三种人体硬组织替代材料对人血浆白蛋白吸附方式的研究
三种人体硬组织替代材料对人血浆白蛋白
吸附方式的研究
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三种人体硬组织替代材料对人血浆白蛋白吸附方式的研究., 喻钒陈治清
摘要采用虹外光谱技术,研究r轻基磷灰石,生物玻璃陶瓷和羟基聚磷酸钙钠吸附人
体白蛋白后,蛋白与材料的结合方式.结果表明羟基磷灰石主要是靠氢键结合;生物玻璃陶瓷
则主要靠静电引力结合,lg如果吸附的蛋EI质较多,所吸附的蛋白质可依据吸附方式的不同至
少分为两层:结掏变化较大,紧贴材料表面的底层和结掏变化不明显的顶层.羟基聚磷酸钙钠
和蛋白质的结合方式还难以推断;
关键词羟基磷灰石生物玻璃陶瓷
有研究报道,吸附有白蛋白和7球蛋
白的羟基磷灰石植入动物骨组织后,骨组织
的修复明显加快作者认为可能是由_F材料
表面吸附蛋白质后,各种细胞易于沉积的缘
故.还有作者在研究其它用于心血管系统
的生物材料时发现,吸附有蛋白质的材料表
面更易使血小板沉积,且这种加速血小板沉
积的作用和所吸附的蛋白种类与数量都有关
系.因此,人体硬组织替代材料与蛋白质
的相互作用规律是材料生物相容性的'个瞩 要方丽.本课
前一部分已经系统地研究r 不同材料对不阿血浆蛋白吸附量的变化规 律结果表明,不同材料对蛋白质的吸附能力 是不同的,车实验采用红外光谱技术,研究人 血白蛋白被羟基磷灰石(HA),羟基聚磷酸 钙钠(HP)和生物玻璃陶瓷(BGC)吸附后,蛋 白质和这些材料的结合方式以及被结合的赞 白构象的变化.为进一步说明人体硬组织替 代材料的生物相容性.探索材料表面连接蛋 白质的
提供理|仑依据.
1.材料与方法:
1.1.材料:冻=f正常人血清白蛋白.卫生 部上海生物制品研究所提供.HP,中国科学 院成都化学研究所提供.HA,BGC,本研究 室合成F1一IR20sxB红外光谱仪,美国 Nicolet产.
1.2.方法:将蛋亡『质用pH7.4的磷簸缓 羟基聚磷酸t
,
Jitt~I光谱
冲液稀释成4.5和0.5的溶液.将上述二 种材料研细,180~200目过筛.三种材料各 称5g分别放人30ml稀释后的蛋白溶液中, 37C条件下缓慢电磁搅拌吸附10分钟取出. 之后离心,去掉上清液.沉淀加30rnl蒸馏水 洗涤,离心.去掉上清液.所得沉淀放入硅胶 干燥器中干燥.干燥后的群品KBr压片,进 行红外检测.检测条件:分辨率为~cm,,扫
描次数为2O次,扫描范围为4000, 400cm,.
2.结果与讨论:图1为固体白蛋白的红 外光谱图3307cm是NH的l伸缩振动峰. 1657cm是酰胺峰I.1541cm是酰胺峰II. 1451cm__是酰胺峰I1I.622.43cm-t.是酰胺 峰1v
_
图2为纯HA的红外光谱图.3572cm 为羟基峰.罔3为嗳.附0.5自蛋白的HA 的红外光谱图和图2相比多出两个峰,165S 和1554cm一这分别为酰胺峰I和II.和纯 蛋白相比,这两个峰分别升高8和I3cm一. 酰胺峰I主要为c一的伸缩振动(占80), 其次是c,N伸缩振动和N—H的面内振动 (各占1O)
作为固相的蛋白质,分子间的距离小,分 子中的羰基和氢可在分子间形成氢键.溶解 唯者单位:610041华西医科大学中腔腻学院材料 学教研室'
?104?
..
田1固体臼嚣臼的红外光谱图
并吸附在材料表面上后,由于吸附量少,分子 间的氢键受到破坏,造成酰胺峰I的波数升 高口]蓦E胺峰II来自N—H面内弯曲振动 (占60)和c—N的伸缩振动(占40).这 个峰的渡数和c—N—H的缔台状态有关.
