ppfcasolt4gtβtcp复合材料的制备与降解研究

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1、中文摘要本课题目的是研究一种新型的可生物降解骨移植材料，使材料实现原位成孔，并使材料整体的降解速度慢于材料的成孔速度。首先采用三步法合成了聚富马酸丙二醇酯(poly(propylenefumarate)，PPF)，并对其进行了表征。制备了CaS04和13-TCP粉体，探索了CaS04／pTCP陶瓷小球的制备和烧成工艺，制取了力学性能较好的CaS04／13．TCP陶瓷小球。以PPF为基体，N．乙烯毗咯烷酮(N-W)为交联剂，过氧化苯甲酰(BP)为引发剂，N’N一二甲基对甲苯胺(DMT)作为促进剂，CaSOdl3

2、．TCP陶瓷小球为无机填料，37℃下交联固化，制备了PPF／CaS04／13一TCP复合材料。交联固化研究发现，不同组成的复合材料交联固化时的最高温度变化不大，从38-43℃，在人体组织的承受范围之内。聚合物分子量以及无机填料CaS04／13-TCP的含量对交联固化温度的影响最为明显，且聚合物PPF分子量越大CaS04／13，TCP含量越高，交联固化温度越高。材料的凝胶点在2-13min之间，PPF分子量对凝胶点的影响最大，增大PPF的分子量，会迅速达到凝胶点。增大引发剂的浓度也有同样的效果，但对凝胶点的影响

3、要稍弱一些。降低N．VP／PPF比，增大BP／PPF比率，均会使材料的抗压强度和抗压模量增大。材料的抗压强度在3．94--61．87MPa，抗压模量在94．24~1149．20MPa。采用PBS缓冲盐作为降解液，选用长12mm，直径6mm的圆柱状试样，在37℃下研究了PPF／CaS04／[3-TCP复合材料体外降解时的性能。体外降解研究表明复合材料中CaS04的摩尔分数越大，降解失重越快。交联剂(N-VP)的含量越低，分子量越高，材料的降解速率就越小。N．VP／PPF和CaSOdp．TCP越高，材料的抗压强度

4、和抗压模量越低。6周后材料的抗压强度为3．12+1．99MPa屯O．56-士2．87MPa，抗压模量为57．054-38．34MPa～712．03=1=284．85MPa。选取性能较好的组成的材料植入日本大耳白兔胫骨，对材料的生物相容性进行了研究。研究发现，材料具有较好的原位成孑L性能和良好的生物相容性，可作为小粱骨的替代材料，具有良好的应用前景。关键词：聚富马酸丙二醇酯硫酸钙／p．磷酸三钙陶瓷体外降解生物相容性ABSTRACTTheobjectiveoftheresearchpresentedhereist

5、odesignanovelbiodegradablematerialwhichcanbeused舔bonesubstitute．Thisnewmaterialcanformporesinsitu，andmayhavearateofdegradationthatactsslowerthanthatofporesformation．Poly(propylenefumarate)(PPF)weresynthesizedbyathree—stepmethod，andcharacterizedwith1H-NMR，FI

6、TR，andGPC．WefabricatedCaS04powderbysinteringCaS04‘2H20，andpreparedp-TCPwithchemicalcoprecipitationmethod，thenweinvestigatedonthepreparationofporoussphericalCaSO,d13·TCPgranules．PPFCallbecrosslinkedwithavinylpyrroliidinoneat37。C．N—vinylpyrrolidinone(N—VP)Wit

7、susedasacrosslinkingmonomer,benzoylperoxide(BP)asaradicalpolymerizationinitiatorandN，N—dimethyl-p-toluidine(DMT)asanaccelerator．PPF／CaSOdl3-TCPcompositeswereformedthroughtheincorporationofporoussphericalCaSOdp—TCPgranulesaSanosteoconductiveagent．Weexaminedt

8、heeffectsofPPFmolecularweight，N—VP／PPFratio，BP／PPFratio，andCaS04／p-TCPratioonthecrosslinkingtemperature，gelpoint，andthecompressivestrengthandmodulus．Themaximumcrosslinkingtemperaturedidnotvarywidelyamo