氨基酸-磷酸鈣復(fù)合材料制備及其生物相容性的研究.pdf

1、作為人體最重要的生物礦物之一,磷酸鈣類材料一直受到生物礦化和生物材料領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。具有不同晶體形貌、結(jié)構(gòu)和尺寸的磷酸鈣晶體擁有不同的表面特性、生物活性和生物相容性,因此對其進(jìn)行可控合成是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。已有研究表明:人體中磷酸鈣晶體的形成、尺寸和形貌等與有機(jī)基質(zhì)有很大的關(guān)系,但有機(jī)物對磷酸鈣晶體形成、生長等的具體調(diào)控機(jī)理和細(xì)節(jié)尚不清楚。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單位,參與體內(nèi)的代謝和各種生理功能。本研究以酸性氨基酸L-天冬氨酸、中

2、性氨基酸L-絲氨酸和L-酪氨酸以及堿性氨基酸L-賴氨酸為有機(jī)基質(zhì),研究其對磷酸鈣鹽形成的作用,主要研究了氨基酸種類、濃度和反應(yīng)時(shí)間等工藝參數(shù)對磷酸鈣鹽晶體形貌和尺寸的影響,采用X射線粉末衍射儀(XRD)、傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)、熱重分析儀(TGA)、透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)等表征手段對所得產(chǎn)物進(jìn)行分析,最后,通過體外細(xì)胞培養(yǎng)法,檢測氨基酸/磷酸鈣復(fù)合材料與人骨肉瘤細(xì)胞MG-63的共培養(yǎng)后對其

3、增長和繁殖的影響,進(jìn)一步評價(jià)了該類復(fù)合材料的生物相容性,得出以下主要結(jié)論:
　　 1.氨基酸濃度對于磷酸鈣粒子的形貌和尺寸有著顯著的影響。相同反應(yīng)條件下,隨氨基酸濃度增加,L-天冬氨酸使晶體形貌由片狀聚集體逐漸向針狀和紡錘狀變化;L-絲氨酸使晶體形貌由不規(guī)則的針狀逐漸向規(guī)則的“纖長的”針狀變化;L-酪氨酸的存在則使晶體形貌由棒狀逐漸向梭狀變化:L-賴氨酸使晶體形貌由針狀向梭狀變化。此外,較高濃度的L-天冬氨酸、L-絲氨酸和L-酪

4、氨酸有利于促進(jìn)磷酸鈣晶體尺寸增大,而較高濃度的L-賴氨酸則抑制了磷酸鈣晶體尺寸的增加。
　　 2.不同氨基酸對磷酸鈣粒子的形貌和尺寸有不同的影響。相同反應(yīng)條件下,L-天冬氨酸和L-N氨酸對磷酸鈣晶體顆粒的形貌和尺寸影響不大,L-酪氨酸可促進(jìn)磷酸鈣晶體顆粒生長,而L-賴氨酸則抑制磷酸鈣晶體的生長。
　　 3.反應(yīng)時(shí)間對磷酸鈣晶體的形貌和尺寸都有一定的影響。在50℃、pH=12、不同反應(yīng)時(shí)間(0 min、80 min、120

5、min、320 min)的條件下,純磷酸鈣晶體由納米球狀向針狀演變最后生成紡錘狀磷酸鈣,在L-酪氨酸體系中的磷酸鈣晶體形貌由納米球狀最終演變?yōu)樗鬆?在L-賴氨酸體系中的磷酸鈣晶體形貌由納米片狀最終演變?yōu)樗鬆?。隨反應(yīng)時(shí)間延長,純磷酸鈣和L-酪氨酸/磷酸鈣晶體顆粒尺寸均增大,L-賴氨酸/磷酸鈣晶體顆粒長徑比逐漸減小。
　　 4.制得的氨基酸/磷酸鈣類復(fù)合材料均具有較好的生物相容性,其中較高濃度下制得的L-酪氨酸/磷酸鈣和L-賴氨酸/