中国组织工程研究杂志年投稿须知(7) -中国组织工程研究杂志社投稿

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中国组织工程研究杂志年投稿须知(7)

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关键词:

摘要：

实验将液相沉淀法合成的β-磷酸三钙与两步法合成的PPF复合，制备了PPF/β-磷酸三钙骨水泥，并考察其固化时间和可注射性。通过探讨PPF/β-磷酸三钙的体外降解性能和矿化能力，评价PPF/β-磷酸三钙可注射骨水泥的应用前景。

1 材料和方法 Materials and methods

1.1 设计生物材料学实验。

1.2 时间及地点生实验于2015年5月至2016年1月在华东理工大学教育部医用生物材料工程研究中心完成。

1.3 材料二氯甲烷(上海化学试剂有限公司)；N-乙烯基吡咯烷酮(美国Sigma公司)；过氧化苯甲酰(赛默飞世尔科技(中国)有限公司)；N，N-二甲基对甲苯胺、无水乙醇(上海泰坦科技股份有限公司)；四水硝酸钙、碳酸氢铵、磷酸氢二铵、浓盐酸、氯化钠、无水硫酸钠(上海凌峰化学试剂有限公司)；pH计(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)；马弗炉(西格玛(上海)高温电炉有限公司)；万能力学试验机(深圳市三思纵横科技股份有限公司)；X射线衍射仪(日本Rigaku公司)；凝胶渗透色谱仪(美国Waters公司)；核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司)；傅里叶变换红外(美国Thermo Electics公司)；场发射扫描电子显微镜(日本Hitachi公司)；聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PALACOS?R+G，Heraeus)。

1.4 实验方法

β-磷酸三钙的合成：①配制Ca2+溶液：准确称取35.84 g硝酸钙(CaNO3?4H2O)，缓慢加入400 mL超纯水中，磁力搅拌，待其溶解完全。②配制混合溶液：准确称取4.0 g碳酸氢铵(NH4HCO3)和13.36 g磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)，溶于400 mL超纯水中，强磁力搅拌，待其溶解完全；将混合溶液置于强磁力搅拌下，37 ℃水浴加热，装有Ca2+溶液的分液漏斗置顶，以2 mL/min的速度滴入混合溶液中。用pH计观测记录混合溶液的pH变化，并以氨水(1 mol/L)调节体系pH值，使之维持在7.2左右；反应结束后，静止数小时稳定pH值；真空抽滤，用无水乙醇冲洗3遍，将块状物打散，60 ℃干燥至少24 h；干燥完全后，用坩埚盛装放入马弗炉中高温烧结，以10 /min℃ 的速率从室温逐渐升温至750 ℃，保温2 h，程序停止后自然冷却至室温，密封保存于干燥器内。

PPF的合成：通过两步法合成PPF高分子[22-23]。第一步，将富马酸二乙酯、1，2-丙二醇、氯化锌、对苯二酚按照设定摩尔比加入三口烧瓶，通入高纯度氩气净化流去除水分，顶置式搅拌器机械搅拌。油浴加热，升温至100 ℃保温30 min，随后逐渐升温到150 ℃。同时通过冷凝器建立冷却水流。这一阶段产生副产物乙醇，其被收集作为馏出物。乙醇流出率达到90%左右时结束反应，停止加热，继续通入氩气流使体系冷却至室温，最后关闭搅拌和氩气，过夜。第二步，通入氩气，继续搅拌，打开冷却水，并逐渐升温至140 ℃，随后停止氩气流，抽真空完成缩聚反应。需要注意的是，真空泵之前须依次接入气体缓冲瓶，装有分子筛的干燥塔及装有液氮的冷阱。PPF产物的纯化是通过把聚合物溶解在二氯甲烷中，经过2次稀盐酸溶液洗涤、蒸馏水、饱和盐水洗涤，然后再用无水硫酸钠干燥，室温下真空干燥至少24 h可得PPF高分子。

骨水泥固化体制备：将5 mg的过氧化苯甲酰、1 g的PPF依次溶解在0.25 mL的N-乙烯基吡咯烷酮中，混合均匀，分别加入0，0.3 g的β-磷酸三钙，最后加入20 μL N，N-二甲基对甲苯胺(溶于二氯甲烷的20倍稀释液)，迅速搅拌均匀，根据不同测试需求填入相应规格的模具中，即得PPF、PPF/β-磷酸三钙骨水泥固化体。聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥组按照说明书，以0.5 mL/g的液固比将固相与固化液调和均匀。

1.5 主要观察指标

固化时间：PPF、PPF/β-磷酸三钙以加入N，N-二甲基对甲苯胺为时间零点，聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥以加入固化液开始为时间零点，将混合均匀的浆体填入直径6 mm、高度12 mm的聚四氟乙烯模具，每隔几秒用维卡仪测定固化时间。具体操作方法如下，将装在聚四氟乙烯模具中的材料放在维卡仪针头正下方，针头正好触碰到材料表面，固定锁定螺丝，然后松开锁定螺丝使针头自由落体，当针头进入材料表面不超过1 mm深时，认为材料交联固化完全。每组3个平行样品。

可注射性：将PPF/β-磷酸三钙骨水泥液相与固相混合均匀后，装入10 mL的一次性注射器中，手动推出考察其注射性。

体外矿化：将8 mm×2 mm(直径×高度)的PPF/β-磷酸三钙和聚甲基丙烯酸甲酯样品称重后浸泡在人模拟体液中，其中人模拟体液的添加量按20 mL/0.15 g加入，放置在 37 ℃恒温振荡箱中培养，中途不更换新鲜的人模拟体液。浸泡 7 d后，取出样品，去离子水多次淋洗样品表面除去残留的人模拟体液，室温真空干燥24 h除去水分。用扫描电镜和X射线衍射仪检测其表面羟基磷灰石形成情况。配制1 000 mL人模拟体液：7.996 g NaCl、0.353 g NaHCO3、0.224 g KCl、0.228 g K2HPO4?3H2O、0.305 g MgCl2?6H2O、40 mL的HCl (1 mol/L)、0.278 g CaCl2、0.071 g Na2SO4、6.057 g CNH2(CH2OH)3。

文章来源：《中国组织工程研究》网址: http://www.zgzzgcyj.cn/qikandaodu/2021/0708/1722.html