[发明专利]硫化铜改性PMMA骨水泥的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种生物医用材料技术领域的方法，具体是一种硫化铜改性PMMA骨水泥的制备方法，以硫化铜空心纳米粒为改性剂，与PMMA骨水泥粉剂复合，利用CuCl₂在碱性环境下制备得到Cu₂O悬液，通过与Na₂S的离子反应，制备硫化铜空心纳米粒；将硫化铜空心纳米粒按比例与PMMA骨水泥的粉剂混合均匀，与固化液混合后，制备得到具有光热效应的PMMA骨水泥。本发明方法中，硫化铜光热转化效率较好，合成方法简单，成本低廉，适于大量生产；使用硫化铜空心纳米粒为改性剂，改性后的PMMA骨水泥可通过微创手术直接植入病变椎体，在近红外光激发下，可作为肿瘤的局部光热治疗材料，为临床治疗骨科肿瘤提供了一种新的途径。

技术领域

本发明涉及一种生物医用材料技术领域的方法，具体是一种硫化铜改性PMMA骨水泥的制备方法及其产品和应用。

背景技术

光热治疗是一种肿瘤治疗的新方法，它利用具有较高光热转化效率的材料，通过靶向识别技术使材料富集在肿瘤组织附近，在外部光源照射下，将近红外光能转化为热能进而杀死肿瘤细胞。近年来，各类光热材料的研究十分广泛，通过提高材料的光热转化效率，降低材料的生物毒性，对材料进行表面修饰使其具备更好的靶向性和功能性，使其能应用于肿瘤的临床治疗。金纳米粒子是一种广泛研究的光热材料，研究者们通过调节金颗粒的微观结构改变颗粒的表面等离子共振效应，从而调控粒子的光热转化效率，常见的微观结构包括金纳米棒、金核壳结构、金空心纳米球等。金纳米粒子作为光热材料具有光热转化效率高的优点，但由于它的光热转化原理是通过表面等离子共振效应，因此对周围介质的介电常数有较大依赖性，当周围环境改变时，会导致其吸收波长发生改变[P. K. Jain ,K. S. Lee, J. Phys. Chem. B, 2006]；同时，昂贵的价格也提高了生产和治疗成本，限制了其广泛应用。

硫化铜是一种新型的光热材料，可作为金纳米粒子的替代材料。硫化铜对近红外光的吸收是源于Cu²⁺离子的d-d跃迁，因此介质的改变对其吸收波长没有影响，更广泛适用于体内不同的环境。此外，硫化铜的价格低廉，更适于大量生产。硫化铜通过静脉注射或瘤内注射富集在肿瘤部位，在近红外光照射下，能有效杀死肿瘤细胞[M. Zhou , R. Zhang ,J. Am. Chem. Soc., 2010]。

PMMA骨水泥常用于椎体成形术（PVP）治疗由骨质疏松、椎体血管瘤、椎体转移性肿瘤所致的病理性骨折，具有固定椎体、缓解疼痛的作用。针对由肿瘤引起的骨折，将PMMA骨水泥与光热材料复合，植入病变椎体，通过局部近红外照射，将光能转化为热能，可以有效破坏周围的肿瘤组织，达到光热治疗的效果。本发明针对以上背景，利用硫化铜良好的光热效应，提出一种用于光热治疗的PMMA骨水泥的制备方法，为临床治疗骨转移瘤提供一种新的途径。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种硫化铜改性PMMA骨水泥的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的硫化铜改性PMMA骨水泥产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种硫化铜改性PMMA骨水泥的制备方法，利用CuCl₂在碱性环境下制备得到Cu₂O悬液，通过与Na₂S的离子反应，制备硫化铜空心纳米粒；将硫化铜空心纳米粒按比例与PMMA骨水泥的粉剂混合均匀，与固化液混合后，制备得到具有光热效应的PMMA骨水泥，包含以下步骤：

（1）将0.5mol/L CuCl₂溶液100μL加入25mL含PVP-K40 0.24g的水溶液，混合均匀后再加入25mL pH9.0的NaOH溶液和 6.4μL无水肼，制备得到Cu₂O悬液；