Na + | NH4 + | Ba 2+ | Ca 2+ | Mg 2+ | Sr 2+ | Al 3+ | Cr 3+ | Fe 2+ | Fe 3+ | Ni 2+ | Co 2+ | Mn 2+ | Zn 2+ | Ag + | Hg 2+ | Hg2 2+ | Pb 2+ | Sn 2+ | Cu + | Cu 2+ | |
OH − | P | P | P | — | P | М | Н | М | Н | Н | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | — | — | Н | Н | Н | Н | |
F − | P | Н | P | P | Р | М | Н | Н | М | Р | Н | Н | Н | Р | Р | М | Р | Р | М | М | Н | Р | Н | Р |
Cl − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Р | Н | М | — | Н | Р |
Br − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | Н | М | Р | H | Р |
I − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Р | — | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | Н | М | Н | — |
S 2− | P | P | P | P | — | Р | М | Н | Р | — | — | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
SO3 2− | P | P | P | P | Р | М | М | М | Н | ? | ? | М | ? | Н | Н | Н | М | Н | Н | Н | Н | ? | Н | ? |
SO4 2− | P | P | P | P | Р | Н | М | Р | Н | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | — | Н | Н | Р | Р | Р |
NO3 − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р | — | Р | Р |
NO2 − | P | P | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | Р | М | ? | ? | М | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
PO4 3− | P | Н | P | P | — | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | ? | Н | Н | Н | Н |
CO3 2− | М | Р | P | P | Р | Н | Н | Н | Н | — | — | Н | — | Н | Н | — | Н | Н | — | Н | — | — | ? | — |
CH3COO − | P | Р | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | — | Р | Р | — | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | Р | — | Р | Р |
CN − | P | Р | P | P | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Н | Н | — | Н | Н | Н | Н | Н | Р | Н | Р | — | — | Н |
SiO3 2− | H | Н | P | P | ? | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? | ? | Н | Н | ? | ? | ? | Н | ? | ? | ? |
Полезное
Смотреть что такое «Гидроортофосфат кальция» в других словарях:
Гидроортофосфат калия — Гидроортофосфат калия … Википедия
КАЛЬЦИЯ ФОСФАТЫ — бесцв. кристаллы. Ортофосфат (трикальцийфосфат) Са 3 (РО 4)2 существует в двух модификациях a и b (см. табл.); в воде плохо раств. (0,0025% по массе при 20 °С); легко взаимод. с к тами, образуя гидрофосфаты. Входит в состав минералов… … Химическая энциклопедия
Карбид кальция — Карбид кальция … Википедия
Гидроксид кальция — Общие … Википедия
Оксид кальция — Общие … Википедия
Карбонат кальция — Карбонат кальция … Википедия
Сульфат кальция — Для улучшения этой статьи желательно?: Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Викифицировать статью … Википедия
Хлорид кальция — Общие … Википедия
Ацетат кальция — Ацетат кальция … Википедия
Вольфрамат кальция — Общие Систематическое наименование Вольфрамат кальция Традиционные названия вольфрамовокислый кальций Химическая формула CaWO4 Физические свойства … Википедия