当它和周固的物质形成氢键后.渡散会随着 升高口].因此可以推测,当HA吸附较步的白 蛋白时,原来分子间羰基和氢形成的氢键受 到破坏.而c—N—H则和材料的亲水部分 发生氢键结合.引起酰胺峰II的波数升高. 图4是HA吸附4.5的蛋白质后的红外光 谱图从图中可看出,酰胺峰I,?,Iu分别和 纯蛋白的波数一致.渡数小于1395c_m的一 些小峰.在这个图中看不到,可能是由于被 HA本身的峰所掩盖所以可以认为吸附较 多的蛋白质时,所测到的蛋白质结构没有明 显变化.
图5是纯BGC的红外光谱图.图6是吸 附了0.5白蛋白的BGC红外光谱图.和图 5相比明显多出1650和1428.8cra两个 峰.说明有蛋白质被吸附.[650cm可能为c —
O和BGC上的OH一形成了氢键造成波 数略有下降的酰胺峰I.而1428.8则是由丁 蛋白质上的羧基与BGc上的金属离子形成 r金属盐,由COO所产生的峰].图7是 吸附4,5白蛋白的BGC的红外光谱图该 l刳i昔和4幸H似.监门质的儿个l耍峰的ft 口
置都无明显变化因此所测的蛋白质结构无 显着变化.
田2纯羟基碑灰石的红外光谱圈
??最甜4.5自蛋白的翌基肆灰石的虹井光谱圈 图8是纯HP的红外光谱图.图9是吸
附0.5白蛋白的HP红外光谱图,和图8相 比.上面明显多出1659.?cm峰.这是酰胺
口腔材料器械杂志1997年第6卷第3期 圈6吸附O.5白蛋白的BGc的红外光谱图 圉7吸附4.5白蛋白的BGc的红外光谱图 峰I.该峰的位置和纯蛋白的酰胺峰I的位置 一
致.酰胺峰II,III可能由于所吸附的量较 少,未能显出.由于酰胺峰1的位置基本未 变,又无酰胺峰II,III,因此对HP和白蛋白 的结合方式还难以推断.图1o是吸附4-5 白蛋白的HP的红外光谱图.几个主要的酰 ?105?
胺峰位置都无变化,因此蛋白质的结构无明 显变化.
一
.
田9吸附0.5白蛋白的HP的红外光谱囤 圈10吸附4.5白蛋白的I-IP的红外光谱囤 3.小结:白蛋白被HA吸附后,主要是 靠氢键结合的;而BGC的吸附剐主要是靠 离子的静电引力结合的.而且这两种材料吸 (下转第114页)
人行脱敏治疗,近期疗效肯定,远期疗效有待 进一步观察.
All—Bond?粘合剂对牙髓较小刺 激].美国查尔期?考柯斯博士报道用
37磷酸半胶体处理牙釉质牙本质,用All
—
BondI粘合剂及复合树脂修复牙体,在猴
子的牙髓器官中没有发现急性,慢性炎症.我
科采用All—BondI粘台剂治疗牙意外穿
髓.但牙髓没有炎症的患者行牙体修复4例,
其中2病人随访没有牙过敏或牙髓炎症状,2
例病人发生过敏和急性牙髓炎症状.深度窝
嗣27例中的4例发生牙髓过敏或牙髓炎症
状,中度窝洞46例中的1例发生牙髓炎,牙
髓炎症状一般在牙体修复半年内发生.浅的
窝洞12例没有牙髓炎症状.故建议在近髓窝
洞垫底.
我们对Al1一BondI粘合剂临床使用
观察时间较短,有待进一步作远期观察.
口腔材料器械杂志1997年第6卷第3期
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(收穑l996一l0—30修回:1997一O{一29)
(上接第105页)
附较多的白蛋白时,所吸附的蛋白质至少可
分为两层,繁靠材料表面的蛋白质由于蛋白
质和材料相互作用造成蛋白质的结构有所变
化;而上面一层则是由于重力等因素造成的
物理沉积,结构基本未变.HP吸附自蛋白
后,由于本实验的数据有限,还难以确定蛋白
质和材料结合方式以及蛋白质被吸附后构象
的变化,还有待于进一步研究确定.
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(收穑l996一O6—05)