.604 北京科技大学学报 第29卷 晶体通过X衍射进行分析，以判断在不同实验条件 (poly dially-dimethylammonium chloride)和聚苯乙 下生成晶体的区别：采用扫描电镜检查膜的组装情 烯磺酸钠PSS(poly sodium-p-styrenesulfonate)分别 况以及膜诱导碳酸钙和羟基磷灰石的结晶情况，从 配制浓度为l0 mmol'L的稀溶液.将按上面方法 微观上表征晶体的形貌 处理过的玻璃片用超纯水冲洗吹干后，放入PDAC 1.3基底的清洗 阳离子型聚电解质溶液中，20min后取出用超纯水 膜组装前要对普通玻璃或石英玻璃（做数据检 反复冲洗，然后用吹风机吹干后放入PS$阴离子型 测之用)进行严格处理，确保得到完全洁净的基底， 聚电解质溶液中20min,取出后再用超纯水冲洗，这 不干净的基面会对膜的组装效果产生很大的影响， 样就完成了一层膜的制备.重复上述过程10次可 可能导致组装膜失败和影响晶体矿化析出的过程， 制备10层自组装膜，记作(PDAC/PSS)1o膜，分别 处理的具体方法如下：将玻璃片依次用重铬酸 制备8、10、12、15和20层不同组装层数的薄膜 钾溶液，氯仿清洗，然后用98%浓硫酸和30%Hz02 1.5模拟体液(SBF)的配制 按体积比1：1配成的混合溶液浸泡6h,然后用超纯 为实现骨磷灰石的生物矿化模拟，Kokubo等首 水反复冲洗，再将玻璃片浸入H20/H202/浓氨水 次设计使用了组成与血清相似的模拟体液(simulat- (体积比5：1：1)的溶液中浸泡6h,最后将玻璃片取 ed body fluid)即SBF溶液.表2为模拟体液(SBF) 出用超纯水反复冲洗，用吹风机吹干待用 和人体血清离子组成对照表， 1,4聚电解质自组装膜的制备 依照人体血浆中离子的浓度配制SBF过饱和 用质量分数20%的聚二烯二甲基氯化铵PDAC 溶液1000mL,各药剂浓度见表3. 表2模拟体液(SBF)和人体血清离子组成对照表 Table 2 Comparison of blood serum and simulated body fluid mmolL】 溶液 Na K 4g2+ Ca2+ CI HCO3 HPO so 人体血清 142.0 5.0 1.5 2.5 103.0 27.0 1.0 0.5 SBF 142.0 5.0 1.5 2.5 147.8 4.2 1.0 0.5 表3模拟体液配比 Table 3 Proportioning ratio of simulated body fluid 化学药剂 浓度/(mmol L-) 质量/g NaCl 146.7 8.57 MgCl2+6H2O 1.5 0.30 CaCl2·2H20 2.5 21.90 Na2HPO4+2H20 1.0 14.33 NaHCOs 4.2 0.35 2实验结果及分析 2.1羟基磷灰石在膜上的诱导结晶及其表征 将表3中前三种药剂混合起在一起配制，称之 为SBF一A;后两种药剂混合在一起，称之为SBFB. 充分混合均匀后将两者等体积缓慢混合到一个小烧 杯中，就会发现慢慢有较多的晶体析出 图1自然析出和膜诱导羟基磷灰石的结晶形貌.()自然析出： 图1和图2分别是自然析出和膜诱导结晶的扫 (b)膜诱导 描电镜照片和XRD图谱.图2中，在aa、bb、cc、dd、 Fig.1 Photos of crystals naturally separated out and induced on ee和ff等处都有比较明显和一致的峰值，除了上述 the film:(a)naturally separated out;(b)induced on the film 几个峰值外，曲线2的其他地方要比曲线1的峰形 更为弥散，这些弥散主要由于诱导磷灰石在其上结 图2成功地体现了在膜上诱导羟基磷灰石结晶 晶的有机基质膜的衍射值引起 的可能性和可操作性，即可以利用一种特殊的膜来晶体通过 X 衍射进行分析‚以判断在不同实验条件 下生成晶体的区别；采用扫描电镜检查膜的组装情 况以及膜诱导碳酸钙和羟基磷灰石的结晶情况‚从 微观上表征晶体的形貌． 