[發明專利]可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 200710027385.0
• 申請日: 2007-04-03
• 公開（公告）號: CN101057979A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 周長忍;劉華;李紅
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/54
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種磷酸鈣骨修復材料，特別涉及一種可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料及其制備方法與應用。

背景技術

骨缺損的修復和重建一直是外科和相關學科的重要研究課題之一。臨床上對于骨缺損的修復，常采用自體骨和生物材料來填充，但均需經過手術植入體內。近年來隨著微創外科技術的發展，如經皮注射和關節腔鏡外科，研制和應用可注射性骨修復材料已成為一個重要的努力方向。可注射骨修復材料具有操作簡單、組織損傷小、不破壞修復區血供、手術并發癥少等優點。目前常用的可注射骨修復材料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、磷酸鈣骨水泥(calcium?phosphate?cement，CPC)和一些天然可降解材料，如殼聚糖及其衍生物、膠原和海藻酸鹽等。PMMA的組成成分和自然骨完全不同，釋放的單體具有細胞毒性，生物相容性差，且凝固過程中產生熱量，限制了其在臨床上的應用。CPC的生物相容性較好，抗壓強度高，可以在體內緩慢降解，目前已經作為內固定的輔助措施用于治療一些選擇性的骨折。

磷酸鈣骨水泥是磷酸鈣化合物的混合物。它由固相和液相兩種原材料以一定的比例調合成糊狀后植入體內，在體內環境下自行結晶固化。其固化后終產物的化學成分與骨組織的無機成分相似，其晶相結構亦與骨組織相近，植入骨缺損后可被逐漸降解吸收，降解釋放的鈣和磷參與缺損區骨組織形成。其固相成分是由2種或2種以上的粉末狀磷酸鹽混合物組成，而液相則可能是水、等滲鹽水或磷酸鈉。常用于合成磷酸鈣骨水泥的磷酸鹽有：磷酸四鈣(tetracalcium?phosphate)、磷酸三鈣(tricalcium?phosphate)、二水磷酸氫鈣(dicalciumphosphate?dihydrate)、磷酸氫鈣(dicalcium?phosphate?anhydrous)等，均具有良好的生物相容性。

臨床上使用的磷酸鈣骨水泥，根據組成的不同可以分為三類：第一類最早研制成功，可以稱為典型磷酸鈣骨水泥。它由磷酸四鈣和二水磷酸氫鈣與水以4∶1的比例調合而成。調合成糊狀注入體內，10～15min后開始固化，并轉化成羥基磷灰石。這類磷酸鈣骨水泥的缺點是降解吸收速度緩慢、凝結固化所需時間較長。第二類為磷灰石磷酸鈣骨代用品。這類磷酸鈣骨水泥的固相由磷酸三鈣、磷酸七鈣、偏磷酸鈣、焦磷酸鈣和二水磷酸氫鈣等磷酸鈣類化合物中的一種與脫碳磷酸鈣按一定比例混合而成，它的液相為等滲鹽水，灰水比為1g∶0.7～0.9ml。調合后注射入體內，15～20min內固化，固化產物可被機體完全降解吸收。第三類為碳化磷酸鈣骨水泥。這類磷酸鈣骨水泥的固相為磷酸一鈣、α-磷酸三鈣和碳酸鈣的混合物，液相為磷酸鈉。注入體內12小時可完成其固化反應的85％～90％。固化產物可以被機體逐漸降解吸收。

綜上所述，磷酸鈣骨水泥與現行骨缺損修復材料如自體骨、異體骨、PMMA骨水泥等相比，它克服了以下缺陷：①自體骨來源有限，須承受第二次手術痛苦及供區并發癥；②異體骨存在免疫反應及潛在的病源傳播危險；③PMMA骨水泥的固化過程伴有強放熱、灼傷周圍組織、不能生物降解、無法與骨組織牢固結合等。而磷酸鈣骨水泥的固化反應不伴生放熱；具有良好的誘導骨形成能力；可生物降解，能被新生骨以爬行替代的方式代替，且對骨重塑或骨折愈合過程無影響；無明顯毒副作用，無免疫原性及致癌作用；易于塑形、有較高抗壓強度及對CT和MRI成像沒有干擾等優點。但磷酸鈣骨水泥也有其不足之處，如機械強度不高，不能用于修復如下頜骨和股骨等高負重區的節段性缺損；另外，孔隙率較低，阻礙了細胞的長入。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料，其生物相容性好、孔隙率較大、易于注射成型，并具有較好的強度，材料表面易于細胞粘附且不影響其增殖分化，可與其它活性分子如骨形態發生蛋白等復合。

本發明的目的還在于提供該可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料的制備方法。

本發明的目的還在于提供可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料的應用方式。

一種可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料，由固相與液相兩部分調和而成，所述固相包括兩種或兩種以上的粉末狀磷酸鹽混合物，所述液相包括水，本發明的可注射自固化磷酸鈣骨組織修復材料還包括以下組分：

(1)所述磷酸鹽混合物包括以等摩爾比混合的磷酸四鈣和磷酸氫鈣；

(2)所述固相還包括重結晶后的甘露醇，該甘露醇與特征(1)中所述的磷酸鹽混合物以質量比為(1～4)∶(6～9)；