一种椎体强化磷酸钙骨水泥及其制备方法技术

技术编号:23824246 阅读:39 留言:0更新日期:2020-04-17 23:18
本发明专利技术公开了一种椎体强化磷酸钙骨水泥,该骨水泥具有良好的抗压强度、抗溃散性和成骨诱导作用,可避免椎体成形术中由于溃散引起的肺栓塞。本发明专利技术的技术方案是:所述磷酸钙骨水泥包括固相粉末和固化液,所述固相粉末包括以下重量份组分:90‑100份磷酸钙粉末、5‑10份可吸收纤维、10‑20重量份负载骨形态发生蛋白的季铵盐‑73膨润土、10‑30重量份显影剂,所述固化液包括以下重量份组分:20‑40份缓冲液。本发明专利技术使用较低浓度的骨形态发生蛋白,对膨润土进行改性,季铵盐上带有阳离子,从而形成蛋白质结合位点,骨形态发生蛋白与膨润土结合后不易被体液带走,使骨水泥中的骨形态发生蛋白浓度不随时间降低。可以减少毒性,降低成本,适合广泛推广应用。

A kind of calcium phosphate cement for strengthening vertebral body and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种椎体强化磷酸钙骨水泥及其制备方法
本专利技术属于医用材料领域,涉及一种骨水泥
,具体涉及一种椎体强化磷酸钙骨水泥及其制备方法。
技术介绍
骨质疏松症可引起脊柱的退行性疾病,以骨微结构损坏、骨量降低及骨脆性增大为主要特征,在美国,据估计七十以上的妇女中有25%有脊柱骨质疏松性椎体压缩性骨折(OVCF),主要临床表现是腰背部的疼痛,胸腰部活动受限,并会影响患者的生活质量。传统的治疗方法为卧床休息、药物、矫形支具、补钙等治疗。1987年法国的Galibert等最先报告运用椎体成形术(Vertebroplasty,VP)治疗顽固性疼痛的C2椎体血管瘤,取得了良好效果,这项技术被推广应用到良恶性椎体肿瘤、骨质疏松性椎体骨折以及骨折危险性高的椎体进行预防性治疗,该技术是经皮肤通过穿刺针将PMMA骨水泥注入患椎椎体内,增加患者的强度和刚度,以防止椎体的进一步塌陷,能有效的缓解疼痛,改善患者的生活治疗,但是实施这项技术的同时也会出现并发症。磷酸钙骨水泥与人体骨组织的成分相似,具有良好的生物相容性、骨传导性,遇水自固化,可进行注射,可任意塑性,并且放热少,降解缓慢,但是磷酸钙骨水泥力学强度低,降解速度与新骨生成速度不一致,椎体成形术中骨水泥溃散会导致肺栓塞,这些缺陷限制了其在椎体成形治疗上的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种椎体强化磷酸钙骨水泥及其制备方法,该骨水泥具有良好的抗压强度、抗溃散性和成骨诱导作用,可避免椎体成形术中由于溃散引起的肺栓塞。<br>为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术提供一种椎体强化磷酸钙骨水泥,其特征在于,所述磷酸钙骨水泥包括固相粉末和固化液,所述固相粉末包括以下重量份组分:90-100份磷酸钙粉末、5-10份可吸收纤维、10-20重量份负载骨形态发生蛋白的季铵盐-73膨润土、10-30重量份显影剂,所述固化液包括以下重量份组分:40-80份缓冲液。优选地,所述季铵盐-73膨润土的制备方法包括以下步骤:1)称取钙基膨润土10-20g,加入10-20g水,升温至70-100℃,恒温搅拌1-2h,再加入2-5g季铵盐-73,继续搅拌18-36h,得到复合季铵盐-73的膨润土溶液;2)在在50-80℃条件下烘干膨润土,粉碎至100-300目,得到改性膨润土。优选地,所述季铵盐-73膨润土的制备方法包括以下步骤:1)称取钙基膨润土10g,加入10水,升温至70℃,恒温搅拌1.5h,再加入2g季铵盐-73,继续搅拌18h,得到复合季铵盐-73的膨润土溶液;2)在60℃条件下烘干膨润土,粉碎至100目,得到改性膨润土。优选地,所述负载BMP的改性膨润土制备方法如下:称取改性膨润土溶解在蒸馏水中,制成质量浓度为20%wt-30%wt的膨润土溶液,按膨润土溶液:骨形态发生蛋白的质量比200000-500000:1将骨形态发生蛋白加入改性膨润土中,使BMP负载于改性膨润土凝胶中。优选地,所述负载骨形态发生蛋白的改性膨润土制备方法如下:称取改性膨润土溶解在蒸馏水中,制成质量浓度为25%wt的膨润土溶液,按膨润土溶液:骨形态发生蛋白的质量比350000:1将骨形态发生蛋白加入改性膨润土中,使骨形态发生蛋白负载于改性膨润土凝胶中。优选地,所述骨形态发生蛋白选自BMP-2、BMP-3、BMP-3b、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9、BMP-10、BMP-11、BMP-12、BMP-13、BMP-14、BMP-15、BMP-16、BMP-17、BMP-18中的一种或几种,优选地,所述骨形态发生蛋白为BMP-2。优选地,所述可吸收纤维为PLGA纤维,优选地,所述PLGA纤维长度0.5-2mm,直径100-400微米。优选地,所述显影剂选自:碘仿、硫酸钡、氯化锶、二氧化锆中的至少一种。优选地,所述固相粉末中磷酸钙选自磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、无水磷酸氢钙、二水磷酸氢钙、磷酸二氢钙、焦磷酸钙、羟基磷灰石、氟磷灰石、锶磷灰石、含碳酸磷灰石中的一种或几种。优选地,所述缓冲液为质量分数为3%—8%的磷酸氢二钠溶液,优选的,缓冲液为质量分数为3%的磷酸氢二钠溶液。本专利技术还提供磷酸钙骨水泥在制备治疗椎体骨质疏松的医用材料中的应用。膨润土具有良好的吸湿性及吸水膨胀性,可在水中迅速溶胀分散,形成表面水化的凝胶颗粒。膨润土具有止血、加速伤口愈合的作用。骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)又称骨形成蛋白,是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白。BMP能刺激DNA的合成和细胞的复制,从而促进间充质细胞定向分化为成骨细胞。在临床上,将胶原海绵浸泡在可溶BMP溶剂再置于骨折或椎体融合处,接近50%的BMP在3-6天内释放,因此需要大量的BMP。研究表明BMP的副作用有:成骨异位、溶骨作用以及膨胀,这些副作用都与BMP的使用相关,并且BMP价格昂贵,这些缺点限制了BMP在骨水泥中的应用,因此,需要开发出一种高度有效的BMP载体以减少BMP的用量、促进成骨细胞的分化。本专利技术将骨形态发生蛋白负载在改性的膨润土上,可以减少骨形态发生蛋白的用量。本专利技术将骨水泥制成粘稠的糊状物后,吸入压力注射器中,在透视导向设备的辅助下,经皮穿刺椎体,将糊状物注入椎体,糊状物在追体内进行自固化。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:1)本专利技术制备的椎体强化磷酸钙骨水泥具有良好的抗压强度、抗溃散性和成骨诱导作用。2)本专利技术使用较低浓度的骨形态发生蛋白,对膨润土进行改性,季铵盐上带有阳离子,从而形成蛋白质结合位点,骨形态发生蛋白与膨润土结合后不易被体液带走,使骨水泥中的骨形态发生蛋白浓度不随时间降低。可以减少毒性,降低成本,适合广泛推广应用。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。实施例中,所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法,所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。膨润土,产品编号:B102863,购自aladdin;BMP-2,产品编号:bs-1012R-50ul,购自:博奥森(BIOSS);PLGA:产品编号:购自山东医疗器械研究所实施例1作为本专利技术所述的磷酸钙骨水泥的一种实施例,本实施例所述的磷酸钙骨水泥包括固相粉末和固化液;改性膨润土的制备:称取直径为20μm的钙基膨润土10g,加入10g水,升温至70℃,恒温搅拌1.5h,再加入2g季铵盐-73,继续搅拌18h,得到复合季铵盐-73的膨润土溶液,在60℃条件下烘干膨润土,粉碎至100目,得到改性膨润土。负载骨形态发生蛋白的改性膨润土制备:称取改性膨润土溶解在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种椎体强化磷酸钙骨水泥,其特征在于,所述磷酸钙骨水泥包括固相粉末和固化液,所述固相粉末包括以下重量份组分:90-100份磷酸钙粉末、5-10份可吸收纤维、10-20重量份负载骨形态发生蛋白的季铵盐-73膨润土、10-30重量份显影剂,所述固化液包括以下重量份组分:40-80份缓冲液。/n