1∙3 基底的清洗 膜组装前要对普通玻璃或石英玻璃（做数据检 测之用）进行严格处理‚确保得到完全洁净的基底‚ 不干净的基面会对膜的组装效果产生很大的影响‚ 可能导致组装膜失败和影响晶体矿化析出的过程． 处理的具体方法如下：将玻璃片依次用重铬酸 钾溶液‚氯仿清洗‚然后用98％浓硫酸和30％H2O2 按体积比1∶1配成的混合溶液浸泡6h‚然后用超纯 水反复冲洗‚再将玻璃片浸入 H2O／H2O2／浓氨水 （体积比5∶1∶1）的溶液中浸泡6h‚最后将玻璃片取 出用超纯水反复冲洗‚用吹风机吹干待用． 1∙4 聚电解质自组装膜的制备 用质量分数20％的聚二烯二甲基氯化铵 PDAC （poly dially-dimethylammonium chloride）和聚苯乙 烯磺酸钠 PSS （poly sodium-p-styrenesulfonate）分别 配制浓度为10mmol·L －1的稀溶液．将按上面方法 处理过的玻璃片用超纯水冲洗吹干后‚放入 PDAC 阳离子型聚电解质溶液中‚20min 后取出用超纯水 反复冲洗‚然后用吹风机吹干后放入 PSS 阴离子型 聚电解质溶液中20min‚取出后再用超纯水冲洗‚这 样就完成了一层膜的制备．重复上述过程10次可 制备10层自组装膜‚记作（PDAC／PSS）10膜．分别 制备8、10、12、15和20层不同组装层数的薄膜． 1∙5 模拟体液（SBF）的配制 为实现骨磷灰石的生物矿化模拟‚Kokubo 等首 次设计使用了组成与血清相似的模拟体液（simulat￾ed body fluid）即 SBF 溶液．表2为模拟体液（SBF） 和人体血清离子组成对照表． 依照人体血浆中离子的浓度配制 SBF 过饱和 溶液1000mL‚各药剂浓度见表3． 表2 模拟体液（SBF）和人体血清离子组成对照表 Table2 Comparison of blood serum and simulated body fluid mmol·L －1 溶液 Na ＋ K ＋ Mg 2＋ Ca 2＋ Cl － HCO － 3 HPO 2－4 SO 2－ 4 人体血清 142∙0 5∙0 1∙5 2∙5 103∙0 27∙0 1∙0 0∙5 SBF 142∙0 5∙0 1∙5 2∙5 147∙8 4∙2 1∙0 0∙5 表3 模拟体液配比 Table3 Proportioning ratio of simulated body fluid 化学药剂 浓度／（mmol·L －1） 质量／g NaCl 146∙7 8∙57 MgCl2·6H2O 1∙5 0∙30 CaCl2·2H2O 2∙5 21∙90 Na2HPO4·2H2O 1∙0 14∙33 NaHCO3 4∙2 0∙35 2 实验结果及分析 2∙1 羟基磷灰石在膜上的诱导结晶及其表征 将表3中前三种药剂混合起在一起配制‚称之 为 SBF－A；后两种药剂混合在一起‚称之为 SBF－B． 充分混合均匀后将两者等体积缓慢混合到一个小烧 杯中‚就会发现慢慢有较多的晶体析出． 图1和图2分别是自然析出和膜诱导结晶的扫 描电镜照片和 XRD 图谱．图2中‚在 aa、bb、cc、dd、 ee 和ff 等处都有比较明显和一致的峰值．除了上述 几个峰值外‚曲线2的其他地方要比曲线1的峰形 更为弥散‚这些弥散主要由于诱导磷灰石在其上结 晶的有机基质膜的衍射值引起． 图1 自然析出和膜诱导羟基磷灰石的结晶形貌．（a）自然析出； （b）膜诱导 Fig．1 Photos of crystals naturally separated out and induced on the film： （a） naturally separated out；（b） induced on the film 图2成功地体现了在膜上诱导羟基磷灰石结晶 的可能性和可操作性‚即可以利用一种特殊的膜来 ·604· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