磷酸钙骨水泥在体内环境下可自凝结固化,可根据需要的形状任意塑型,是一种优良的骨填充材料。但在进行骨填充的同时,常常需给予药物预防、治疗感染,或进一步促进骨折愈合,而且在治疗的不同时期可能需要给予不同的药物进行治疗。磷酸钙骨水泥因制备过程不需要高温加热,允许多种药物和生物活性分子的载入,同时保持药物的活性和性质不变。因此磷酸钙骨水泥不仅可作为骨填充材料,而且可作为药物局部释放和控制释放的载体,应用于不同骨骼疾病的填充和治疗。本论文对符合不同临床需要的三种载药磷酸钙骨水泥进行研究。本论文采用Biocement D配方,即固相由α—磷酸三钙、二水磷酸氢钙、羟基磷灰石和碳酸钙按58：25：8.5：8.5的质量比混合而成,液相为磷酸氢二钠和磷酸二氢钠浓度均为0.2 mol／L的等体积混合水溶液,液固混合制备磷酸钙骨水泥。为促进骨愈合,本论文选用具有活血和促进骨愈合作用的香丹注射液(简称香丹)载入磷酸钙骨水泥。通过比较不同加载工艺优劣发现,香丹与原材料磷酸氢钙混合后,在70℃条件下烘干制备载香丹磷酸氢钙,这种工艺可以在较大范围调节香丹的载入量。故采用不同比例的香丹与磷酸氢钙混合烘干粉末作为磷酸钙骨水泥的起始原料之一,制备载不同浓度香丹磷酸钙骨水泥。并对载不同浓度香丹磷酸钙骨水泥进行表征和微观形貌观察,同时测定载不同浓度香丹磷酸钙骨水泥的药物释放行为。研究结果表明,磷酸钙骨水泥凝结时间随香丹浓度的增加而延长,浓度不高于0.2 mL／g的磷酸钙骨水泥凝结时间符合临床要求；抗压强度随香丹含量的增加而增加；香丹载入对磷酸钙骨水泥转化没有明显影响；但导致水化产物晶体形貌从颗粒状松散搭接转化为片状交织,且浓度越高片状晶体越多。在药物释放的最初4h,载入香丹浓度范围为0.1-0.5 mL／g的磷酸钙骨水泥释药量符合临床需要。因此,载入香丹浓度范围为0.1-0.2 mL／g的磷酸钙骨水泥凝结时间符合临床要求,比空白磷酸钙骨水泥具有更高的抗压强度,在初阶段药物释放量符合治疗需求。同时研究了香丹对磷酸钙骨水泥性能影响的机理,研究结果表明香丹载入会导致pH值下降,Zeta电位降低,钙元素与其它离子的键接作用增强。根据上述结果推测香丹导致磷酸钙骨水泥凝结时间延长的主要原因是：部分反应活性中心被覆盖和香丹中的极性基团导致流动性增强；香丹导致强度增强的原因可能是：香丹载入导致微观结构发生变化、香丹与部分钙发生键接。为防止磷酸钙骨水泥中抗生素长期残留而导致耐药性发生,通过添加易溶物制备快释型磷酸钙骨水泥。考察了易溶物及其含量对磷酸钙骨水泥凝结时间、抗压强度、转化程度等的影响,欲改进磷酸钙骨水泥制备快释型磷酸钙骨水泥。同时研究添加不同量易溶物对载药磷酸钙骨水泥药物释放行为的影响。通过研究发现,随易溶物添加量的增加,其凝结时间延长,抗压强度降低,药物释放速度加快；由药物释放7d后的扫描电镜照片可观察到,随易溶物添加量的增加,磷酸钙骨水泥的孔隙率和孔径增大。含20%易溶物的磷酸钙骨水泥其凝结时间基本符合临床需要。虽然其抗压强度略微偏低,但可通过一定的方法进行改进；而且药物可在7d内完全释放。故以其为例研究快释型磷酸钙骨水泥加快药物释放的机理。主要是采用沉淀滴定法和X-射线衍射考察易溶物随药物释放进行不同时间的溶出情况,并考察随药物释放进行磷酸钙骨水泥孔隙率和孔径的变化情况。通过研究发现快释型磷酸钙骨水泥中易溶物迅速溶出,其孔隙率和孔径均比普通磷酸钙骨水泥大,药物释放速率也比普通磷酸钙骨水泥中药物释放加快。通过对快释型磷酸钙骨水泥的药物释放动力学进行拟合,发现其释放机理仍然符合基质扩散型载体的药物释放模型即Higuchi模型。上述结果表明,此快释型磷酸钙骨水泥通过易溶物溶出增大其孔隙率和孔径加速了药物的扩散释放,可防止耐药性的发生,有望应用于临床。为实现在不同时期采用不同药物治疗的需要,本论文将载药明胶微球、另一组分药物、骨水泥原材料混合制备载双组分药物的磷酸钙骨水泥／明胶复合载体,期望实现双组分药物的先后释放。研究发现改进的乳化交联法能获得载药量较高的明胶微球。采用双波长分光光度法结合解方程的方法学可准确测定双组分药物含量。考察液／固比对载双组分药物磷酸钙骨水泥／明胶复合载体凝结成型的影响,以及不发生崩解所需液／固比。并考察载药微球加载对磷酸钙骨水泥抗压强度和转化的影响,并用双波长分光光度法测定双组分药物的释放。考察用此种方式是否可实现双组分药物的先后释放。实验结果表明,液／固比为0.85 mL／g的载双组分药物的磷酸钙骨水泥／明胶复合载体可凝结成型,置入磷酸盐缓冲溶液中也不会发生崩解,而且具有较高的抗压强度,并且微球内包裹的药物可实现进一步延迟释放,即可在一定程度上达到双组分药物先后释放的目的。