[发明专利]一种低放热抗菌骨水泥及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种低放热抗菌骨水泥，涉及医用材料技术领域，本发明包括粉剂和液剂，粉剂包括高分子量的PMMA粉末、过氧化苯甲酰、造影剂和对苯二酚；液剂包括甲基丙烯酸甲酯单体和甲基丙烯酸糠酯。本发明还提供上述低放热抗菌骨水泥的制备方法及应用。本发明的有益效果在于：本发明中的骨水泥将粉剂和液剂搅拌后进行搅拌后固化，固化后的骨水泥自身具有较高的抗菌活性、低放热性，同时生物相容性好。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，具体涉及一种低放热抗菌骨水泥及其制备方法与应用。

背景技术

PMMA骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯)是目前临床上应用最多的一种骨水泥，它由粉体和液体两部分组成。粉体主要成分为PMMA，液体主要成分是MMA(甲基丙烯酸甲酯)单体。现有临床使用的PMMA骨水泥抗菌性能差，因此PMMA将会因细菌侵入和生物膜在其表面的形成而增加感染的风险。

全身注射抗生素或者载有抗生素的甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥作为骨修复材料使用易产生抗性，且局部浓度过高对周围关节组织产生危害。抗生素的不合理使用，使得耐药菌在临床上逐渐增多(如耐药金黄色葡萄球菌MRSA、耐药表皮葡萄球菌MRSE等)，难以再应用常规植入的抗生素骨水泥。此外，由于抗生素对人体危害日益明显，减少抗生素的使用已成为一个重要治疗原则。这些突出问题的存在大大限制了抗生素骨水泥在临床上的应用与推广。

如公开号为CN107982576A的专利申请公开一种骨水泥及制备方法，该骨水泥主要由粉体和液体组成，制得的骨水泥具有抗菌、可注射性好等特点，同时还具有良好的生物相容性和骨诱导性。但是现有技术中传统的PMMA骨水泥在聚合过程中放热导致局部温度高达100℃，很容易造成周围神经功能损伤或坏死等。因此，发展不基于抗生素的新型抗感染、低放热的PMMA骨水泥材料具有迫切的临床需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的PMMA骨水泥在聚合过程中放热导致局部温度过高，易造成周围神经功能损伤或坏死。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提供一种低放热抗菌骨水泥，包括粉剂和液剂，所述粉剂包括高分子量的PMMA粉末、过氧化苯甲酰、造影剂和对苯二酚；所述液剂包括甲基丙烯酸甲酯单体和甲基丙烯酸糠酯。

有益效果：本发明中的骨水泥将粉剂和液剂搅拌后进行搅拌后固化，固化后的骨水泥自身具有较高的抗菌活性、低放热性，同时生物相容性好。

优选地，所述粉剂和液剂的质量比为1:0.5-1。

有益效果：若液剂与粉剂的质量比高于1:1，则固化时间延长，延长5-10min，增加手术风险，同时单体反应不完全，增加体内毒性风险；若粉剂和液剂的质量比高于2:1会影响骨水泥的可注射性。

优选地，所述粉剂主要由以下重量份数的原料制成：

优选地，所述液剂主要由以下体积百分比的原料制成：80％-99％甲基丙烯酸甲酯单体、1％-20％甲基丙烯酸糠酯。

有益效果：粉剂和液剂的各原料在上述范围内，各原料协同作用，超过此范围外的配比影响注射性能以及增加毒性风险。

优选地，所述高分子量的PMMA粉末的分子量为30万～50万。

有益效果：PMMA粉末的分子量低于30万，骨水泥的强度相对较低，达不到力学性能要求；大于50万的分子量，PMMA黏度增大，影响临床使用的可注射性。

优选地，所述造影剂包括硫酸钡、二氧化钴中的一种或两种。

优选地，所述液剂还包括N,N-二甲基对甲苯胺，所述N,N-二甲基对甲苯胺与甲基丙烯酸甲酯单体和甲基丙烯酸糠酯的体积比为1:100。