E341 (Les orthophosphates de calcium)

ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM = PHOSPHATE TRICALCIQUE

Numéro CAS : 7758-87-4
Numéro CE : 231-840-8
Numéro MDL : MFCD00015984
Formule moléculaire : CaPO4

Par définition, tous E341 (Les orthophosphates de calcium) sont constitués de trois éléments chimiques majeurs :
calcium (état d'oxydation +2), phosphore (état d'oxydation +5) et oxygène (état d'oxydation -2).
Le groupe orthophosphate (PO43−) est structurellement différent de méta (PO3−), pyro (P2O74−) et poly (PO3)nn−.
La composition chimique de nombreux orthophosphates de calcium comprend de l'hydrogène, soit sous la forme d'un anion orthophosphate acide tel que HPO42− ou H2PO4−, et/ou de l'eau incorporée comme dans le phosphate dicalcique dihydraté (CaHPO4 • 2H2O).

E341 (Les orthophosphates de calcium) sont les principaux constituants minéraux des os et des dents, et il existe un grand intérêt à comprendre les mécanismes physiques qui sous-tendent leur croissance, leur dissolution et leur stabilité de phase.
La plupart des orthophosphates de calcium sont peu solubles dans l'eau, mais tous se dissolvent dans les acides; les rapports molaires calcium sur phosphate (Ca/P) et les solubilités sont des paramètres importants pour distinguer les phases avec des données cristallographiques.
En général, plus le rapport Ca/P est faible, plus la phase phosphate de calcium est acide et soluble.

Les similitudes chimiques et structurelles des orthophosphates de calcium (en abrégé CaPO4) avec la composition minérale des os et des dents naturels en ont fait un bon candidat pour les applications d'ingénierie des tissus osseux.
Au début des années 1980, les chercheurs ont découvert les ciments à orthophosphate de calcium auto-durcissants, qui sont un matériau de greffe bioactif et biodégradable sous forme de poudre et de liquide.
Les deux phases se forment après avoir mélangé une pâte visqueuse qui, après avoir été implantée, prend et durcit dans le corps sous forme d'hydroxyapatite déficiente en calcium non stoechiométrique (CDHA) ou de brushite, parfois mélangée à des particules n'ayant pas réagi et à d'autres phases.

Comme le CDHA et la brushite sont remarquablement biocompartibles et biorésorbables, les ciments à l'orthophosphate de calcium représentent une bonne technique de correction pour les fractures ou défauts osseux non porteurs et semblent être des matériaux très prometteurs pour les applications de greffe osseuse.
De plus, ces ciments possèdent une excellente ostéoconductivité, des capacités de moulage et une manipulation facile.
En outre, des formulations de ciment armé sont disponibles, qui, dans un certain sens, pourraient être décrites comme des bétons d'orthophosphate de calcium.
Les concepts établis par les pionniers du ciment orthophosphate de calcium au début des années 1980 ont servi de plate-forme pour lancer une nouvelle génération de matériaux de substitution osseuse à commercialiser.

E341 (Les orthophosphates de calcium) font l'objet de recherches intensives en raison de leur importance biologique.
E341 (Les orthophosphates de calcium) faiblement cristallins de taille nanométrique non stœchiométrique substitués par des ions, principalement avec une structure d'apatite, constituent le composant inorganique des tissus durs dans les organismes.
Les principaux substituts d'ions sont les ions Na+, K+, Mg2+, Fe2+, Zn2+, Si2+, CO3 2-, Cl- et F- et ils diffèrent en variété et en quantité selon le type de tissu dur, son âge ainsi que sur les particularités individuelles.
L'« apatite biologique » se forme dans les organismes vivants à la suite de processus de biominéralisation dont le mécanisme n'est pas encore élucidé.

Ces processus comprennent la précipitation, la dissolution et la croissance d'orthophosphates de calcium peu cristallins se produisant dans la matrice organique, par exemple le collagène dans le cas des os ou l'amélogénine dans le cas de l'émail, en présence de fluides corporels. L'un des moyens d'élucider les processus élémentaires intervenant lors de la minéralisation des tissus durs osseux est l'approche biomimétique visant à étudier ces processus.
La connaissance des processus élémentaires est cruciale pour le développement de nouveaux matériaux phosphocalciques bioactifs (proches des naturels) pouvant être appliqués pour la réparation, la reconstruction et le remodelage osseux.

