硅磷酸钙骨水泥固化性质及生物降解性
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Key words： tricalcium silicate； calcium phosphate cement； self-setting； in vitro cytotoxicity
自固化性质的骨水泥具有可任意塑性的特点， 因此骨水泥在临床中得到广泛应用。磷酸钙（ CPC） 骨水泥具有良好的生物相容性，在众多的骨水泥材 料中占有重要的地位。常见的磷酸钙（ CPC） 骨水泥 材料体系常以磷酸四钙 （ Ca4 （ PO4 ） 2 O，TTCP） 和磷 酸氢钙（ CaHPO4 ，DCPA） 等为固相原料，与液相（ 蒸 馏水、磷酸盐缓冲液、磷酸等） 混合一定时间后胶凝 固化，产物多为羟基磷灰石（ HA） 或者缺钙型羟基 磷灰石（ CDHA） ［1］，该水泥具有可调的固化时间范 围，水化产物与骨、牙组织中无机成分接近，有良好 的生物相容性并且具备一定的机械性能，在临床上 常用于骨填充和牙科材料使用。但该材料结晶为 HA 或 CDHA，在生理环境下，不易溶解，降解性较 差，其应用的范围受到限制［2 － 3］。
cements are higher than that of pure apatite cement． And the compressive strength of the TTCP / DCPA / C3 S composite paste increases with increasing the proportion of C3 S in a certain concentration range． Compared with C3 S-free pastes，the composite pates show significant increase in degradation rate under the soaking in simulated body fluid （ SBF） ． The composited cements is able to form calcium deficiency hydroxyapatite （ CDHA） phase ans show good biocompability．
硅酸三钙（ Ca3 SiO5 ，C3 S） 是波特兰水泥中主要 的水化胶凝成份。早期以硅酸三钙为主要成分的三 氧化矿物凝聚体（ mineral trioxide aggregate，MTA） 作 为一种牙科修复材料在临床使用，表现出良好的抗 菌性、密封 性 和 生 物 相 容 性［4］。 文 献［5］在 细 胞 水 平上研究了纯 C3S 骨水泥的理化性质和生物相容
YANG Hong，JIANG Yong，LIU Can，ZHAO Hui-juan，SHI Ming-xu，LIU Xiao-na
（ College of Life Science，Henan Normal University，Xinxiang 453007，China）
Abstract： Tricalcium silicate（ Ca3 SiO5 ，C3 S） is synthesized by coprecipatition method． A novel bioactive composite cement is obtained by incorporation of tricalcium silicate into an apatite cement composed of tetracalcium phosphate （ Ca4 （ PO4 ） 2 O，TTCP） and anhydrous dicalcium phosphate （ CaHPO4 ，DCPA） ． The setting properties of the new cements are studied． The degradation rate of the pastes soked in SBF is detected． The results indicate that setting times of composited
的固化性质和在模拟体液（ SBF） 中浸泡后材料降解性。与 CPC 骨水泥相比，复合 C3 S 骨水泥的固化时间延长，一定量的 C3 S
可提高 CPC 的抗压强度。在模拟体液浸泡设定时间后，含 C3 S 骨水泥降解率明显增加。含 C3 S 的骨水泥水化反应产物有缺钙
型羟基磷灰石（ CDHA） 相生成，因此有良好的生物相容性，有可能作为一种可降解的骨组织再生材料使用。
第 33 卷第 1 期 2013 年 1 月
现代化工 Modern Chemical Industry
Jan． 2013 ·65·
硅磷酸钙骨水泥固化性质及生物降解性
Байду номын сангаас
杨 洪，江 泳，刘 璨，赵慧娟，师明旭，刘晓娜 ( 河南师范大学生命科学学院，河南 新乡 453007)
摘要： 共沉淀反应法制备硅酸三钙（ C3 S） ，研究了含硅酸三钙（ C3 S） 的磷酸钙系（ 磷酸四钙 + 磷酸氢钙） 骨水泥（ CPC） 材料
性，随后相继研究了硫酸钙（ CaSO4 ） 、二结晶水磷酸 氢钙（ DCPD） 、碳酸钙 （ CaCO3 ） 等添加物与硅酸钙 （ 硅酸二钙 C2 S、C3 S） 相复合的骨水泥［6 － 8］，与传统 的 CPC 相比，硅酸钙骨水泥具有较长的固化时间， 较低的水化热，较高的力学强度，能够刺激骨细胞增 殖，添加上 述 钙 盐 的 硅 酸 三 钙 骨 水 泥，固 化 时 间 缩 短，机械性能一定程度上得到改善。
关键词： 硅酸三钙； 磷酸钙骨水泥； 自固化； 模拟体液浸泡
中图分类号： O611． 3
文献标志码： A
文章编号： 0253 － 4320（ 2013） 01 － 0065 － 03
