Page 131 - 《精细化工》2022年第8期
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第 8 期               王   亮,等:  热固化聚富马酸丙二醇酯/丙烯酸羟乙酯材料的制备与性能                                ·1631·


            现一个较大幅度的升高。同样地,试样 1 的失重率                           3   结论
            呈现上升趋势,其变化范围为 4.35%~9.73%。试样
            3 的失重率变化范围为 3.84%~11.20%。                             (1)通过两步法成功合成了聚富马酸丙二醇酯,
                 由图 6c 可看出,体系材料在降解过程中的吸水                       产率为 71.08%;并利用热固化手段获得不同质量比
            率最高达 38.27%。试样 2 的吸水率在 7.94%~13.42%                的聚富马酸丙二醇酯与丙烯酸羟乙酯低毒性固化体
            范围内波动,但在第 8~10 周出现一个连续降低,在                         系材料。
            第 11 周又呈现较小上升趋势。试样 1 的吸水率在                            (2)TG-DSC 测试结果表明,材料的热稳定性
            9.48%~16.63%范围内波动,其在降解过程中整体呈                       能较好,试样 2、试样 1、试样 3 固化过程中焓变分
            现上升趋势。浸泡时间在第 1~5 周时,试样 3 的吸                        别为–1673.0、–662.1、–370.6 J/g。体系材料具有较
            水率持续上升至 23.54%;在第 6 周时,试样 3 的吸                     好的润湿性,其水接触角为(53.28°±2.36°)~(76.17°±
            水率呈现小幅下降;第 7~10 周时,试样 3 的吸水率                       0.81°)。体外降解实验结果显示,随着浸泡时间变长,
            逐渐增大,在第 10 周时,试样 3 吸水率达到 38.27%;                   体系溶液 pH 整体下降。随着 PPF 与丙烯酸羟乙酯
            第 10~24 周时,试样 3 的吸水率趋于稳定,表明此                       质量比的增大,材料的失重率、吸水率均呈增大趋势。
            时试样已经达到饱和。                                            (3)体系材料的拉伸剪切强度为(1.33±0.08)~
            2.6   体外细胞毒性评价                                     (1.63±0.54) MPa , 拉伸粘 接强 度为 (1.86±0.07)~
                 体系材料浸提液中 MC3T3-E1 细胞相对增殖率                     (3.18±0.29) MPa,最大抗压强度为 (60.47±3.47)~
            结果分布如图 7 所示。由图 7 可知,MC3T3-E1 细                     (88.15±7.09) MPa,三点弯曲强度为(18.77±1.12)~
            胞在材料表面培养 1、3 及 7 d 后细胞相对增殖率依                       (20.63±1.48) MPa。这基本满足其作为骨黏合剂材料
            次为 84.03%~91.65%、106.14%~117.12%和 97.06%~          在力学强度方面的要求。
            107.58%(阳性对照组为 22.17%~47.09%)。依据细                     (4)体系材料具有易固化、可降解、良好的力
            胞毒性评级标准数值转换(如表 1 所示)可知                    [26] ,   学强度等优点,在以骨黏合剂形式治疗骨折的临床
            体系材料毒性分级为 1 级和 0 级之间,即具有轻微                         应用方面具有很好的潜力。课题组将继续致力于骨
            细胞毒性和无细胞毒性。阳性对照组明显小于实验                             黏合剂材料体内服役条件下的力学性能等方面的深
            组,呈现 3~4 级细胞毒性。此外,对体系材料来说,                         入系统研究,为今后开发出综合性能优异的骨黏合
            两组分的质量比对细胞相对增殖率也存在一定的影                             剂提供科学数据。
            响,即试样 2 的细胞相对增殖率较大,试样 3 的细
            胞相对增殖率最小,但差别不明显。综合来看,体                             参考文献:
            系材料对 MC3T3-E1 细胞有轻微毒性,这一结果同                        [1]   KASPER F K, TANAHASHI K, FISHER J P,  et al. Synthesis of
            相关类似文献报道研究一致             [26-27] 。                     poly(propylene fumarate)[J]. Nature Protocols, 2009, 4(4): 518-525.
                                                               [2]   WANG C, QI C  Z. Mechanistic insights into N- or  P-centered

                                                                   nucleophile promoted thiol-vinylsulfone Michael addition[J].
                                                                   Tetrahedron, 2013, 69(26): 5348-5354.
                                                               [3]   FISHER J P, VEHOF J W M, DEAN D, et al. Soft and hard tissue
                                                                   response to photocrosslinked poly(propylene fumarate) scaffolds in a
                                                                   rabbit model[J]. Journal of Biomedical Materials Research, 2010,
                                                                   59(3): 547-556.
                                                               [4]   PAYNE R G, MCGONIGLE J S, YASZEMSKI M J,  et al.
                                                                   Development of an injectable,  in situ crosslinkable, degradable
                                                                   polymericcarrier for osteogenic cell populations. Part 2. Viability of
                                                                   encapsulated marrow stromal osteoblasts cultured on crosslinking
                                                                   poly(propylene fumarate)[J].  Biomaterials, 2002,  23(22): 4373-
                                                                   4380.

                                                               [5]   HE S, TIMMER M, YASZEMSKI M J, et al. Synthesis of biodegradable
                图 7   体系材料浸提液及对照组细胞相对增殖率                           poly(propylene fumarate) net-works with poly(propylenefumarate)-
            Fig. 7    Cell relative proliferation rates of leaching solution   diacrylate macromers as crosslinking agents and characterization of
                   of the  system material and control group for 1, 3   their degradation products[J]. Polymer, 2001, 42(3): 1251-1260.
                   and 7 d                                     [6]   TIMMER  M D,  AMBROSE C  G,  MIKOS A G. Evaluation of
                                                                   thermal- and  photo-crosslinked biodegradable  poly(propylenefumarate)-
                 表 1   细胞毒性分级与细胞相对增殖率的关系                           based networks[J]. Journal of Biomedical Materials Research Part A,
            Table 1    Relationship between cytotoxicity grade and cell   2003, 66(4): 811-818.
                    proliferation rate                         [7]   PETER S J, MILLER S T, ZHU G M, et al. In vivo degradation of a
                                                                   poly(propylene fumarate)/beta-tricalcium phosphate injectable
                                     细胞毒性等级
                                                                   composite scaffold[J]. Journal of Biomedical Materials  Research,
                            0 级  1 级  2 级   3 级  4 级  5 级
                                                                   2015, 41(1): 1-7.
             细胞相对增殖率/%  ≥100  75~100 50~75 25~50  1~25  0      [8]   DOROZHKIN S V. Functionalized calcium orthophosphates (CaPO 4)
   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136