[發明專利]雙固化復合磷酸鈣骨水泥及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200910273375.4
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101716379A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 劉邦旭;邱新童;張淑嫻;杜小蘭;廖春花;湯興國
• 申請（專利權）人: 武漢嘉特利佰聯創科技有限公司
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/56;A61K6/033;A61K6/087;A61K6/02
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

技術領域

本發明涉及一種具有生物活性與生物降解性的骨水泥復合材料及其制備，尤其涉及磷酸鈣骨水泥與水溶性可交聯高分子組成的復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

磷酸鈣骨水泥(CPC)由于其生物相容性、骨傳導性、可降解性、可塑性等性能，已廣泛應用于骨科、牙科以及整形外科。CPC由磷酸鈣粉末和液相(水，血液等)組成，兩者混合成漿體后，生理環境下發生水化凝固。骨水泥的臨時塑形及自固化特性可以使材料很好地與不規則骨缺損部位吻合；同時漿料具有可注射性，可通過微創手術完成對骨缺損的修復與骨折的固定，減少手術并發癥和患者的痛苦。

雖然磷酸鈣骨水泥與傳統骨修復材料相比已具備一定的優勢，但其基本性能與臨床要求之間仍有一定差距，主要包括：(1)抗壓強度低，力學強度接近松質骨，只能應用于低承重和非承重部位的骨缺損的修復；(2)固化速度較慢，且固化時間不易調控，難以適應不同的臨床應用對固化速度的要求，如牙科手術要求在5分鐘內，而骨科手術在10～20分鐘；(3)可注射性較差，在注射CPC時，由于過濾-擠壓效應，常出現液-固相分離的現象；(4)凝聚性差，手術過程中與血液或體液接觸，易潰散，塑型能力較差、抗水性不足。

改善CPC以上性能的不足，滿足臨床需要，是CPC亟需解決的問題。在C?P?C中加入添加劑改善其性能是最常用也是最有效的方法。在骨水泥中加入殼聚糖、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯醇、藻酸鈉、聚丙烯酸等水溶性高分子[Leroux?L，Hatin?Z，Freche?M，et?al.Bone，1999，25：31S-45S；阮孜煒，李東旭.功能材料，2005，36：1062-1068；Santos?L?A?D，Oliveira?L?C?D，Rigo?E?C?S，etal.Bone，1999，25：99S-102S.Chen?W-C，Ju?C-P，Wang?J-C，etal.Dental?Materials，2008，24(12)：1616-1622；Matsuya?Y，Antonucci?J?M，Matsuya?S，etal.Dental?Materials，1996，12：2-7]，這類聚合物主要起到類似于膠粘劑的作用，提高了材料的可注射性能以及抗水性能，但對其他性能的改善難以兼顧或十分有限，尤其是不能任意調節固化時間。因此有學者研究了[Dickens-Venz?S?H，Takagi?S，Chow?L?C，Bowen?R?L，etal.Dental?Material，1994，10：100-106；Santos?L?A，Carrodeguas?R?G，Boschi?A?O，etal.Artificial?Organs，2003，27：412-418；Dickens?S?H，Flaim?G?M，Takagi?S.Dental?Material，2003，19：558-566.]在CPC中加入可聚合單體，組成雙固化體系，在引發劑作用下單體首先聚合并交聯形成三維網絡，漿體被三維網絡固定從而成形，解決了CPC成型慢的缺點，而且其固化時間可方便地通過改變引發劑濃度而調節，聚合物網絡同時也顯著地提高了材料的力學性能。但這類雙固化體系采用的是小分子與CPC復合，對骨水泥的注射性能沒有明顯提高，而且聚合反應中不可避免殘留未反應的單體具有毒性，這些都是不可忽視的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有磷酸鈣骨水泥性能上的不足，提供一種雙固化復合磷酸鈣骨水泥及其制備方法和應用，該固化復合磷酸鈣骨水泥不僅具有較好的力學性能，且具有較好的可注射性、凝聚性。

本發明提供的技術方案是：雙固化復合磷酸鈣骨水泥，包括固相和液相，固相包含磷酸鈣骨水泥粉末和占固相質量0.5～10％的起引發自由基反應的氧化還原引發體系中的氧化劑；液相包含去離子水、占液相0.1～50％的水溶性可交聯聚合物、占液相質量0.5～10％的起引發自由基反應的氧化還原引發體系中的還原劑。

上述液相和固相的比例為0.2～1.5ml∶1g。

所述磷酸鈣骨水泥粉末含有α-磷酸鈣、磷酸四鈣、磷酸氫鈣、β-磷酸鈣中的至少兩種。

上述磷酸鈣骨水泥粉末是由幾種磷酸鈣鹽包括α-磷酸鈣、磷酸四鈣、磷酸氫鈣、β-磷酸鈣等兩種或兩種以上按照任意比例混合的組合物，可按照EP?0416761，US4880610，US?5053212，EP0664133，EP0543765或WO?96/36562，WO?96/36562等公開的方法制備，也可以是上海瑞邦生物材料有限公司等市售的產品。