[發(fā)明專利]一種鍶生物玻璃骨水泥及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011045101.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN111973809A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李朝陽;崔永順;劉偉銘;劉春芳;呂維加
• 申請（專利權(quán)）人: 山東明德生物醫(yī)學(xué)工程有限公司
• 主分類號: A61L27/46
• 分類號: A61L27/46;A61L27/50;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 威海科星專利事務(wù)所 37202
• 代理人: 吳冬群

本發(fā)明涉及骨水泥技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鍶生物玻璃骨水泥及其制備方法。該種鍶生物玻璃骨水泥，主要有如下質(zhì)量百分比的原料組成：粉體：聚丙烯酸酯49％～89％、鍶生物玻璃10％～50％、過氧化苯甲酰1％～5％；液體：N，N?二甲基對甲苯胺0.5％～5％、對苯二酚0.05％～2％、甲基丙烯酸甲酯93～99.45％，粉體和液體的添加比為(1～3)g：1mL。本發(fā)明重新構(gòu)建熔融法生物玻璃的四元系統(tǒng)，將制備的鍶生物玻璃加入到骨水泥中，增強骨水泥的生物活性，賦予骨水泥一定的骨誘導(dǎo)性和顯影性，調(diào)節(jié)骨水泥微觀結(jié)構(gòu)，骨水泥植入后，骨水泥部分降解形成多孔結(jié)構(gòu)，能夠改善水化產(chǎn)物羥基磷灰石的降解性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及骨水泥技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鍶生物玻璃骨水泥及其制備方法。

背景技術(shù)

目前臨床應(yīng)用最為廣泛的骨水泥是丙烯酸樹脂類骨水泥(PMMA)。其具有力學(xué)強度高、固化速度快等優(yōu)點，但其也存在顯著缺陷：彈性模量是椎體松質(zhì)骨的4～40倍，過高的彈性模量導(dǎo)致成形椎體的硬度過度增加，產(chǎn)生應(yīng)力集中，進而引發(fā)鄰近椎體再次壓縮骨折；缺乏生物活性，不能降解吸收，長期以異物形式存在于椎體內(nèi)等。為克服PMMA的缺陷，既往研究了替代材料包括磷酸鈣骨水泥、硫酸鈣骨水泥以及兩者復(fù)合型骨水泥，但其力學(xué)強度及降解速度均不甚理想。

鍶(Sr)是人體必需的微量元素之一，在骨中的含量約占骨質(zhì)量的0.01％。Sr與其他微量元素一樣在生物體內(nèi)起著維持正常機能的作用，它的存在被認(rèn)為具有防齲和增強骨強度的作用。

生物玻璃具有良好的生物活性，能夠與骨形成牢固的化學(xué)結(jié)合，Hench經(jīng)過近20年的基礎(chǔ)性研究、動物實驗及臨床實驗觀察，證明生物玻璃具有良好的生物活性和骨修復(fù)功能。雖然對生物玻璃的研究有很多，但對生物玻璃的成分改性研究較少，尤其是熔融法生物玻璃四元系統(tǒng)的替代研究鮮見報到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鍶生物玻璃骨水泥及其制備方法，克服前述現(xiàn)有技術(shù)的不足，將含鍶生物玻璃與PMMA進行復(fù)合，利用生物玻璃的迅速降解，獲得了高孔隙率的骨水泥，提高骨水泥降解性能和力學(xué)強度，使得骨水泥有利于血管長入和體液循環(huán)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種鍶生物玻璃骨水泥，主要有如下質(zhì)量百分比的原料組成：

粉體：

聚丙烯酸酯49％～89％；

鍶生物玻璃10％～50％；

過氧化苯甲酰1％～5％；

液體：

N，N-二甲基對甲苯胺0.5％～5％；

對苯二酚0.05％～2％；

甲基丙烯酸甲酯93～99.45％。

所述粉體和液體的添加比為(1～3)g：1mL。

優(yōu)選的，所述鍶生物玻璃中，SiO₂:SrO:Na₂O:P₂O₅的摩爾百分比為(40～50):(20～40):(10～20):(1～10)。

一種鍶生物玻璃骨水泥的制備方法，包括如下步驟：

(1)稱取二氧化硅、碳酸鍶、碳酸鈉、五氧化二磷粉體，其中SiO₂:SrO:Na₂O:P₂O₅的摩爾百分比為(40～50):(20～40):(10～20):(1～10)，攪拌混合30～60min；

(2)將步驟(1)中混合均勻的粉體混合物放入到氧化鋯坩堝中，控制燒結(jié)爐升溫速率8～10℃/min，反應(yīng)溫度為1300～1400℃，反應(yīng)時間為2～5h，制得生物玻璃液體；