[發(fā)明專利]骨水泥復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110822545.0
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113384746B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王璐;王衛(wèi)東;劉洪運(yùn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍總醫(yī)院
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/22;A61L27/24;A61L27/02;A61L27/12;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 北京京萬通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 齊曉靜

本申請公開一種骨水泥復(fù)合材料及其制備方法，該骨水泥復(fù)合材料包括：支架材料、粉體、固化液；所述支架材料為親水性或改性后親水性高分子貫通多孔支架材料；所述粉體用于被復(fù)合于所述支架材料的多孔結(jié)構(gòu)中；所述固化液用于將所述粉體固化在所述多孔結(jié)構(gòu)中。制備時，根據(jù)降解時間或者適應(yīng)癥需要，選擇適當(dāng)?shù)挠H水性或改性后親水性原材料，制備得到多孔結(jié)構(gòu)的支架材料；在支架材料中復(fù)合粉體，使得粉體充分填充在支架材料的多孔結(jié)構(gòu)中；將固化液注入復(fù)合了粉體的支架材料中，使得粉體在支架材料中固化。由于具有比現(xiàn)有骨水泥更低的壓縮模量，本申請的骨水泥復(fù)合材料具有更合適的力學(xué)強(qiáng)度，滿足骨重建過程中力學(xué)性能的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及生物醫(yī)用材料，尤其涉及一種骨水泥復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

骨水泥是一種用于填充骨與植入物間隙或骨腔并具有自凝特性的生物材料，最早應(yīng)用于骨水泥固定股骨假體關(guān)節(jié)的置換，可保證術(shù)后假體的即時穩(wěn)定，在骨組織-骨水泥-假體界面上無任何微動，允許術(shù)后早期負(fù)重。目前，骨水泥己廣泛應(yīng)用于骨科臨床，在治療包括外傷、感染、腫瘤等導(dǎo)致的顱骨缺損修復(fù)、脊椎修復(fù)成型以及面部整容修復(fù)方面具有重要的應(yīng)用價值。

目前，臨床上修復(fù)骨缺損包括椎體部位骨缺損時主要使用的骨水泥有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMAC)，磷酸鈣骨水泥(CPC)和磷酸鎂骨水泥(MPC)等，已經(jīng)取得了較高的臨床應(yīng)用效果。然而以上骨水泥依然存在各種明顯的缺陷。(1)PMMA骨水泥存在不可降解性，以及聚合過程中存在體積收縮、反應(yīng)溫度過高等，其長期置于體內(nèi)可能會出現(xiàn)松動，以及其單體溢出將造成細(xì)胞毒性，給患者帶來很大隱患。(2)CPC和MPC可體內(nèi)降解，但是該類骨水泥材料固化后形成的材料較脆，壓縮模量(0.5～2GPa)均遠(yuǎn)高于松質(zhì)骨(以脛骨松質(zhì)骨為例，約0.09～0.11GPa)，使用后容易在界面處發(fā)生再次壓縮性骨折，甚至是粉碎性骨折。(3)現(xiàn)有骨水泥成孔技術(shù)多是將粉體成分制備為含微孔結(jié)構(gòu)，但是該方法獲得的孔隙結(jié)構(gòu)缺乏貫通性，孔徑大小分布很不理想，不利于新生骨細(xì)胞以及新生血管的長入以及營養(yǎng)物質(zhì)和代謝物的傳輸?，F(xiàn)有工藝為了獲得多孔支架，必須引入額外的孔隙形成工藝，如氯化鈉顆粒浸出工藝。但它們不能改變水泥固化后仍然是實(shí)體塊狀的事實(shí)。截至目前，沒有一種已有的可降解骨水泥可以原位固化成具備貫通多孔孔隙結(jié)構(gòu)的材料。

在生物材料的制備過程中，摻入其它材料相一直是改進(jìn)材料力學(xué)性能的常用有效方法。目前具有較理想的彈性模量的可降解醫(yī)用材料常見高分子材料，通?？刹捎美鋬龈稍锓?、靜電紡絲法、快速打印法等加工成型為一定形狀的植入材料。而可降解高分子材料單獨(dú)使用時缺點(diǎn)主要有：(1)可注射類的高分子材料常見凝膠類材料，常引入有毒的交聯(lián)劑。(2)抗壓強(qiáng)度太低，且制備為貫通多孔結(jié)構(gòu)材料之后的抗壓強(qiáng)度普遍更低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于松質(zhì)骨的抗壓強(qiáng)度。(3)降解一般比較快，與骨修復(fù)過程所需的時間與力學(xué)支撐性不匹配。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本申請旨在提出一種骨水泥復(fù)合材料及其制備方法。

本申請的骨水泥復(fù)合材料，其包括：支架材料、粉體、固化液；

所述支架材料為親水性或改性后親水性高分子材料制備的多孔結(jié)構(gòu)的支架材料；所述多孔結(jié)構(gòu)為貫通的多孔結(jié)構(gòu)；

所述粉體用于被復(fù)合于所述支架材料的多孔結(jié)構(gòu)中；

所述固化液用于將所述粉體固化在所述多孔結(jié)構(gòu)中。

優(yōu)選地，所述支架材料由聚乳酸羥基乙酸、殼聚糖、膠原、硫酸軟骨素、聚乳酸、明膠、聚乙烯醇中的至少一種制備而成；

所述粉體包括磷酸鎂、半水硫酸鈣、β-磷酸三鈣中的至少一種；

所述固化液為磷酸氫鹽溶液。

優(yōu)選地，所述磷酸氫鹽溶液為磷酸氫二鉀溶液、磷酸二氫鉀溶液、磷酸二氫鈉溶液、磷酸氫二鈉溶液中的至少一種。

優(yōu)選地，所述粉體的粉末粒徑為2-20微米。