[发明专利]一种具有良好可注射性的磷酸钙骨水泥及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有良好可注射性的磷酸钙骨水泥及其制备方法，该磷酸钙骨水泥包含固相组成物和液相组成物混合制得，其中固相组成物包括以下物质制成(质量百分比)：滑石粉1‑4％、有机添加剂1‑5％、余量为α‑磷酸三钙。液相组成物包括以下物质制成(质量百分比)：一水柠檬酸6‑8％、十二水磷酸氢二钠7‑9％、水。固相组成物组成简单，制备固相组成物的方法快速、高效。制得的骨水泥浆体的内聚力强，注射过程中不发生固液分离现象，可注射性和抗压强度均较好，抗压强度为30‑45MPa，可以按需定制具有良好注射性和不同抗压强度的骨水泥。

技术领域

本发明涉及一种具有良好可注射性的磷酸钙骨水泥及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。

背景技术

骨水泥是一种可注射的自固化材料，广泛应用于硬组织修复，如骨科、正畸和整形外科。这类可注射生物材料通常经历一个从流体或粘性状态向固态的转变，处于流体或粘性状态的骨水泥可以通过针头或套管注射到目标部位，最终的固化状态具有固定的几何结构和机械强度。目前，临床上常用的骨水泥主要有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥和生物陶瓷类骨水泥。PMMA骨水泥的生物相容性和生物活性较差，不可降解，聚合过程中放出大量热，可造成骨水泥周围组织坏死，甚至造成周围神经损伤。生物陶瓷类骨水泥主要有磷酸镁骨水泥、硫酸钙骨水泥、硅酸钙骨水泥以及磷酸钙骨水泥。磷酸镁骨水泥不具有骨诱导性，在制备过程中会释放大量反应热，导致凝固时间过短，必须使用缓凝剂来减缓反应进程。硫酸钙骨水泥机械性能较差，在体内的降解速度太快，且其降解产生的酸性物质会引起植入区微环境pH值下降，导致周围组织产生无菌炎症反应。硅酸钙骨水泥抗压强度较低，与人体组织成分差别较大，不具备生物活性。磷酸钙骨水泥是一种新型的骨组织修复和填充材料，其组成与人体骨的成分相同，固化产物与天然骨的无机成分相似，因此具有良好的生物相容性，同时它还具有良好的骨传导性，在自身降解过程中，能刺激周围骨组织的生长。

一般而言，磷酸钙骨水泥是由两种或两种以上磷酸钙盐与水或水溶液混合后，形成一种具有可塑性的调和浆，并且能在植入生物体后逐渐固化，形成骨组织的替代材料。磷酸钙骨水泥的抗压强度一般在20-30MPa，介于松质骨和皮质骨之间。α-磷酸三钙(α-TCP)可以发生水化反应生成缺钙羟基磷灰石(CDHA)，且在溶液中的溶解度大，因此常用作磷酸钙骨水泥固相的主要成分。α-TCP骨水泥的常见固相组成有α-TCP+磷酸氢钙(DCPA)+碳酸钙(CaCO₃)+聚羟基脂肪酸(PHA)或者α-TCP+CaCO₃+磷酸二氢钠(MCPM)等，存在固相组成多，制备、混合工艺流程复杂、繁琐的不足。

磷酸钙骨水泥为纯无机材料，其浆体在注射过程中容易发生固液分离现象，导致可注射性较差，不利于临床应用。在无创或微创外科手术中，磷酸钙骨水泥须同时具有良好的可注射性与抗压强度。有研究在磷酸钙骨水泥固相中引入羟基磷灰石、氧化石墨烯、碳纤维等不同种类无机添加剂，抗压强度得到明显提高，但对可注射性没有任何影响，甚至使可注射性降低。还有研究在磷酸钙骨水泥液相中引入聚乙烯醇、海藻酸钠等有机添加剂，增加骨水泥浆体的粘度，对可注射性有一定的改善作用，但由于有机添加剂会阻碍固相水化反应，减少水化产物缺钙羟基磷灰石的含量，抗压强度出现大幅下降。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有良好可注射性的磷酸钙骨水泥，本发明的第二目的是提供一种该磷酸钙骨水泥的制备方法。

技术方案：本发明所述的一种具有良好可注射性的磷酸钙骨水泥，该磷酸钙骨水泥包含固相组成物和液相组成物混合制得；其中所述固相组成物按质量百分比包括以下物质制成：滑石粉1-4％、有机添加剂1-5％、余量为α-磷酸三钙；所述液相组成物按质量百分比包括以下物质制成：一水柠檬酸6-8％、十二水磷酸氢二钠7-9％、余量为水。

进一步地，所述的有机添加剂为壳聚糖或玉米淀粉。

进一步地，所述液相组成物与固相组成物的液固比为0.35-0.45mL：g。

本发明所述的磷酸钙骨水泥的制备方法，包括以下步骤：