新規のアラニンベースのポリファンゼンの合成、特性評価、および骨適合性評価

この研究では、ヒドロキシアパタイト（HAP）前駆体で自己設定複合材料を形成するための候補として、2つの新規アラニン含有生分解性エステルポリホスファゼンの合成とin vitro骨適合性評価を扱います。合成された2つの新規生分解性ポリホリンゼンは、ポリ[（エチルアラナート）1.0（エチルオキシベンゾエート）1.0ホスホゼン]（PN-EA/EOB）およびポリ[（エチルアラナート）1.0（プロピルオキシベンゾエート）1.0ホスファゼン]（PN-EA/POB）。ポリマーは、多核磁気共鳴（NMR）、差動スキャン熱量測定（DSC）、およびゲル透過クロマトグラフィ（GPC）によって特徴付けられました。ポリマーの生分解性と吸水率は、37度Cでのリン酸緩衝液（pH 7.4）の質量変化に続いて評価されました。PN-EA/POBはより速い分解を受け、PN-EA/EOBと比較してより高い吸水を示しました。両方のポリマーは、おそらく分解プロセスに伴う架橋反応のために加水分解後、一般的な有機溶媒に不溶性になりました。PN-EA/EOBおよびPN-EA/POBの骨芽細胞細胞の接着と増殖に続いて、走査型電子顕微鏡（SEM）と生化学的アッセイを使用しました。PN-EA/EOBとPN-EA/POBの両方が、in vitroで原発性ラット骨芽細胞細胞の接着と増殖をサポートしました。さらに、ポリマーで培養した骨芽細胞細胞の酵素活性は、アルカリホスファターゼ活性によって確認されました。したがって、これらの生分解性アミノ酸ベースのポリフォスファゼンは、自己設定骨セメントを形成するための新しい材料を有望です。

This study deals with the synthesis and in vitro osteocompatibility evaluation of two novel alanine-containing biodegradable ester polyphosphazenes as candidates to form self-setting composites with hydroxyapatite (HAp) precursors. The two novel biodegradable polyphosphazenes synthesized were poly[(ethyl alanato)1.0(ethyl oxybenzoate)1.0 phosphazene] (PN-EA/EOB) and poly[(ethyl alanato)1.0(propyl oxybenzoate)1.0 phosphazene] (PN-EA/POB). The polymers were characterized by multinuclear magnetic resonance (NMR), differential scanning calorimetry (DSC), and gel permeation chromatography (GPC). Biodegradability and percentage water absorption of the polymers were evaluated by following the mass change in phosphate buffer (pH 7.4) at 37 degrees C. PN-EA/POB underwent faster degradation and showed higher water absorption compared to PN-EA/EOB. Both polymers became insoluble in common organic solvents following hydrolysis presumably due to crosslinking reactions accompanying the degradation process. Osteoblast cell adhesion and proliferation on PN-EA/EOB and PN-EA/POB was followed by scanning electron microscopy (SEM) and by using a biochemical assay. Both PN-EA/EOB and PN-EA/POB supported the adhesion and proliferation of primary rat osteoblast cells in vitro. Furthermore, the enzymatic activity of the osteoblast cells cultured on the polymers was confirmed by the alkaline phosphatase activity. Thus, these biodegradable amino-acid-based polyphosphazenes are promising new materials for forming self-setting bone cements.