bmplga_nbg-β-tcp复合支架材料的制备及降解性能研究

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1、密级：中图分类号：硕士学位论文BMPLGA/NBG-β-TCP复合支架材料的制备及降解性能研究研究生：张巧导师：周智华教授学科：应用化学研究方向：生物医用材料2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterFabricationandPropertiesofBMPLGA/NBG-β-TCPCompositeScaffoldMaterialsCandidate：QiaoZhangSupervisorandRank：ZhihuaZhouProfessorBMPLGA/NBG-β-TCP复合多孔支架材料的制

2、备及降解性能研究学位类型学术型学位作者姓名张巧作者学号15010603004学科（专业学位类别)应用化学研究方向（专业领域)生物医用材料导师姓名及职称周智华教授实践导师姓名及职称所在学院化学化工学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文

3、版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要在骨组织修复工程中，单一成分构成的三维支架材料难以满足组织工程对支架材料的要求,因此构建复合支架材料是当今骨组织工程研究的重要方向。可降解高分子支架材料因缺乏生物活性基团和降解过程中酸性物

4、质的积累问题，影响了其在医用领域的应用。纳米生物活性玻璃(NBG)和β-磷酸钙（β-TCP）具有较高的生物活性、生物相容性以及一定的细胞和基因的激活作用，但因其脆性不利于材料的成型。将可降解高分子材料与无机陶瓷材料复合，有望得到生物相容性好、骨诱导作用佳、力学性能优异的三维多孔支架材料，突破类天然组织环境与机械强度不能兼顾的技术瓶颈，具有重要的研究意义。本论文以D,L-乳酸和乙醇酸为原料，采用减压蒸馏的方法得到粗制的丙交酯和乙交酯，分别用乙酸乙酯和异丙醇对二者进行纯化，得到纯度高的单体。采用熔融共聚的方法得到马来酸酐改性的聚丙乙交酯（MP

5、LGA）。红外和核磁表征的结果可证实马来酸酐已成功接入高分子骨架中。结果表明：马来酸酐（MAH）用量是9%（w/v），过氧化苯甲酰（BPO）用量是0.28%（w/v）时接枝率最高。利用N-酰化反应，用1,4-丁二胺对MPLGA进一步改性制得BMPLGA，其亲水性得到明显的改善。采用溶胶-凝胶法，以分子量20000的聚乙二醇为分散剂制备了纳生物活性玻璃(NBG)，并采用傅里叶红外（FT-IR）、X-衍射射线(XRD)和透射电镜(TEM)差热示重（TG/DSC）对其进行了表征。结果表明制备的NBG为非晶状态，其粒径在50～100nm之间。采用

6、固相反应法，用Ca(NO3)2•4H2O水溶液和(NH3)2HPO4水溶液按照Ca：P摩尔比1.5的沉淀反应得到了纳米级的β-TCP。并采用傅里叶红外（FT-IR）、X-衍射射线(XRD)、透射电镜(TEM)和差热示重（TG/DSC）对其进行了表征。结果表明制备的粉体结晶程度好，粒径在100～200nm之间。以150μm的碳酸钠为致孔剂，采用常温模压/粒子溶出法制备了BMPLGA/NBG-β-TCP复合支架材料，对复合支架材料进行了红外表征，同时考察了致孔剂的含量对复合支架材料的形貌、孔隙率及抗压强度的影响。结果表明随着碳酸钠用量的增加，

7、复合支架材料的微孔逐渐增多，孔隙率变大，抗压强度逐渐降低。因此可以通过控制致孔剂质量百分比来控制多孔支架的微孔结构和抗压强度。将BMPLGA/NBG-β-TCP复合支架材料浸泡在PBS缓冲液中，考察了支架材料在降解过程中PBS溶液pH值的变化、失重率、吸水率、抗压强度以及形貌的变化。结果-i-表明随着支架材料降解的进行，失重率、吸水率都在逐渐增大，材料的的抗压强度在逐渐下降。PBS溶液pH值是先上升再下降。从扫描电镜图中，可以看出复合支架材料多孔壁上随着降解的进行，微孔逐渐增多，25天后，材料内部微孔可达50μm，但支架未坍塌。采用材料浸

8、提液培养的方法，运用细胞形态观察、MTT比色等手段对BMPLGA进行了细胞毒性的研究。结果表明马来酸酐和1,4-丁二胺的引入不具有细胞毒性，MPLGA和BMPLGA具有好的生物相容性。关键词：