[发明专利]含柠檬酸钙的骨水泥及其制备方法

说明书

本发明属于骨损伤修复医用材料领域，具体涉及一种含柠檬酸钙的骨水泥的制备方法与应用。本发明提供一种含柠檬酸钙的骨水泥，所述骨水泥由固相部分和液相部分组成，其中，固相部分由柠檬酸钙和磷酸钙盐复合而成，柠檬酸钙和磷酸钙盐的质量比为2～5︰1；并且，液固比为0.5～1.5︰1。本发明所提供得含柠檬酸钙的骨水泥具有良好的可塑性、骨引导性、骨诱导活性、细胞活性和较好的降解率的综合生物医学性能，适用于骨科、脑外科和颅颌面整形修复。

技术领域

本发明属于骨损伤修复医用材料领域，具体涉及一种含柠檬酸钙的骨水泥的制备方法与应用。

背景技术

各种创伤及慢性疾病如骨质疏松症等使骨折及骨缺损的发生率显著增加，如何使骨折及骨缺损更好更快地愈合已成为骨科医生研究的热点问题之一。钙是骨组织的主要矿物质之一，人体中99％的钙存在骨骼中，只有1％在细胞外液中循环，骨折早期沉积在骨痂中的钙主要来自于骨组织处，而不是饮食摄取，在骨折愈合的晚期阶段，饮食中的钙则成为主要来源，因此，需要在骨折及骨缺损早期愈合处填充骨移植生物材料，向骨组织处释放提供愈合所需要的钙离子。目前临床应用的人工骨填充修复材料主要有羟基磷灰石(HA)、磷酸钙(CPC)、生物玻璃、半水硫酸钙等，然而由于它们脆性大、力学性能不足、降解速度过慢或过快等因素，导致其在临床应用上受到限制。因此，有必要进一步开发新的骨填充修复材料。

柠檬酸钙具有可靠的安全性、较好的吸收性和生物相容性已被证实，通常作为食品添加剂和补钙制剂广泛应用。WANG Li-min等在Calcium citrate：a new biomaterialthat can enhance bone formation in situ(Li-ming W,Wei W,Xiu-cui L,Lei P,Zhong-qin L,Hua-zi X.Calcium citrate:a new biomaterial that can enhance boneformation in situ.Asian Pacific Journal of Tropical Medicine.2012:291-6.)中的研究表明，柠檬酸钙与骨形态发生蛋白2复合后具有良好的诱导成骨作用，可促进骨形成，并且，柠檬酸钙和骨形态发生蛋白2的复合物有一个很显著的优势性能就是它能够在植入兔子股骨踝骨2周后就能形成新骨，能够在骨折及骨缺损早期促进骨的愈合；Hu等在Strongly bound citrate stabilizes the apatite nanocrystals in bone(Hu Y Y,Rawal A,Schmidt-RohrK.Strongly bound citrate stabilizes the apatitenanocrystals in bone[J].Proceedings of the National Academy of Sciences,2010,107(52):22425-22429.)的研究中发现，在鱼类、鸟类和哺乳动物的的骨头中，柠檬酸盐是被高度束缚的，COO-官能团与磷灰石的钙离子的强烈束缚对骨头中纳米磷灰石的稳定和增厚起关键作用，由此可见，柠檬酸钙的两个部分：Ca²⁺和C₆H₅O₇^3-都能在骨组织的修复中起到非常重要的作用。此外，中国专利申请CN200710179395.6《含柠檬酸钙的人体硬组织填充修复材料》中，将直接购买的柠檬酸钙与纤维蛋白胶、基乙烯基吡咯烷酮、壳聚糖、藻酸盐等混合后，在常温干燥情况下，采用压片法将混合粉末制成块状，也证明了柠檬酸钙具有具有良好的生物相容性、可降解性、药物缓释活性和较好的骨传导和修复作用，但是压片法制得的硬组织填充材料只是通过外界压力将粉末压到一起，并没有考虑加入固化液制成骨水泥的形态，其抗溃散能力低、抗压强度低，受压片机模具的限制不能任意成型，且由于市购的柠檬酸钙颗粒较大，其综合性能欠佳。