柠檬酸添加壳聚糖及明胶固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合制备骨水泥的黏度及形状特点

目的：利用在柠檬酸中添加壳聚糖、明胶配制的固化液与α-磷酸三钙和羟基磷灰石复合的粉剂调和制备骨水泥试样,观察其黏度和形状. 方法：实验于2005-03/2006-08在兰州交通大学材料系实验室完成.①实验方法：骨水泥固相粉末是α-磷酸三钙和羟基磷灰石混合均匀制得的骨水泥粉料,液相部分是将壳聚糖和明胶按体积分数为0.03,0.06,0.09,0.12,0.15与柠檬酸溶液混合配制的固化液,将二者调和制得骨水泥.②实验评估：采用X射线衍射仪测试试样晶型及组成;测定骨水泥凝固时间;通过MTS-810型材料试验机测试骨水泥压缩强度;扫描电镜观察固化体微观结构;将骨水泥样本置于37℃生理盐水中,并在1,3,5,7,9,12,24 h测试生理盐水的pH值. 结果：①骨水泥组成：X射线衍射仪显示粉剂中仅存在两个晶相：羟基磷灰石/高温型磷酸三钙.②骨水泥凝固时间：调和液的黏度明显增加,试样调拌时像口香糖一样黏性很大,固化时间延长,抗水冲性能提高,样品塑型容易操作.在（2.0±0.2）min时出现初凝,骨水泥的黏性逐渐减退,在（8.0±0.2）min时骨水泥完全固化,骨水泥固化时间有所延长.③骨水泥压缩强度：固化液中壳聚糖-明胶体积分数为0.09时压缩强度较高（26.0±3.2）MPa;骨水泥于浸泡6 h的强度已达其最大强度的85%以上,24 h基本达到最大强度,在48 h后强度几乎不再变化.④固化体微观结构：完全固化后,形成棒状结晶和花朵状的结晶,晶体很小,在低倍镜下观察,似无定形物质.固化后形成的磷酸钙结晶在形态学上与自然骨非常相似.⑤生理盐水的pH值：pH值随着水化反应的进行逐渐上升,浸泡12 h时上升为6.89±0.02,浸泡24 h时pH值达到7.02±0.02,接近生理盐水的pH值. 结论：制备的骨水泥克服了陶瓷型羟基磷灰石烧结形成、修整困难等缺点,具有塑型容易、使用方便、固化时放热小等优点,可应用于体内骨修复材料.

Viscosity and shape of bone cement prepared by chitosan, gelatin and citric acid for hardening liquid with alpha-tricalcium phosphate and hydroxyapatite powder