[發明專利]一種抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥及其制備方法

在審

• 申請號: 201810894932.3
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108992706A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 李俊;包樂樂
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/54;A61L27/02;A61L27/18
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發明涉及生物醫用材料領域，具體地說是一種抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥，其制備方法包括以下步驟：以SBA?15為載體，以PEG為修飾劑，制得PEG修飾的SBA?15載體，再將慶大霉素負載到PEG修飾的SBA?15載體中，得到載藥填充材料，然后在丙烯酸樹脂類骨水泥粉體中摻雜5?15wt.％的載藥填充材料，混合后攪拌，制得固相骨水泥粉體，向制得的骨水泥固相混合料加入骨水泥液相，攪拌，得到均勻漿料，固化后即得到抗菌丙烯酸樹脂骨水泥；本發明同現有技術相比，制得的抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥相較傳統的抗生素骨水泥釋放量更大，更持久，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都有明顯的抑菌作用。

[技術領域]

本發明涉及生物醫用材料領域，具體地說是一種抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥。

[背景技術]

骨水泥材料是一種用于填充人體骨與人工關節骨腔或間隙并具有自凝性的生物醫用材料，其物理性質和固化后的外形與建筑的普通水泥相似，因此俗稱骨水泥。骨水泥的主要成分為甲基丙烯酸樹脂甲脂聚合物，被廣泛應用于人工關節置換手術。在使用過程中，骨水泥可以牢固地將植入物(如人工骨關節等)固定在活體中，穩固假體，使得假體、骨水泥和骨組織之間界面無任何微動，以提高人工關節的穩定性和牢固性，避免人工關節松動引起的一系列問題，允許患者術后早期負重，在很大程度上減少患者因為長期臥床導致的各種并發癥。

1970年，Buchholz和Engelbrecht第一次提出了在骨水泥中摻入抗生素來預防人工關節置換病人關節感染的概念，他們將青霉素、紅霉素、慶大霉素聯合直接摻入骨水泥，用于全髖假體表面，減少了術后感染。試驗證明，抗生素骨水泥可以通過濃度梯度向周圍擴散抗生素，在局部達到預防和治療感染的目的。該療法用于治療骨髓炎和開放性創傷也取得了良好效果，然而，抗生素骨水泥應用涉及幾個方面的問題：局部抗生素濃度必須超過最小的抑菌濃度；抗生素骨水泥必須在初始階段有一個相對較高的藥物濃度，并在以后的數天、數周中仍能向局部緩慢釋放抗生素。而普通的抗生素骨水泥只能在短期內有效的釋放，而且釋放總量一般低于加入量的5％，如何實現持續高效的釋放成為本領域研究的重點。

因此，若能以抗生素的持續高效釋放為出發點，提供一種丙烯酸樹脂骨水泥，達到抗生素的持續高效釋放，將具有非常重要的意義。

[發明內容]

本發明的目的就是要解決上述的不足而提供一種抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥，以抗生素的持續高效釋放為出發點，將抗生素負載在PEG修飾的SBA-15中，然后將載藥填充材料摻雜到骨水泥中，實現了抗生素的持續高效釋放，具有良好的抗菌效果。。

為實現上述目的設計一種抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥，所述丙烯酸樹脂骨水泥的粉體中摻雜有5-15wt.％的載藥填充材料，所述載藥填充材料是以SBA-15為載體，以PEG為修飾劑，再將慶大霉素負載到PEG修飾的SBA-15中。

本發明還提供了一種抗生素持續高效釋放的丙烯酸樹脂骨水泥的制備方法，包括以下步驟：

1)SBA-15載體的制備：3-5g的聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物P123溶解在20-50g水和100-140g 2M的鹽酸水溶液中，攪拌下再加入6-10g的原硅酸四乙酯，30-40℃下反應20h，而后在80-120℃靜置12h，所得到的固體用水和無水乙醇洗滌至中性，100℃下干燥10-20h，500℃空氣中煅燒6-8h得到SBA-15載體；

2)PEG修飾的SBA-15載體的制備：將0-0.05g PEG溶于5-10mL水中，加入0.25-5g介孔分子篩SBA-15，攪拌均勻后，加熱使水分蒸發，自然冷卻后真空干燥，得到PEG修飾的SBA-15載體；

3)載藥填充材料的制備：將60-100mg慶大霉素溶于4-8mL水中，加入步驟2)所得的PEG修飾的SBA-15載體，攪拌24h，50-80℃干燥12h，得到載藥填充材料；