En tant que constituants inorganiques des squelettes, de la dentine et de l'émail des dents chez tous les vertébrés, ainsi que des bois des cerfs mâles, E341 (Les orthophosphates de calcium) (CaPO4) semblent être les matériaux clés pour soutenir toute vie sur Terre.
Par conséquent, le CaPO4 biologiquement pertinent possède toutes les caractéristiques nécessaires des biomatériaux, telles que la biocompatibilité, la bioactivité, la biorésorbabilité, l'ostéoconductivité, l'ostéoinductivité, et semble être non toxique, non inflammatoire et non immunogène.

E341 (Les orthophosphates de calcium) constituent le plus grand groupe de biominéraux chez les animaux vertébrés.
E341 (Les orthophosphates de calcium) ont également de nombreuses utilisations dans l'industrie, la médecine et la vie quotidienne.
Les orthophosphates sont des sels de l'acide phosphorique tribasique qui comprennent les espèces ioniques H2PO4-, HPO42- et PO43-.
Les phosphates contenant HPO42- et PO43- constituent généralement E341 (Les orthophosphates de calcium) biologiquement pertinents.
Les sels contenant uniquement du H2PO4- ne se trouvent normalement pas dans des conditions physiologiques, mais sont commercialement importants en tant que composants des engrais.
Les propriétés chimiques et physiques de base d'un matériau dépendent des types et des quantités relatives des atomes constituants et de leurs emplacements les uns par rapport aux autres.

Dans les disciplines chirurgicales, où les os doivent être réparés, augmentés ou améliorés, les substituts osseux sont indispensables.
Par conséquent, un intérêt a considérablement augmenté dans l'application de greffes osseuses synthétiques.
Comme diverses interactions entre les cellules, les tissus environnants et les biomatériaux implantés se produisent toujours aux interfaces, les propriétés de surface des implants sont d'une importance primordiale pour déterminer à la fois la réponse biologique aux implants et la réponse matérielle aux conditions physiologiques.

Par conséquent, une ingénierie de surface vise à modifier à la fois les biomatériaux eux-mêmes et les réponses biologiques en introduisant des changements souhaitables dans les propriétés de surface des implants tout en conservant leurs propriétés mécaniques globales.
Pour répondre à ces exigences, une classe spéciale de greffons osseux artificiels a été introduite en 1976.
Il est composé de divers biomatériaux et/ou biodispositifs mécaniquement stables (donc adaptés aux applications de support de charge) avec des revêtements, des films et des couches d'orthophosphate de calcium sur leurs surfaces pour à la fois améliorer les interactions avec les tissus environnants et fournir une liaison adéquate aux os.

De nombreuses techniques de production de revêtements, de films et de couches d'orthophosphate de calcium ont déjà été inventées et de nouvelles techniques prometteuses sont continuellement étudiées.
Le phosphate tricalcique est un ingrédient qui aide les aliments, les produits alimentaires et les ingrédients alimentaires à répondre aux attentes des consommateurs à maintes reprises, même après avoir été assis dans le garde-manger ou le réfrigérateur après l'achat.

Le phosphate tricalcique a plusieurs propriétés qui rendent le phosphate tricalcique utile dans la formulation des aliments.
Il s'agit notamment des éléments suivants :

Le phosphate tricalcique est presque insoluble dans l'eau, a un profil de saveur très faible et se présente généralement sous la forme d'une fine poudre blanche.
La texture crayeuse du phosphate tricalcique rend le phosphate tricalcique utile en tant qu'agent à écoulement libre, car le phosphate tricalcique a la capacité de prendre jusqu'à 10% du poids du phosphate tricalcique en humidité.
La texture et les propriétés de couleur du phosphate tricalcique font également du phosphate tricalcique un agent opacifiant efficace.
Les étiquettes des ingrédients répertorient le phosphate tricalcique sous forme de phosphate de calcium tribasique, d'orthophosphate tricalcique et de phosphate de calcium précipité, ou de phosphate tricalcique étiqueté dans les documents de formulation comme TCP.

Le phosphate tricalcique est également connu sous le nom d'hydroxyapatite.
Le phosphate tricalcique peut également être utilisé pour répondre aux considérations nutritionnelles et diététiques des consommateurs.
Chimiquement, le phosphate tricalcique est un sel de calcium de l'acide phosphorique.
La principale fonction du phosphate tricalcique dans l'enrichissement est d'augmenter la teneur en calcium des aliments.
En raison de sa source minérale, le phosphate tricalcique peut être utilisé dans les aliments végétaliens et est également autorisé dans les produits biologiques.

