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多功能羟基磷灰石的制备与研究

李新年  
【摘要】:立足海南省特色资源,采用对环境友好的绿色化学方法合成生物相容性良好的骨材料—轻基磷灰石,并将其作为改性剂应用到其他材料中。具体研究内容如下:(1)利用海南丰富的乌贼骨材料作为钙源,通过水热法合成六方晶系的羟基磷灰石。首先采用层次分析法进行乌贼骨预处理方案的优化。得到最佳工艺为先氢氧化钠溶液浸泡12小时,然后饱和氯化钠溶液浸泡12小时,最后由氯仿溶剂浸泡。XRD和红外测试表明温度对羟基磷灰石晶型的影响,扫面电镜表明羟基磷灰石微观结构符合生长趋势。热分析(热重分析(TGA)和差示扫描量热仪(DSC))和X射线光谱仪(EDS),这些样品含有一小部分天然产物,随着水热温度的升高其逐渐减少。(2)考察制备的羟基磷灰石生物相容性和负载缓释性能。MTT法测试表明,经过七天的培养后,MG63细胞覆盖在材料表面并聚集,生长良好。并且,相对于传统羟基磷灰石,以乌贼骨为钙源制备的羟基磷灰石表现出更加优异的的生物相容性。以海南特色药物裸花紫珠为模型药物考察了羟基磷灰石的载药和缓释性能,结果表明羟基磷灰石载药量低,缓释性能差。未来的解决方案需要重新寻找模型药物或者对其表面进行化学修饰。(3)经多巴胺修饰的羟基磷灰石与海南罗非鱼提取的明胶共混制备水凝胶。扫描结果表明,羟基磷灰石表面较为均匀的负载了氧化多巴胺。利用聚多巴胺中含有的羟基,以辣根过氧化物酶为催化剂,明胶除了自身的胶联以外,同时与多巴胺化羟基磷灰石有微弱的胶联,形成类似于互穿网络结构的水凝胶。结果表明,经多巴胺修饰过的羟基磷灰石相比未分布羟基磷灰石,均匀的分散于水凝胶管道结构中,很好的起到了增强水凝胶机械强度的作用。本文初步研究表明,立足海南特色资源制备的羟基磷灰石生物相容性较好,水凝胶机械性能得到提升,并且未来有望产出较高的社会价值。


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