[發明專利]磷酸鎂水泥用氧化鎂及其制備方法和磷酸鎂水泥

有效

• 申請號: 201110397845.5
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102515576A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 韓大慶
• 申請（專利權）人: 蘇州達普生物技術有限公司;成都達普醫療器械有限公司
• 主分類號: C04B2/00
• 分類號: C04B2/00;C04B12/02;A61L27/12;A61L31/02
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明屬于醫用生物材料；具體來說是一種磷酸鎂水泥，涉及對骨骼及其附屬結構損傷的治療，作為骨填充物，用于對骨缺損的治療，作為骨接合物，用于對斷裂的骨骼或重建的韌帶固定，還可用于對假體的穩定。

背景技術

磷酸鎂水泥(magnesium?phosphate?cement，MPC)是由氧化鎂和酸性磷酸鹽在常溫下通過在水介質中的酸堿中和反應所形成的一類磷酸鎂鹽化學結合陶瓷材料(chemically?bonded?magnesium?phosphate?ceramics)。這類材料具有下列特點：

1.其性質介于燒結陶瓷和傳統水泥之間，合成過程與傳統水泥類似，同時還具有燒結陶瓷的結構和特征；

2.快速凝固，質地堅硬，具有膨脹性，能與多種材料形成牢固結合；

3.是全無機、pH中性材料，沒有毒性；

4.能在很寬pH范圍內保持穩定；

5.由天然礦物合成，原材料來源廣泛；

6.具有自結合能力(self-bonding)，即后一層材料能牢固結合前一層已凝固材料；

7.作為生物材料，與皮質骨的密度接近。

在實際應用中，通常磷酸鎂鹽作為膠結物與添加物組成復合物。材料制備過程通常是這樣的，首先將氧化鎂和酸性磷酸鹽粉末與添加物粉末按比例混合，然后再與作為激活液的一定比例水溶液混合，形成膠狀物，在此時進行應用，此后膠狀物發生固化反應，形成固化復合物。添加物特征的改變能影響復合物的性狀，通過改變添加物的特征，可得到一系列具有所希望特征的材料。

實際應用的MPC根據酸性磷酸鹽的不同分為兩類；采用磷酸二氫銨(NH₄H₂PO₄)的稱為銨鹽型MPC，采用磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)的稱為鉀鹽型MPC。銨鹽型MPC最早得到開發，因為這種材料在制備中會放出大量的刺激性氨氣，污染環境，用途狹窄，只適宜在戶外修筑路面使用。鉀鹽型MPC的開發較晚，用途廣泛，已得到開發的領域包括：有毒或放射性物質的包埋材料、建筑材料和生物材料。鉀鹽型MPC在某種程度上是對銨鹽型MPC的替代和升級；它對環境友好，生物相容性和強度更好、粘合性大和可操作性強。銨鹽型和鉀鹽型MPC作為生物材料都已受到深入的研究和開發。我國華東理工大學在銨鹽型MPC生物材料的開發方面做了大量基礎研究和動物試驗，取得了一定的成果，并已有了相關專利授權。國外成功MPC生物材料的開發使用的是鉀鹽型MPC，一種已取得專利授權的鉀鹽型MPC已于2009年獲得美國FDA批準作為骨缺損填充物在臨床使用。最近也有酸性磷酸鹽分別采用磷酸二氫鈣和磷酸二氫鈉的MPC作為生物材料開發的研究報道和相關專利申請。

MPC作為一種新型骨水泥材料彌補了目前臨床應用骨水泥的不足，拓廣了骨水泥材料的應用領域。迄今為止，臨床上使用的無機骨移植/填充材料的99％為鈣基復合物。然而由于鈣基復合物過高的鈣磷比導致的體內降解吸收緩慢和無粘合性使得它們只能充當促進骨形成材料的載體為骨的長入提供支架，而不能為骨愈合提供任何有利的幫助。從生物力學的角度考慮，鈣基水泥或填充材料不具有粘接能力，并且在張力條件下十分脆弱，不具備足夠的拉伸強度。MPC骨修復材料克服了鈣基骨水泥和填料臨床應用的局限性。它們不僅具有生物相容性，生物可吸收性，同時還具有強大的粘合力和足夠的壓縮和拉伸強度以及更快的降解速度；因此，除了可用做骨填充修復物外，MPC的臨床應用還擴展到了骨接合固定領域。它們可替代骨釘、骨板粘接斷裂的骨端；在韌帶和肌腱的重建手術中發揮粘接和固定作用；還可加強和穩定假體和金屬固定物；此外，也有促進軟骨生長和骨創面止血的作用。隨著對這種材料研究的深入，其臨床應用還會將不斷擴展。例如CN101076344A公開的“多用途生物材料組合物”，公開了采用磷酸或磷酸鹽，金屬氧化物，含鈣化合物以及糖樣化合物構成的骨增生生物材料組合物，可用作生物粘合劑、骨和牙科接合劑、骨填料、骨錨和骨移植物的多用途生物材料。其中磷酸鹽通常是采用磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)，金屬氧化物為氧化鎂，含鈣化合物通常為羥基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)。