Pour ceux qui peuvent avoir besoin de vérifier le statut d'additif pour leur pays, le phosphate tricalcique a le numéro E E341, une sous-classe de phosphates de calcium.
Étant donné que le calcium se lie facilement à d'autres minéraux, de nombreux suppléments de calcium contiennent du calcium lié à divers minéraux et vitamines.
Le phosphate tricalcique est un supplément dans lequel le calcium est lié à une molécule de phosphate.

Bien que les carences alimentaires en phosphore soient rares, le phosphore est une partie essentielle des membranes cellulaires et des acides nucléiques. Il joue également un rôle vital dans de nombreux processus biologiques, notamment la production d'énergie, la signalisation cellulaire et la minéralisation osseuse.
Le calcium se lie facilement au phosphore.
Des études ont montré que le phosphate tricalcique présente quelques caractéristiques uniques lorsqu'il est utilisé dans des ciments osseux auto-durcissants, des biocéramiques biodégradables et des composites pour la réparation osseuse, par rapport à d'autres sels de calcium.

Une poudre blanche, inodore, insipide et de très petite taille, stable dans l'air, insoluble dans l'alcool et très légèrement soluble dans l'eau.
TCP est une sous-classe de phosphates de calcium et se compose d'un mélange variable de phosphates de calcium et ayant la composition approximative de 10CaO • 3P2O5 • H2O.
Le TCP peut être utilisé dans les aliments végétaliens et compléter l'origine minérale du TCP.
Certains sels de phosphate de calcium peuvent être anhydres, ce qui signifie que l'eau a été éliminée de la forme saline.
D'autres phosphates de calcium sont appelés dibasiques, ce qui signifie qu'ils ont deux atomes d'hydrogène remplaçables.

UTILISATIONS et APPLICATIONS de l'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Malgré leur fragilité inhérente, les matériaux CaPO4 possèdent plusieurs caractéristiques attrayantes en tant que matériaux d'échafaudage.
À savoir, leur biocompatibilité et leur stoechiométrie variable, donc leur densité de charge de surface, leur fonctionnalité et leurs propriétés de dissolution, les rendent adaptés à la fois à l'administration de médicaments et de facteurs de croissance.
Par conséquent, le CaPO4, en particulier l'hydroxyapatite (HA) et les phosphates tricalciques (TCP), ont suscité un intérêt significatif pour une utilisation simultanée en tant que greffes osseuses et véhicules d'administration de médicaments.
À savoir, des échafaudages et/ou supports tridimensionnels (3D) à base de CaPO4 ont été conçus pour induire la formation osseuse et la vascularisation.
Ces échafaudages sont généralement poreux et abritent divers types de médicaments, de molécules biologiquement actives et/ou de cellules.

-En raison d'une grande similitude chimique avec les tissus biologiques calcifiés, de nombreux orthophosphates de calcium possèdent une biocompatibilité et une bioactivité remarquables.
Les scientifiques des matériaux utilisent largement cette propriété pour construire des greffons osseux artificiels entièrement constitués ou uniquement recouverts en surface d'orthophosphate de calcium biologiquement pertinent.
-De nos jours, une variété de biomatériaux naturels ou synthétiques à base de CaPO4 est produite et a été largement utilisée pour des applications dentaires et orthopédiques.

-Les échafaudages poreux en orthophosphates de calcium sont des outils très prometteurs pour les applications d'ingénierie tissulaire.
-Les ciments osseux à orthophosphate de calcium (CPC) sont largement utilisés en chirurgie orthopédique.
Les implants sont très sensibles aux infections et conduisent souvent à la formation de biofilms microbiens.
-Les antibiotiques sont souvent incorporés dans le ciment osseux pour prévenir l'infection.
-En raison de la similitude chimique avec les constituants inorganiques des tissus calcifiés des mammifères, des orthophosphates de calcium biologiquement pertinents (CaPO4) ont été appliqués en tant que biocéramiques artificielles adaptées à la reconstruction de divers types de défauts osseux.

-Étant donné qu'aucun des types individuels connus de CaPO4 ne semble être capable d'imiter à la fois la composition et les propriétés des os naturels, diverses tentatives ont été tentées pour surmonter ce problème et un concept multiphasique (polyphasique) est l'une des solutions raisonnables.
-Le phosphate tricalcique est un ingrédient largement utilisé dans de nombreuses industries - dentifrice, antiacides, matériel de greffe osseuse, poudre pour bébé, filtration de l'eau, suppléments nutritionnels et revêtements céramiques
–Le phosphate tricalcique fait également partie de notre approvisionnement alimentaire.

