协同稳定UHMWPE的抗氧剂复配策略论文发表于J Biomed Mater Res B期刊

发布时间:2022-07-19  文章来源:Nouman

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维生素E(VE)目前已被临床批准使用,以赋予高交联超高分子量聚乙烯(UHMWPE)人工关节抗氧化性。然而,VE阻碍UHMWPE的交联,导致其耐磨性下降。如何协调UHMWPE的抗氧化性和耐磨性是当前的巨大挑战。为此,本工作提出利用VE与D-山梨糖醇(DS)的复配策略稳定化学交联UHMWPE。首先研究了等质量比的抗氧剂复配体系对UHMWPE关键性能(氧化稳定性、交联密度和机械性能)的影响。与VE相比,复配体系显著增强了UHMWPE的氧化稳定性。这是由于VE的酚羟基在抗氧化时失活,而DS使其得以恢复,从而产生协同抗氧化作用。(VE+DS)/UH与VE/UH的力学性能相当,更重要的是,DS对交联不敏感,因而使(VE+DS)/UH获得了更高的交联密度。在此基础上,高交联UHMWPE临床关键性能得以进一步优化,确认了最佳VE/DS质量比为1:1或2:1。当VE/DS质量比为2:1、总抗氧剂含量为0.2 wt%时,(VE+DS)/UH的OIT和交联密度相比VE/UH分别提高了21.6%和8.6%。本工作验证了抗氧剂复配策略对化学交联UHMWPE的适用性,优化了VE稳定UHMWPE的临床关键性能,为开发综合性能优异的UHMWPE人工关节提供了依据。

Nouman Ali Shah, Ri-Tong Lan, Rui Dai, Kai Jiang, Hui-Yuan Shen, Rui Hong*, Jia-Zhuang Xu, Lingli Li*, Zhong-Ming Li. Improved oxidation stability and crosslink density of chemically crosslinked ultrahigh molecular weight polyethylene using the antioxidant synergy for artificial joints. Journal of Biomedical Materials Research Part B Applied Biomaterials 2022, 1- 12. DOI:10.1002/jbm.b.35129.



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