[发明专利]大孔性和高吸收性磷灰石型磷酸钙粘固粉

说明书

技术领域

本发明涉及可用作骨粘固粉的具有高抗压强度的大孔性和高吸收 性磷灰石型磷酸钙粘固粉。

背景技术

骨是生物聚合物(主要是胶原)和无机组分(被称作碳羟基磷灰 石，可用(Ca，Mg，Na，M)₁₀(PO₄，CO₃，HPO₄)₆(OH，Cl)₂近似表示)的复合物。

迄今为止，已经使用各式各样的移植材料用于骨的修复、恢复和 增强。最常使用的移植物包括自体骨、合成聚合物和惰性金属。使用 这些材料的方案具有显著的缺点，可包括患者疼痛，手术期间感染的 危险，缺乏生物相容性，费用高，和被插入的硬件可进一步损伤骨的 危险。因此，生物材料科学家的主要目的是开发可用作这些骨骼修复 用常规技术替代物的新的骨替代物。

骨粘固粉，诸如基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的粘固粉，在避免 使用固体移植物方面提供了某些优点，但是也具有若干缺点。已知甲 基丙烯酸酯和甲基丙烯酸对生命组织具有刺激性，并且当PMMA基粘固 粉在体内固化时，产生自由基，其可损伤周围组织。另外，这些材料 的聚合反应是高度放热的，并且在固化期间产生的热可损伤组织。

作为可能的助恢复性材料的磷灰石型粘固粉或磷酸钙粘固粉(CPC) 的概念和潜力优点首先由LeGeros等人在1982年提出(″Apatitic Calcium Phosphates：Possible Restorative Materials″，J Dent Res 61(Spec Iss)：343)。

目前有几种CPC市售商品。CPC具有以下优点：可展性允许其与 缺陷的部位和形状相适合。可注射型磷酸钙粘固粉的引入大大地改善 了粘固粉的处理和递送并且开辟了CPC的新的应用领域。

CPC系统包括粉末组分和液体组分。粉末组分通常包括与或未与 另外的钙盐化合的一种或多种钙的磷酸盐。其它添加剂以少量被引入 以调节固结时间，增加可注射性，降低内聚性或膨胀时间，和/或引入 大孔性。

液体组分可包括以下的一种或多种：盐水，去离子水，稀磷酸， 稀有机酸(醋酸、柠檬酸、琥珀酸)，磷酸钠(碱性或中性的)，碳酸 钠或碳酸氢钠，藻酸钠，碳酸氢钠，枸橼酸钠和/或硫酸软骨素钠。

现有的市售的CPC具有一些缺点，诸如缺乏大孔性，生物再吸收 速率缓慢，和抗压强度脆弱。这导致危险的应力性骨折。

大孔性对于骨再生是非常重要的，因为其有利于材料的骨细胞集 落化，血管生成，组织向内生长和材料再吸收。已经公开了若干种在 CPC中引入大孔性的方法。

其中一种方法包括通过提供酸(枸橼酸)和NaHCO₃或将酸性磷酸钠 (NaH₂PO₄)溶液加入到NaHCO₃而在酸和NaHCO₃反应期间产生CO₂。

其它方法也被推荐使用：引入可吸收性纤维例如聚催乳激素 (polygalactin)；加入可溶性盐(例如氯化钙和氢氧化钠或氢氧化钾； 加入造孔剂(例如，糖，NaHCO₃，钙盐)；使用冷冻磷酸钠(NaH₂PO₄)溶 液粒子。

WO2006030054推荐通过加入表面活性剂并进行机械敲打或搅拌 以形成提供微孔性的气泡使磷酸钙粘固粉发泡。

发明概述

因此，简要地讲，本发明涉及新型的粘固粉粉末，其包括有机组 分和无机组分，有机组分包括一种或多种生物相容性和生物再吸收性 聚合物，无机组分包括一种或多种钙的磷酸盐化合物。优选地，在与 液相混合并固结后，该粘固粉得到具有大孔性大于100微米且抗压强 度大于10MPa的磷灰石型磷酸钙粘固粉。本发明的粘固粉粉末可用作 骨粘固粉。

无机组分在溶于缺钙磷灰石内的液相之后发生沉淀。如此获得的 磷灰石通过被微孔性所促进的化学过程和细胞代谢过程发生降解。