-Le phosphate tricalcique est un minéral présent dans de nombreux aliments à de nombreuses fins.
-Dans les aliments, le phosphate tricalcique a des rôles tels que l'anti-agglomérant, l'opacification et la fortification.
Tout cela prend en charge la formulation de produits alimentaires plus désirables en termes de texture, d'apparence, de performance, de durée de conservation et de nutrition.
-En raison de sa source minérale, il peut être utilisé dans les aliments végétaliens.

-Exemples de fonctionnement du phosphate tricalcique dans la fabrication alimentaire :
Régulateur d'acidité
Ajoute de la douceur et de l'opacité aux aliments et boissons à teneur réduite en matières grasses, comme le lait de soja
Anti-agglomérant
Amortir
Enrichissement en minéraux de calcium et de phosphore - observé dans certains jus, boissons de soja, yaourts et produits céréaliers
Agent d'opacification

Émulsifiant
Agent raffermissant – interagit avec les agents gélifiants pour renforcer une structure alimentaire
Agent de traitement de la farine
Humectant dans certains sels de table, sucre ou levure chimique
Stabilisant dans certaines graisses pour la friture
Agent levant dans certains produits de boulangerie et panures
Sel minéral dans les produits fromagers
Épaississant

-Le phosphate de calcium (phosphate tricalcique) est un minéral qui est utilisé comme supplément chez les personnes qui ne reçoivent pas suffisamment de calcium de la nourriture.
-Le phosphate de calcium est utilisé pour traiter les carences en calcium qui peuvent être associées à un faible taux de calcium dans le sang, à un trouble parathyroïdien, à l'ostéoporose et à d'autres affections osseuses.
-Le phosphate de calcium peut également être utilisé à des fins non répertoriées dans ce guide de médicaments.
-Le phosphate tricalcique ou TCP peut être utilisé comme supplément nutritif de calcium et/ou de phosphore dans les produits pharmaceutiques et les multivitamines.

-En plus des fins médicinales, le phosphate tricalcique est utilisé comme agent anti-agglomérant dans l'industrie manufacturière et l'agriculture.
Le phosphate tricalcique est largement disponible et peu coûteux.
Ces qualités, combinées à la capacité du phosphate tricalcique à séparer les matériaux, ont rendu le phosphate tricalcique populaire dans le monde entier.
-Phosphate tricalcique utilisé comme anticoagulant, complément nutritionnel, intensificateur de calcium, régulateur de PH, tampon.
Pour agir comme anticoagulant, additif pour le lait en poudre, les sucreries, le pudding, les arômes et la viande, Auxiliaire pour le raffinage de l'huile animale et la nourriture pour la levure.

-En céramique, le phosphate tricalcique est utilisé comme substitut de la cendre d'os dans les glaçures et les pâtes puisque la chimie du phosphate tricalcique est similaire.

-Pâtisserie
-Des bonbons
-Céramique et Verre
-Laitier
-Nourriture et boissons
-Industriel et institutionnel
-Moi à
-Pharmaceutique
-Industries spécialisées

-Anti-agglomérant:
Le phosphate tricalcique de qualité alimentaire est principalement utilisé comme agent anti-agglomérant.
Les agents anti-agglomérants sont très utiles pour prévenir la formation de grumeaux (agglutination) dans les produits alimentaires.
Sans agents anti-agglomérants, les produits tels que les mélanges à muffins ou à biscuits, les soupes sèches, les mélanges à chocolat chaud, les poudres à crème et autres seraient agglomérés et volumineux.
L'une des utilisations les plus courantes du phosphate tricalcique est l'agent anti-agglomérant pour les épices en poudre et les mélanges de boissons solides.

-Augmenter la valeur nutritionnelle :
Le phosphate tricalcique contient le sel de calcium de l'acide phosphorique, vous verrez donc souvent ce produit utilisé comme additif alimentaire pour augmenter le calcium.
Le phosphate tricalcique est populaire dans les céréales, les produits laitiers et les jus.

