Colege of Chemical Engineering,Guizhou University of Engineering Science,Guizhou Coal Chemical Engineering 2011 Collaborative Innovation Center,Bijie 551700 摘要采用化学沉淀法制备纳米纳米掺锶羟基磷灰石(Sr-HAP)粉体,通过物理法工艺加入聚乙烯醇(PVA)和明胶溶液,经反复冷冻-解冻制备纳米掺锶羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶(Sr-HAP/PVA/明胶)复合水凝胶。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对产物的结构进行分析,采用模拟体液法对复合凝胶产物的再矿化行为进行分析。结果表明:实验所制备的复合水凝胶组成均一,凝胶内部Sr-HAP分散良好、分布均匀,且含有大量网状结构,符合理想组织工程支架材料高孔隙率的要求。产物在模拟体液中浸泡15d后,经扫描电镜分析发现凝胶表面有沉积物生成,X射线衍射检测表面沉积物含有类似HAP的物质,说明复合凝胶具有诱导性,有望作为软骨或组织修复材料进一步研究。 Abstract:Strontium-doped hydroxyapatite(Sr-HAP)nano-powder was prepared by chemical precipitation,PVA and gelatin solution were added by physical process,and nano-Sr-HAP/PVA/Gel composite hydrogels were prepared by physical repeated freezing and thawing.IR,XRD and SEM were used to analyze the structure of the product.The results showed that the composition of the hydrogels prepared by experiment was uniform,the Sr-HAP inside the gel was well dispersed and evenly distributed,and contained a large number of network structures,which met the requirements of high porosity of the ideal tissue engineering scaffold materials.After soaking the product in simulated body fluid for 15 days,it was found that there were sediments on the gel surface by scanning electron microscopy,and the surface sediments contained HAP-like substances detected by XRD,indicating that the hydrogels had inductivity,expected to be further studied as cartilage or tissue repair materials. 基金资助:贵州省、毕节市、贵州工程应用技术学院联合基金项目(黔科合LH字[2014]7524号、黔科合LH字[2015]7584和黔科合LH字[2015]7593);贵州省普通高等学校特色重点实验室建设项目[(黔教合)KY字[2016]010] 作者简介: 顾雪梅(1987-),女,硕士研究生,教师,从事化学化工基础教学及无机复合材料方面研究,E-mail:411691127@qq.com。 顾雪梅, 杨红艳, 李玉华, 赵军. 纳米掺锶羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶的制备及矿化性能研究[J]. 化工新型材料, 2021, 49(3): 164-167. Gu Xuemei, Yang Hongyan, Li Yuhua, Zhao Jun. Preparation and mineralization of nano-Sr-HAP/PVA/Gel composite hydrogel. New Chemical Materials, 2021, 49(3): 164-167. [1] 马东洋,薛振恂,毛天球.骨组织修复材料和技术[J].国外医学生物医学工程册,2004(1):44-47.[2] 饶志高,周明元.水凝胶的制备及其在医学上的运用[J].中国医疗器械信息,2007,13(11):17-20.[3] 王定国,郑华,胡颖嘉,等.聚乙烯醇体内植入和降解产物生物相容性研究[J].北京生物医学工程,1996(3):165-169.[4] 郭大刚,徐可为.聚乙烯醇在生物医学工程中的应用研究进展[J].生物医学工程学杂志,2005,22(3):602-605.[5] Gu Z Q,Xiao J M,Zhang X G.The development of artificial cartilage PVA hydrogel[J].Bio-Medical Materials and Engineering,1998,8(l):75.[6] 腾谋勇,黄明智,黄雅钦.明胶/合成高聚物复合材料研究进展[J].明胶科学与技术,2001,21(4):169-175.[7] Richter F,Schnorr D,Deger S,et al.Improvement of hemostasis in open and laparoscopically performed partial nephrectomy using a gelatin matrix-thrombin tissue sealant (FloSeal)[J].Urology,2003,61(1):73-77.