SBF配方和磷灰石生成能力测试过程

/翻译自Kokubo的文章“HowusefulisSBFinpredictinginvivobonebioactivity”附录A.SBF配方和磷灰石生成能力测试过程A.1.制备SBFA.1.1.SBF试剂NaCl，NaHCO3，KCl，K2HPO4·3H2O，MgCl2·6H2O，CaCl2，Na2SO4，Tris，1M-HCl，pH4，7，9A.1.2.SBF离子浓度（表A1）A.1.3.SBF制备过程由于SBF对磷灰石过饱和，制备方法不合适的话将会导致磷灰石沉淀。要确保溶液无色透明，并且没有在烧杯内沉积。一旦发生任何沉淀，则停止SBF制备，弃去溶液，重新配置。为了制备1000mlSBF，首先将700ml蒸馏水与搅拌棒放入塑料烧杯。放入磁力搅拌器，用表玻璃或塑料盖盖上。将烧杯中的水在搅拌下加热到36.5±1.5°C。将表A2中的第1到第8个试剂一次溶入热水中，小心出现以下现象。9号和10号试剂在以下调节过程中溶解：推荐使用光滑表面的塑料烧杯，应避免使用玻璃容器，因为磷灰石能够在玻璃表面或刮擦边缘成核。不要同时溶解几种试剂。完全溶解完一个再放入一个。由于CaCl2对磷灰石的沉淀有很大影响，通常选择颗粒状，需要花更多时间溶解。用量桶测量1M-HCl体积，需要用其清洗过再量。称量吸湿性试剂，如KCl，K2HPO4·3H2O，MgCl2·6H2O，CaCl2，Na2SO4等，应尽快。设置溶液温度在36.5±1.5°C。如果溶液少于900ml，加水加到900ml。插入pH测试电极，在溶解Tris前，pH应为2.0±1.0。保证溶液温度在35到38°C之间，最好是36.5±0.5°C，一点点的加入Tris，注意pH的变化。加入少量Tris后，停止加入，直到试剂已经完全溶解，且pH值保持恒定；然后加入更多的Tris，逐渐增加pH值。当pH值变为7.30±0.05时，确保溶液温度保持在36.5±0.5°C，加入Tris直到pH值为7.45。Note1：不要一次加入大量Tris，因为溶液局部pH急剧增加会导致磷酸钙沉淀。需保证溶液温度在36.5±0.5°C时再加Tris。Note2：在36.5±0.5°C时pH值不能超过7.45，因为pH值会随着温度的升高而降低（pH值在36.5±1.5°C会降低大约0.05/°C）。当pH值大于7.45±0.01，停止溶解Tris，然后用注射器滴入1M-HCl，将pH值降低到7.42±0.01，注意pH值不要低于7.40。当pH值低于7.42±0.01后，一点点的溶解剩余的Tris，直到pH≤7.45。如果Tris剩余，交替加入HCl和Tris。重复以上过程，直到所有Tris都溶解，并保持pH值在7.42-7.45之间。Tris溶解后，将溶液温度调整到36.5±0.2°C。在该温度下一点点滴入1M-HCl，调整pH到7.42±0.01，最后在36.5°C精确pH值为7.40，并保证溶液温度波动少于0.1°C/min。拿出pH计的电极并冲洗，将冲洗用过的水加入溶液。将调整后的溶液倒入1000ml容量瓶。用水涮洗先前的容器，分几次将涮洗溶液倒入容量瓶，小心不要将搅拌棒倒入容量瓶。加入水到定容线，盖上盖子。在容量瓶中混合溶液后，在水浴中降温至20°C。然后加水到容量瓶刻度线。A.1.4确认SBF中离子浓度制备好的SBF应该有表A1所示的离子浓度。为确认SBF的离子浓度，推荐用化学分析方法，因为SBF是对磷灰石饱和的介稳溶液。注意：推荐在SBF中检验标准玻璃的磷灰石生成能力。表A3给出了标准玻璃的化学成分。当标准玻璃A-C浸入到SBF中，应该能够用X-ray衍射或SEM检验到12，24，120h后生成了磷灰石层。A1.5.SBF的保存塑料容器密封，5-10°C冰箱。30d内用完。A.2磷灰石生成能力测试过程A.2.1浸入SBF对致密材料，测量试样尺寸并计算表面积，精确度2mm2.用式（1）计算SBF体积：Vs=Sa/10 (1)其中Vs是SBF体积（ml），Sa是试样表观表面积（mm2）对多孔材料，SBF的体积应该大于Vs。将计算好体积的SBF注入塑料瓶或烧杯。加热到36.5°Ｃ，如图A1所示，全部试样浸没在SBF中。Note：很少情况下，磷灰石会在SBF中同质沉淀，同时能够沉积在试样表面。因此，推荐采用图A1（a）或（b）中的试样摆放方法。在图A1（b）的摆放方法下，还要检查下表面的磷灰石生成。36.5°C浸泡4周，取出试样，轻轻用水冲洗，用干燥器干燥，不能加热。Note1：骨连接材料通常在四周内生成磷灰石。Note2：试样一旦从SBF中取出并干燥，就不能再次浸入。A.2.2.表面表征TF-XRD,SEM。Note1：TF-XRD的2θ角度范围3-50°，CuKα（λ=.15405nm）辐射源，2°/min，入射光1°掠角。Note2：SEM放大倍数：1000-10000.Note3：TF-XRD能够清楚的检测到试样上生成的磷灰石。SEM能够观察到生成的材料，但不能识别是