[发明专利]α－三钙磷酸盐/氢氧基磷灰石两相骨水泥及其制造方法

说明书

本发明是有关骨水泥材料，特别是关于可以做为骨骼填充材料的α-三钙磷酸盐/氢氧基磷灰石两相骨水泥。本发明亦有关α-三钙磷酸盐/氢氧基磷灰石两相骨水泥的制造方法。

当人体的骨骼受到创伤、生长骨瘤或是肿囊而挖除部分骨质，形成骨骼块陷时，往往需要适当的骨骼填充材料或骨水泥，来修复填补骨骼缺陷部位。

习知的骨水泥是以高分子材料为主，例如丙烯酸树脂及高密度聚乙烯等材料。由于高分子材料生物亲和性较差，有些研究者尝试在高分子材料中加入一些生物亲合性较佳且可与骨组织直接键结的钙磷盐类，例如氢氧基磷灰石(hydroxyapatite,Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂,HAP)或三钙磷酸盐(tricalcium phosphate,Ca₃(PO₄)₂,TCP)等粉末，来改善高分子材料于体内的生物适应性。然而由于所混入材料的钙磷粉末往往被高分子材料所完全包覆，而无法与骨组织接触，其改进的功效尚属有限。

鉴于人体骨骼成份相近的钙磷盐类有著较佳的生物亲和性，因此，有许多研究者尝试开发完全由无机钙磷盐类所组成的骨骼的填充材料，称之为钙磷盐类骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)。目前已有相当多个钙磷盐类骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)系统被开发出来，例如Ca₄P₂O₉(tetracalcium phosphate,TTCP)、CaHPO₄(dicalciumphosphate,DCP)、Ca₈H₂(PO₄)₆·5H₂O(octacalcium phosphate,OCP)、αTCP、βTCP及HAP等不同的钙磷盐类系统。

由骨骼填充材料的发展背景状况观察，在骨骼填充材料的实际应用上，若能提供一种(1)钙磷盐类骨水泥(因为生物亲和性优良)，其(2)又具有手术填充初期为可塑性、(3)当填入骨骼缺陷部位后可逐渐凝结固化。如此兼具有前述三个特性的材料，应是一个颇为理想的骨骼填充材料。

本发明的目的，在于提供一种α-TCP/HAP两相骨骼填充材料，其是为钙磷盐类的骨水泥，其可以为粉末状具有可塑性，又其浸泡在水溶液可以快速凝结，故其颇适合做为骨骼填充材料。

本发明的另一目的，在于提供一种α-TCP/HAP两相骨水泥的制造方法，可以用以制备优异的骨骼填充材料。

本发明的再一目的，在于提供一种α-TCP/HAP两相骨水泥的制造方法，其可以控制所得到α-TCP/HAP两相骨骼填充材料的组成份比例。

本发明的α-TCP/HAP两相骨水泥，主要包括α-三钙磷酸盐(α-tricalcium phosphate，以下简称α-TCP)及氨氧基磷灰石(hydroxyapatite,Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，以下简称HAP)。

本发明的α-TCP/HAP两相骨水泥中，α-TCP的重量比较佳的是介于30％至60％之间。HAP的重量比较佳的是介于70％至40％之间。

本发明的α-TCP/HAP两相骨水泥，其是为钙磷盐类的骨骼填充材料，钙磷盐类骨水泥(钙磷盐类骨骼填充材料)在体内产生凝聚的作用的主要成因，在于不同的钙磷盐类于水溶液的环境中会产生溶解作用及偏析磷灰石的反应，这些在材料中所偏析的磷灰石结晶彼此间将交错凝聚而产生如同水泥凝结的作用。本发明的α-TCP/HAP两相骨骼填充材料浸泡在水溶液具有快速凝结的特性，为一优异的骨水泥。

本发明的α-TCP/HAP两相水泥的制造方法，其是以磷酸铵(ammonium phosphate(NH₄)₂HPO₄，以下简称AP)粉末与HAP粉末所组成的粉末混合物进行加热处理以得到α-TCP/HAP两相骨水泥。本发明的制造方法，可以藉由控制AP粉末与HAP粉末的组成份重量比例，而控制所得到α-TCP/HAP两相骨水泥的组成份比例。

为进一步说明本发明的结构及及特征，以下结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：