Brushite
Définition
La brushite est un cristal de phosphate hydraté naturel de calcium, dont la formule chimique CaHPO4·2H2O est celle du phosphate bicalcique dihydraté. La brushite est une phase relativement acide du phosphate de calcium. La brushite est trouvée dans les gisements de guano.
La brushite et la monétite :
Structure physique de la brushite et de la monétite.
Explications
En termes simples, la brushite est un cristal de phosphate de calcium. Elle se forme plus facilement que l'hydroxyapatite ou l'oxalate de calcium. En tant que forme précurseur, la brushite est similaire aux couches externes "amorphes" du minéral osseux et à la première phase de dépôt sur la plaque exposée à l'urine.
La brushite peut jouer un rôle régulateur important dans la formation de calculs rénaux contenant du calcium. L'environnement urinaire des patients atteints de néphrolithiase hypercalciurique est généralement sursaturé et montre une propension accrue à la nucléation spontanée de brushite. La brushite a été identifiée dans l'urine "formant des calculs" et dans les calculs. Cette phase cristalline peut subir une transformation de phase en hydroxyapatite ou provoquer une nucléation hétérogène ou une croissance épitaxiale d'oxalate de calcium. Ainsi, la brushite peut également participer à la formation de calculs d'hydroxypatite ou d'oxalate de calcium.
La brushite (phosphate dicalcique dihydraté; DCPD) se forme dans des environnements acides (pH < 4,2), tandis que l'apatite (hydroxyapatite déficiente en calcium; CDHA) précipite dans des conditions neutres à basiques (pH > 4,2).
Cément brushite
La brushite est la phase la plus stable du point de vue thermodynamique lorsque le pH est de 4,2 ou moins. Par conséquent, un mélange de poudre de phosphate de calcium qui fournit des ions Ca2+ et PO43- et dont le pH de la pâte est de 4,2 ou moins pourrait être le cément brushite. L'un des composants clés du cément brushite est le β-TCP, et donc parfois, le cément brushite est également appelé cément β-TCP.
Le cément brushite a été inventé par Lemaitre en 1987. Fondamentalement, le cément brushite est constitué de β-TCP et de phosphate monocalcique monohydraté (MCPM : Ca(H2PO4)2·H2O) ou d'acide phosphorique (H3PO4) et forme de la brushite en fonction de la réaction de prise comme indiqué dans : β-Ca3(PO4)2 + Ca(H2PO4)2⋅H2O + 7H2O → 4CaHPO4⋅2H2O.
Le MCPM (phosphate monocalcique monohydraté) est un phosphate de calcium très acide et fournit un environnement acide de sorte que le pH du cément passé est devenu de 4,2 ou moins. Par conséquent, ce n'est pas l'apatite mais la brushite qui devient la phase la plus stable thermodynamiquement et ainsi la brushite se forme. La réaction de prise du cément brushite est également un changement de composition basé sur la réaction de dissolution-précipitation. Lors du mélange avec de l'eau, le MCPM se dissout pour fournir Ca2+, HPO43- et des conditions acides comme indiqué dans : Ca(H2PO4)2⋅H2O → Ca2+ + 2H+ + 2HPO43- + H2O.
La dissolution survient immédiatement après le mélange car le MCPM est un sel hautement soluble. C'est l'une des principales différences entre le cément à l'apatite dont la réaction de dissolution prend un certain temps et, par conséquent, le temps de prise est plus long par rapport au cément à la brushite. Le β-TCP ne se dissout pas immédiatement même lorsqu'il est exposé à l'eau, mais le β-TCP se dissout immédiatement dans des conditions acides fournies par la dissolution du MCPM, comme indiqué dans : Ca3(PO4)2 + 2H+ → 3Ca2+ + 2HPO43-.
La dissolution du β-TCP consomme des protons entraînant une augmentation du pH qui induit la précipitation de la brushite, comme indiqué dans : Ca(H2PO4)2⋅H2O + Ca3(PO4)2 + 7H2O → 4Ca2+ + 4HPO43- + 8H2O → 4CaHPO4⋅2H2O. La brushite précipitée relie le β-TCP restant.
Contrairement au cément à l'apatite qui présentait un long temps de prise au moment de l'invention initiale, le cément brushite présentait un temps de prise rapide au moment de l'invention initiale. Le temps de prise était de 30 s à partir du début du mélange. Cela peut être dû au moins en partie à la solubilité plus élevée du phosphate de calcium dans des conditions acides. De plus, la résistance mécanique du cément brushite était inférieure à celle du cément apatite. La résistance à la traction diamétrale (DTS) du cément brushite était faible (< 1 MPa) et diminue lors d'un vieillissement prolongé dans une humidité relative de 100 % à 37–40 °C.
Synonymes, antonymes
Voir tous les synonymes pour "brushite".2 synonymes (sens proche) de "brushite" :
- phosphate dicalcique dihydraté
- phosphate hydraté naturel de calcium
0 antonyme (sens contraire).
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