-Régulateur de pH et agent tampon :
Le phosphate tricalcique peut être ajouté au lait, aux bonbons, au pudding, au vin, au fromage, aux confitures, aux condiments et aux produits à base de viande pour réguler l'acidité et rehausser la saveur.
-Divers phosphates de calcium sont utilisés comme diluants dans l'industrie pharmaceutique.
Des diluants sont ajoutés aux comprimés ou capsules pharmaceutiques pour rendre le produit suffisamment gros pour être avalé et manipulé, et plus stable.

DE QUOI EST-CE FAIT?
Le TCP de qualité alimentaire peut être produit par la réaction de l'acide phosphorique avec du carbonate de calcium ou de l'hydroxyde de calcium OU la réaction entre une solution de chlorure de calcium et du phosphate trisodique.

PROPRIETES PHYSIQUES et CHIMIQUES de l'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
Température de stockage : +20°C
Température d'expédition : Ambiante
Forme Physique: Cristaux
Couleur : Blanc
Poids moléculaire : 310,174
Aspect : poudre blanche
Densité : 3,14
Point de fusion : 1670°C
Température de stockage : température ambiante

Coefficient de réfraction : 1,63
Solubilité : eau : 0,1 g/L (25 °C)
Poids de la formule : 310,17 g/mol
Conditionnement : Pot de poudre en plastique
Point de fusion : 1670°C
Quantité : 500g
Forme Physique : Solide
Couleur blanche

pH : 7
Min. Spécification de pureté : 98 %
Forme Physique (à 20°C): Poudre blanche
Point de fusion : 450 °C
Point d'éclair : Non applicable°C
Stockage à long terme : stocker à long terme dans un endroit frais et sec

PREMIERS SECOURS de l'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Description des premiers secours :
*Contact avec la peau:
Laver immédiatement avec beaucoup d'eau et de savon.
Retirer immédiatement tous les vêtements et chaussures contaminés à moins qu'ils ne collent à la peau.
*Lentilles de contact:
Laver l'œil à l'eau courante pendant 15 minutes.
Consultez un docteur.
*Ingestion:
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un docteur.
*Inhalation
Consultez un docteur.
Retirer la victime de l'exposition en assurant sa propre sécurité tout en le faisant.

MESURES À PRENDRE EN CAS DE DISPERSION ACCIDENTELLE D'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence :
-Précautions environnementales:
Ne pas rejeter dans les égouts ou les rivières.
-Méthodes et matériel de confinement et de nettoyage :
Procédures de nettoyage :
Transférer dans un conteneur de récupération refermable et étiqueté pour élimination par une méthode appropriée.

MESURES DE LUTTE CONTRE L'INCENDIE de l'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Moyens d'extinction:
Des moyens d'extinction appropriés pour l'incendie environnant doivent être utilisés.
-Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange :
-Conseils aux pompiers :
Porter des vêtements de protection pour éviter tout contact avec la peau et les yeux.

CONTRÔLE DE L'EXPOSITION/PROTECTION PERSONNELLE de l'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Paramètres de contrôle:
-Contrôles d'exposition:
*Mesures d'ingénierie :
Assurez-vous qu'il y a une ventilation suffisante de la zone.
*Protection des mains :
Gants de protection.
*Protection des yeux:
Lunettes de protection.
Assurez-vous que le bain oculaire est à portée de main.
*Protection de la peau :
Vêtements de protection.

MANIPULATION ET STOCKAGE DE L'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Précautions à prendre pour une manipulation sans danger:
Exigences de manipulation :
-Conditions d'un stockage sûr, y compris d'éventuelles incompatibilités:
Conditions de stockage:
Conserver dans un endroit frais et bien aéré.
Conserver le récipient bien fermé.
Eviter le contact avec l'eau ou l'humidité.
-Utilisation(s) finale(s) particulière(s) : Aucune donnée disponible

STABILITÉ et RÉACTIVITÉ de l'ORTHOPHOSPHATE DE CALCIUM :
-Réactivité:
Stable dans les conditions de transport ou de stockage recommandées.
-Stabilité chimique:
Stable dans des conditions normales.

SYNONYMES :
TCP
Phosphate tricalcique hydraté
β-phosphate de calcium tribasique
Phosphate β-tricalcique
Phosphate de tert-calcium
(ortho)phosphate tricalcique
phosphate de calcium amorphe
Phosphate de calcium tribasique
Phosphate de calcium, tribasique
Monophosphate d'hydroxyde pentacalcique
Hydroxyapatite de Calcium
Monophosphate tricalcique