中文摘要：

羟基磷灰石(HA)是一类最重要的陶瓷生物材料，其与高分子的纳米复合材料成为了骨修复材料的研究重点。然而，纳米粒子的团聚仍然是一个亟待解决的问题。本项目提出利用有机基团的空间位阻效应合成新型有机无机杂化纳米HA，并研究其与聚氨酯、聚乳酸的复合材料的制备与性能。将合成一系列带羧烷基和ω- 氨基聚乙二醇链的有机磷酸单酯，然后与磷酸盐、钙盐一起，采用一步法制备外层为有机物内层为无机物的杂化纳米HA材料。有机层具有双亲性，有可能获得在水和有机相中均能稳定存在的胶体。研究不同链长的有机基团的位阻效应，及其对粒子形貌和胶体稳定性的影响。干燥后，有机层也将阻碍纳米粒子的团聚，提供纳米粒子粉体的可分散性。有机层带有官能团，提供与高分子基体的反应性。这种新型有机无机杂化模型将有可能解决纳米粒子的团聚问题。由此可制得高分散性的、力学性能和生物学性能优良的纳米复合材料，为骨修复材料和纳米复合材料研究探索一条新路。

结论摘要：

为了原位制备出有机无机杂化纳米羟基磷灰石（n-HA）材料，首先合成了两类有机磷酸单酯一是碳原子数为2–6的ω-氨烷基磷酸单酯；二是甲基醚聚乙二醇磷酸单酯（P-MPEG）。其次以两类磷酸单酯为改性剂，原位合成了n-HA水胶体。经离心洗涤后的n-HA可再分散于水中，以及甲醇、四氢呋喃、甲酰胺等有机溶剂中。红外、热失重等分析证实了有机磷酸单酯结合在n-HA颗粒上，由此说明利用空间位阻效应制备有机-无机杂化n-HA是可行的。ω-氨烷基磷酸单酯修饰的n-HA水胶体带正电荷，其碳链越长，所得n-HA粒径越大，且形貌由球形向针形变化。我们还意外发现，以P-MPEG为改性剂，在水和甲醇的混合溶剂中可合成出无定形纳米磷酸钙胶体，其粉体可保持无定形结构1年以上。无定形磷酸钙有更好的生物活性，但很容易转化成晶体从而丧失其活性。能长期保持无定形结构的磷酸钙将更容易在临床得到应用。最后，研究了P-MPEG改性的n-HA和聚氨酯的复合材料，当n-HA含量为10%时，力学性能最佳，拉伸强度提高了75%，透射电镜观察表明n-HA均匀分散在聚氨酯基体材料中。体外成骨细胞增殖试验表明所合成的有机磷酸单酯没有细胞毒性。其他生物学性能还需继续研究。本基金的研究得到了两类新型的可再分散的n-HA材料，为骨修复和骨组织工程材料提供了新的材料。