Caracterización de tres morfologías de vaterita obtenidas por síntesis de precipitación

Abstract

Dentro de las formas sólidas y cristalinas del carbonato de calcio, el polimorfo vaterita está siendo investigado en el área de la nanomedicina. Las propiedades de baja toxicidad, biodegradabilidad, alta capacidad de carga de moléculas orgánicas y bioactivas, y polimorfismo mediado por el pH la vuelven promisoria para su futura aplicación clínica, en particular para la carga, transporte y liberación de fármacos en células tumorales. Siendo un material mucho más poroso y de mayor área superficial que los polimorfos aragonita y calcita, la vaterita se estabiliza en aglomerados policristalinos micrométricos, presentando cristalitas que rondan los 100nm. La morfología de los aglomerados, el tamaño de partícula alcanzado y la pureza polimórfica obtenida son muy dependientes de las condiciones de síntesis, como la temperatura, el pH, la velocidad de agitación de la solución, el orden de adición de los precursores y la utilización de aditivos. En este trabajo se presenta un estudio sistemático de la obtención de vaterita por coprecipitación de CaCl2 y Na2CO3 . La morfología se estudió por microscopías electrónicas de barrido (SEM) y de transmisión (TEM). El porcentaje de cada polimorfo y el tamaño de cristalita se calculó por difracción de rayos X de polvos (XPD). La identificación de las fases cristalinas del producto, con cada una de las morfologías obtenidas, se realizó por espectroscopía RAMAN junto a un microscopio confocal con resolución espacial de un micrón. Con pequeñas modificaciones en los parámetros de síntesis se obtuvo vaterita policristalina, aglomerada con morfologías esférica (1.9±0.6 µm), lenticular (2.4±0.9 µm) y framboidal (1.9±0.9 µm), con purezas del 80% al 95%, siendo el componente minoritario calcita monocristalina, con morfología romboidal y tamaños de grano micrométrico. En todos los casos los tamaños de cristalita para la vaterita rondaron los 100 nm, mientras que para la calcita los 4.1±3.5 µm.