Self-setting properties and in vitro degradability of apatite cements composited with tricalcium silicate
自固化性质的骨水泥具有可任意塑性的特点， 因此骨水泥在临床中得到广泛应用。磷酸钙（ CPC） 骨水泥具有良好的生物相容性，在众多的骨水泥材 料中占有重要的地位。常见的磷酸钙（ CPC） 骨水泥 材料体系常以磷酸四钙 （ Ca4 （ PO4 ） 2 O，TTCP） 和磷 酸氢钙（ CaHPO4 ，DCPA） 等为固相原料，与液相（ 蒸 馏水、磷酸盐缓冲液、磷酸等） 混合一定时间后胶凝 固化，产物多为羟基磷灰石（ HA） 或者缺钙型羟基 磷灰石（ CDHA） ［1］，该水泥具有可调的固化时间范 围，水化产物与骨、牙组织中无机成分接近，有良好 的生物相容性并且具备一定的机械性能，在临床上 常用于骨填充和牙科材料使用。但该材料结晶为 HA 或 CDHA，在生理环境下，不易溶解，降解性较 差，其应用的范围受到限制［2 － 3］。
cements are higher than that of pure apatite cement． And the compressive strength of the TTCP / DCPA / C3 S composite paste increases with increasing the proportion of C3 S in a certain concentration range． Compared with C3 S-free pastes，the composite pates show significant increase in degradation rate under the soaking in simulated body fluid （ SBF） ． The composited cements is able to form calcium deficiency hydroxyapatite （ CDHA） phase ans show good biocompability．
硅酸三钙（ Ca3 SiO5 ，C3 S） 是波特兰水泥中主要 的水化胶凝成份。早期以硅酸三钙为主要成分的三 氧化矿物凝聚体（ mineral trioxide aggregate，MTA） 作 为一种牙科修复材料在临床使用，表现出良好的抗 菌性、密封 性 和 生 物 相 容 性［4］。 文 献［5］在 细 胞 水 平上研究了纯 C3S 骨水泥的理化性质和生物相容
YANG Hong，JIANG Yong，LIU Can，ZHAO Hui-juan，SHI Ming-xu，LIU Xiao-na
（ College of Life Science，Henan Normal University，Xinxiang 453007，China）
Abstract： Tricalcium silicate（ Ca3 SiO5 ，C3 S） is synthesized by coprecipatition method． A novel bioactive composite cement is obtained by incorporation of tricalcium silicate into an apatite cement composed of tetracalcium phosphate （ Ca4 （ PO4 ） 2 O，TTCP） and anhydrous dicalcium phosphate （ CaHPO4 ，DCPA） ． The setting properties of the new cements are studied． The degradation rate of the pastes soked in SBF is detected． The results indicate that setting times of composited
的固化性质和在模拟体液（ SBF） 中浸泡后材料降解性。与 CPC 骨水泥相比，复合 C3 S 骨水泥的固化时间延长，一定量的 C3 S
可提高 CPC 的抗压强度。在模拟体液浸泡设定时间后，含 C3 S 骨水泥降解率明显增加。含 C3 S 的骨水泥水化反应产物有缺钙
型羟基磷灰石（ CDHA） 相生成，因此有良好的生物相容性，有可能作为一种可降解的骨组织再生材料使用。
第 33 卷第 1 期 2013 年 1 月
现代化工 Modern Chemical Industry
Jan． 2013 ·65·
硅磷酸钙骨水泥固化性质及生物降解性
Байду номын сангаас
杨 洪，江 泳，刘 璨，赵慧娟，师明旭，刘晓娜 ( 河南师范大学生命科学学院，河南 新乡 453007)
摘要： 共沉淀反应法制备硅酸三钙（ C3 S） ，研究了含硅酸三钙（ C3 S） 的磷酸钙系（ 磷酸四钙 + 磷酸氢钙） 骨水泥（ CPC） 材料
性，随后相继研究了硫酸钙（ CaSO4 ） 、二结晶水磷酸 氢钙（ DCPD） 、碳酸钙 （ CaCO3 ） 等添加物与硅酸钙 （ 硅酸二钙 C2 S、C3 S） 相复合的骨水泥［6 － 8］，与传统 的 CPC 相比，硅酸钙骨水泥具有较长的固化时间， 较低的水化热，较高的力学强度，能够刺激骨细胞增 殖，添加上 述 钙 盐 的 硅 酸 三 钙 骨 水 泥，固 化 时 间 缩 短，机械性能一定程度上得到改善。
关键词： 硅酸三钙； 磷酸钙骨水泥； 自固化； 模拟体液浸泡
中图分类号： O611． 3
文献标志码： A
文章编号： 0253 － 4320（ 2013） 01 － 0065 － 03
Self-setting properties and in vitro degradability of apatite cements composited with tricalcium silicate