[发明专利]一种骨水泥及其浆体

说明书

本发明公开了一种骨水泥及其浆体。该骨水泥的原料包括缺钙CPC粉末和MPC粉末，所述的缺钙CPC粉末由摩尔比为1︰2的Ca₄(PO4)₂O和CaHPO₄组成，所述的MPC粉末为在质量比是1︰3～1︰5的NH₄H₂PO₄和MgO混合物中加入缓凝剂组成。该骨水泥浆体由包括如下步骤的制备方法制备而得：（1）将缺钙CPC粉末和MPC粉末按质量比1︰3～3︰1的比例混合；（2）加入固化液混匀即可，所述固化液的加入量为与步骤（1）所得的固体混合物所形成的固液比为2.5g/mL～7g/mL。本发明的骨水泥具有快凝、高早强的特点，能够在生理环境下自行固化，凝结时间短，且具有良好的生物活性。

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，具体涉及一种骨水泥及其浆体。

背景技术

骨质疏松症是一种以骨量减少和骨强度降低，且骨折风险增加为特征的代谢性疾病；随着人口老龄化的到来，骨质疏松症患者日渐增多。骨质疏松症及骨质疏松性骨折已成为世界性关注的严重公众健康社会问题，是全球仅次于心血管疾病的慢性疾病。目前世界上骨质疏松症患者超过2亿，在美国，超过1000万，其中80％是绝经后妇女；在我国，60岁以上的老人中约1/3患有骨质疏松症，每年发生骨质疏松性骨折超过150万人，我国已将它列为三大重点攻关研究的老年疾病之一。

骨质疏松症是骨微结构破坏，易发生骨折为特征的全身性骨病，往往不被重视和及时治疗，直到引起骨折。目前，临床上主要用药物防治骨质疏松症，但系统药物治疗到达局部的药物浓度较低，对于已发生骨质疏松的骨骼，很难恢复其原有的强度。而对于骨质疏松性骨折，主要采用非药物的固定手段，但由于骨质疏松性骨折患者的骨质量较差，很难进行有效的内固定，且固定部位弹性模量较大，从而增加相邻的节段发生再骨折的风险。

骨质疏松症及骨质疏松性骨折的局部防治是一种新的治疗手段，通过在易于发生骨质疏松性骨折的部位应用抗骨质疏松药物或促进骨形成的生长因子和生物材料，可以达到提高局部骨质疏松骨的骨密度、改善骨微结构和生物力学性质的目的。

磷灰石骨水泥（Calcium phosphate cement，CPC）是一类新型的骨修复材料，可根据骨缺损部位任意塑型并在生理条件下自行固化，其水化产物羟基磷灰石与人体骨的无机成份类似，具有良好的生物相容性。研究发现，CPC还具有良好的生物降解性和骨传导性，可在人体环境中降解并逐步被新生骨组织替代，克服了自体骨、聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥、磷酸三钙陶瓷等骨修复材料的不足。但随着研究的深入，人们发现常规CPC存在固化速度慢、机械强度低、降解速度慢等缺点，这些不足限制了其在更广泛领域的应用。目前，对CPC进行改性以提高其理化和生物学性能正成为生物医用材料界研究的重点之一。

由磷酸四钙和磷酸氢钙体系（其中，磷酸四钙与磷酸氢钙的摩尔比为1︰1）制得的CPC固化产物是化学计量的羟基磷灰石（HA），其钙磷比（Ca/P）为1.67，此类羟基磷灰石在体内的降解和吸收速度比较缓慢。为了提高CPC固化产物的降解性，就需要调整磷酸四钙和磷酸氢钙体系的摩尔比，比如调整磷酸四钙和磷酸氢钙体系的摩尔比为1︰2，其CPC固化产物是非化学计量的羟基磷灰石（HA），钙磷比（Ca/P）为1.50，从而得到一种缺钙CPC。

磷酸镁骨水泥（Magnesium phosphate cement，MPC）是一种无机反应型胶粘剂，具有固化速度快、早期强度高、胶粘性好等特点。与CPC类似，MPC也能在人体的生理环境下自行固化，固化时体积微膨胀，可与植入部位牢固的镶嵌结合在一起，固化产物为磷酸镁铵类。动物体内实验结果显示，MPC具有良好的生物相容性和生物降解性，可用于修复骨缺损以及治疗不稳定骨折。

然而，CPC和MPC在骨修复领域均有一定的局限，到目前为止，对于将两者结合，包括将缺钙CPC与MPC复合在一起进行研究和探索的工作还鲜见报道。

发明内容