[8] Lee B,Litt M,Buchsbaum G.Rheology of the vitreous body.Ⅲ:concentration of electrolytes,collagen and hyaluronic acid[J].Biorheology,1994,31(4):339-351.[9] Bauer I W,Han Y C,Li S P.Physical and chemical transformation of hydroxyapatite nanoparticles in aqueous sol after preparation and in vitro[J].Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science,2005,20(1):283-286.[10] Siva C C,Nheir D Q,Oiveira R S,et al.Pmpenies and in vivo investigation of nanocrvstauine hvdroxvapatite obtainedby mechanical alloving[J].Material Sci and Eng,2004,24:549-554.[11] 殷雅婷.HAP及金属离子杂化纳米粉体的制备及其生物学性能的初步研究[D].贵阳:贵州大学,2012.[12] 王会学,叶晓健.锶在骨组织工程中的研究与应用[J].中国组织工程研究与临床康复,2009,13(42):8325-8328.[13] 顾雪梅.CS/M-HAP纳米复合凝胶的制备及性能研究[D].贵阳:贵州大学,2010.[14] 彭志明,CS/HAP可注射水凝胶的制备及性能研究[D].武汉:武汉理工大学,2010.[15] 王明波,李玉宝,牟元华,等.纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合水凝胶的结构与性能研究[J].功能材料;2006,37(9):1477-1480.[16] Sawae Y,Murakami T,Higaki H,et al.Lubricating property of total knee prostheses with PVA hydrogel layer as artificial cartilage[J].JSME Int J,Series C,1996,39(2):356-364.[17] 朱文,段世锋,丁建东.组织工程用水凝胶材料[J].功能高分子学报,2004,17(4):689-697.[18] 龚明明,徐洪耀.纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇/明胶复合材料的结构和力学性能[J].化学研究,2011(3):17-21.[19] 许凤兰,李玉宝,王学江,等.纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇复合水凝胶的制各和性能研究[J].功能材料,2004,35(4):509.[20] 叶俊.HA/CS/PVA复合生物水凝胶的制备及性能研究[D].武汉:武汉理工大学,2009. 赵煊, 王捷, 王逢睿, 张小兵, 乔榛, 王瑞林. 聚乙烯醇纤维增强偏高岭土-水硬石灰砂浆材料性能的研究[J]. 化工新型材料, 2021, 49(2): 249-253. 田哲玮, 王琬莹, 陈希亮, 颜廷亭, 陈庆华. 不同交联剂对明胶静电纺丝膜性能的影响[J]. 化工新型材料, 2020, 48(6): 138-143. 易苏, 陈建芳, 廖欢, 周亭, 陈思颖, 青玄. 纳米TiO2/聚乙烯醇复合水凝胶膜材料的性能及抗老化应用[J]. 化工新型材料, 2020, 48(6): 252-256. 张尚文, 韩丹丹, 汪鑫, 胡升, 丁宗贤, 胡燕. 聚乙烯醇-羧甲基壳聚糖复合水凝胶药物缓释体系的制备及评价[J]. 化工新型材料, 2020, 48(6): 273-277. 侯雪艳, 张大庆, 李倩倩, 泥立豪, 张玉琦, 王记江. MMT对明胶壳聚糖复合材料吸/放湿性能的影响[J]. 化工新型材料, 2020, 48(11): 72-76. 刘瑞雪, 李迎博, 李义梦, 陈纪超, 张晓静. 粘性自愈合KGM/PVA/PMMS水凝胶的制备与性能[J]. 化工新型材料, 2020, 48(11): 152-157. 党文文, 刘爱辉, 赵少泽, 李一婷, 郑哲, 李晶昌, 邢建宇. 明胶/聚吡咯光敏感复合体系的构建及其对多菌灵的控释研究[J]. 化工新型材料, 2020, 48(11): 276-280. [10] 肖伟, 王红, 张开悦, 张忠裕, 刘建国, 严川伟. PVA基复合锂电隔膜的制备及性能研究[J]. 化工新型材料, 2020, 48(10): 115-120. [11] 朱亚楠, 逄增媛, 葛明桥. 金属银导电纤维的制备及性能研究[J]. 化工新型材料, 2020, 48(1): 102-105. [12] 关洪亮, 陈智堃, 雍定利, 余响林, 王哲, 刘佳俊, 黎俊波. 有机/无机复合高吸水树脂耐盐性和防潮性能研究[J]. 化工新型材料, 2019, 47(9): 127-133. [13] 杨梅,孙润军. 静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征[J]. 化工新型材料, 2019, 47(4): 120-124. [14] 唐鹿, 郭鹏. 3D打印水溶性聚乙烯醇材料的研究与应用[J]. 化工新型材料, 2019, 47(3): 221-223. [15] 周海鸥, 张璟焱. TiO2纳米管包覆聚乙烯醇凝胶微球的制备及性能研究[J]. 化工新型材料, 2019, 47(3): 228-231.