[發明專利]納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥的制備方法及其產品和應用

有效

• 申請號: 201710976341.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107812240B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 何丹農;楊迪誠;嚴一楠;祝閃閃;劉訓偉;金彩虹
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: A61L27/54
• 分類號: A61L27/54;A61L27/12;A61L27/02;A61L27/22;A61L27/50
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發明涉及一種納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥制備方法及其產品和應用，采用固相反應法將原料磷酸氫鈣與碳酸鈣混合后，煅燒球磨，制備α?TCP粉末；將α?TCP粉末加入明膠水溶液，高速攪拌后進行冷凍干燥，制備得到注射性能良好的明膠改性的α?TCP粉末；將納米氧化鋅與明膠改性的α?TCP粉末充分混合，與固化液按液固比0.3?0.4mL/g進行調和，制備得到納米氧化鋅改性的可注射型磷酸鈣骨水泥。納米氧化鋅易被生物體吸收，為人體提供必需微量元素，且本身具備良好的抗菌性，降低手術時發生細菌感染的風險。材料注射性良好，固化時間合適，抗菌性能優異，適用于微創手術，在臨床骨修復領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種生物醫用材料技術領域的方法，具體是一種納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥的制備方法及其產品和應用，以α-TCP為粉末主體，以明膠為改性劑、納米氧化鋅為添加劑，制備得到注射性、抗菌性良好的可注射型磷酸鈣骨水泥。

背景技術

可注射型骨水泥臨床上常用于微創手術治療，必須具備良好的可注射性、抗潰散性、生物相容性以及合適的固化時間。同時，材料固化后一般要求其力學強度至少達到人體松質骨的程度0.4~30.0 MPa [苗軍, 王繼芳, 中國修復重建外科雜志, 2005]。α-TCP是制備磷酸鈣骨水泥的一種常見原料，與同類骨水泥相比，它的固化時間較快、強度較高、固化后孔隙率較大，通過加入合適的改性劑，可以具備良好的可注射性，適用于微創手術。明膠是膠原的水解產物，生物相容性好、無毒性反應、易降解、能被生物體代謝，在生物領域已被廣泛地用于藥物的載體和控釋等方面。據文獻報道，將明膠微球加入到骨水泥粉末中，在實現抗壓強度提高的同時，還能改善骨水泥的自粘性、抗潰散性，可促進細胞的黏附、增殖、分化等行為，而且隨明膠的降解而產生的孔隙，將有利于細胞、血管的長入和新骨的重建[Bigi A, et al, International Journal of Artificial Organs, 2004; Bigi A, etal, Biomaterials, 2004; Yin YJ, et al, Journal of Materials Science-Materialsin Medicine, 2003]，本發明中采用溶液凍干法使明膠充分包覆于α-TCP粉末之上。

納米氧化鋅由于其粒徑較小而具有穿透性，易被生物體吸收，作為生物體的必需微量元素，具有良好的生物相容性，在生物醫學領域具有廣闊的應用前景。同時，納米氧化鋅還具有良好的抗菌性，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有很強的抑制作用，臨床上有將其應用于牙齒粘結樹脂，可有效預防繼發齲齒，提升粘結樹脂的性能[Lei Hua, et al,Journal of Coatings Technology and Research, 2010] ；納米氧化鋅還可以抑制癌細胞的生長，紫外照射可以增強其對癌細胞的殺傷作用。[郭大東, 博士學位論文，東南大學，2009]。基于納米氧化鋅的以上特點，以其作為骨水泥改性劑，一方面可以克服手術過程中的細菌感染，提高手術安全性；另一方面可以配合負載藥物的骨水泥，輔助治療細菌性骨科炎癥、骨科腫瘤等骨科疾病，具有良好的使用前景。

本發明針對以上背景，提供一種納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥的制備方法，通過改變明膠的復合方式，提高磷酸鈣骨水泥的可注射性，納米氧化鋅作為添加劑不改變骨水泥固化性能的同時發揮其良好的抗菌性能。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥制備方法。

本發明的再一目的在于：提供上述方案獲得的納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥產品。

本發明的又一目的在于提供上述納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥應用。

本發明目的通過下述方案實現，一種納米氧化鋅改性的抗菌可注射型磷酸鈣骨水泥的制備方法，包含以下步驟：