【技术特征摘要】
1.一种椎体强化磷酸钙骨水泥,其特征在于,所述磷酸钙骨水泥包括固相粉末和固化液,所述固相粉末包括以下重量份组分:90-100份磷酸钙粉末、5-10份可吸收纤维、10-20重量份负载骨形态发生蛋白的季铵盐-73膨润土、10-30重量份显影剂,所述固化液包括以下重量份组分:40-80份缓冲液。


2.根据权利要求1所述椎体强化磷酸钙骨水泥,其特征在于,所述季铵盐-73膨润土的制备方法包括以下步骤:
1)称取钙基膨润土10-20g,加入10-20g水,升温至70-100℃,恒温搅拌1-2h,再加入2-5g季铵盐-73,继续搅拌18-36h,得到复合季铵盐-73的膨润土溶液;
2)在在50-80℃条件下烘干膨润土,粉碎至100-300目,得到改性膨润土。


3.根据权利要求2所述椎体强化磷酸钙骨水泥,其特征在于,所述季铵盐-73膨润土的制备方法包括以下步骤:
1)称取钙基膨润土10g,加入10水,升温至70℃,恒温搅拌1.5h,再加入2g季铵盐-73,继续搅拌18h,得到复合季铵盐-73的膨润土溶液;
2)在60℃条件下烘干膨润土,粉碎至100目,得到改性膨润土。


4.根据权利要求1所述椎体强化磷酸钙骨水泥,其特征在于,所述负载骨形态发生蛋白的改性膨润土制备方法如下:
称取改性膨润土溶解在蒸馏水中,制成质量浓度为20%wt-30%wt的膨润土溶液,按膨润土溶液:骨形态发生蛋白的质量比200000-500000:1将骨形态发生蛋白加入改性膨润土中,使骨形态发生蛋白负载于改性膨润土凝胶中。


5.根据根据权利要求4所述椎...

【专利技术属性】
技术研发人员:车七石单玲星刘少辉张俊辉赵澎
申请(专利权)人:广州润虹医药科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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