MnO2改性镁基骨水泥粉剂、骨水泥及其制备方法技术

一种MnO2改性镁基骨水泥粉剂、骨水泥及其制备方法，其中，MnO2改性镁基骨水泥粉剂包括MnO2‑

【技术实现步骤摘要】
MnO2改性镁基骨水泥粉剂、骨水泥及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用材料
，尤其涉及一种MnO2改性镁基骨水泥粉剂、骨水泥及其制备方法。

技术介绍

[0002]骨关节炎是一种常见的慢性疾病，关节软骨的退变导致关节缺损，并表现出关节炎症。因此需要进行关节置换术修复和替换缺损骨，骨水泥作为填充材料被用于固定植入假体与人体骨骼。磷酸镁(MPC)骨水泥具有快速硬化、粘结和早期强度高的特点，并且在人体内可降解吸收、具有生物活性、骨传导性和骨诱导性，在骨修复和填充材料领域具有广阔的应用前景。但是磷酸镁骨水泥的力学性能较差、水化反应过快、抑制炎症能力和提高成骨细胞能力有限等缺点限制了其应用，针对磷酸镁骨水的改性研究如火如荼。
[0003]例如，中国专利CN201810204813.0提出一种二氧化硅改性的磷酸镁基骨水泥的制备方法，该专利技术可通过二氧化硅包覆改性氧化镁的程度来调控固化时间，并降低骨水泥固化时的水化温度，并且硅可以提高成骨细胞的活性，促进细胞的粘附、增殖以及成骨相关基因和成血管基因的表达，促进血管的形成，从而加速骨的形成和生长。但是，二氧化硅改性的磷酸镁基骨水泥并没有抗炎症作用和促进软骨再生能力。
[0004]例如，中国专利CN201810180022.9提出一种明胶微球/磷酸镁基骨水泥药物缓释载体及其制备方法，1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐作为明胶交联剂，得到的明胶微球生物相容性好；明胶微球可载多种药物，且可通过交联剂的浓度控制微球的降解速度，进而控制药物释放速度；所述的明胶微球/磷酸镁基骨水泥药物载体具有优良的药物缓释效果，实现药物长达数月的持续释放。但是药物释放过程太慢难以匹配新软骨的生成速度，并且明胶微球的加入也会导致磷酸镁骨水泥的力学强度和粘结性能降低。
[0005]因此，有待于开发一种新的复合型的镁基骨水泥，以改进现有骨水泥的不足之处。

技术实现思路

[0006]为了解决现有改性磷酸镁骨水泥其抗炎症、促进软骨生成、力学强度和粘结性能的不足以及现有的骨水泥药物释放速度不合理，本专利技术的目的在于提供一种新型的骨水泥。
[0007]本专利技术的解决方案为提供一种MnO2改性镁基骨水泥粉剂，其包括MnO2‑
MgO复合纳米粉体，所述MnO2‑
MgO复合纳米粉体中MgO和MnO2的质量占比分别为90％～99％和1～10％。
[0008]较佳的，如前述的MnO2改性镁基骨水泥粉剂，其中，所述MnO2‑
MgO复合纳米粉体中MnO2的质量占比为5％。
[0009]一种MnO2改性镁基骨水泥，包括前述的MnO2改性镁基骨水泥粉剂混合磷酸盐溶液的骨水泥，其中，所述MnO2‑
MgO复合纳米粉体与所述磷酸盐溶液的质量比为2∶1～5∶1。
[0010]较佳的，如前述的MnO2改性镁基骨水泥，其中，所述的磷酸盐溶液包括以质量计算的以下成分：磷酸二氢钾20～40％，磷酸二氢钠20～40％，去离子水20～60％。
[0011]本专利技术同时提供制备一种如前述的MnO2改性镁基骨水泥粉剂的制备方法，其包括以下步骤：
[0012]S1：将质量比为1∶9至1∶99的MnO2粗粉和MgO粗粉混合，倒入球磨机中进行研磨；
[0013]S2：将S1步骤所研磨出的粉末进行烘干，烘干温度为60℃至80℃，制备成MnO2改性镁基骨水泥粉剂。
[0014]较佳的，如前述的制备方法，其中，所述的S1步骤中，进一步包括S11步骤：
[0015]S11：在球磨机中加入氮化硅研磨球进行研磨，所述氮化硅研磨球的直径包括1mm、5mm和10mm，其重量配比为1mm∶5mm∶10mm＝1∶3∶1；氮化硅研磨球的重量与MnO2粉末和电熔MgO粉末的总重量之比为5∶1～10∶1。
[0016]较佳的，如前述的制备方法，其中，所述的步骤S1中，在球磨机中进行研磨的步骤包括在球磨机中加入惰性保护气体；所述球磨机的球磨转速为800～1100r/min；球磨时间为2h～5h。
[0017]较佳的，如前述的制备方法，其中，所述惰性气体选自于以下群组：氦气、氮气、氩气或其任意组合。
[0018]较佳的，如前述的制备方法，其中，所述S2步骤制备的MnO2‑
MgO复合纳米粉体的粉末颗粒直径≤100nm。
[0019]本专利技术的另一个技术解决方案是，提供一种制备如前述的MnO2改性镁基骨水泥的制备方法，其包括以下步骤：
[0020]S3：将质量比分别为：磷酸二氢钾20～40％，磷酸二氢钠20～40％；去离子水20～60％的溶液通过加热磁力搅拌法制备磷酸盐溶液，其中，磁力搅拌速度50～2000r/min，加热温度≤70℃，搅拌时间1～3h，最终获得过饱和磷酸钠钾盐溶液，冷却至室温即成所述磷酸盐溶液；
[0021]S4：将前述的MnO2改性镁基骨水泥粉剂制备方法所制备出的MnO2改性镁基骨水泥粉剂与S3步骤制备的磷酸盐溶液混合搅拌，搅拌时间为5～8min，即可制备完成所述的MnO2改性镁基骨水泥。
[0022]本专利技术的有益之处在于，本专利技术在骨水泥中引入了MnO2‑
MgO复合纳米粉体复合粉体，相较于一般的骨水泥粉体，该复合纳米粉体具有较高的比表面积和活性，可以显著提高骨水泥的力学强度和粘结性能。凝固时间延长，水化温度降低，有利于实际操作。
[0023]另外，锰(Mn)属于人体微量元素，在人体骨骼中可以促进软骨的生长发育，研究表明Mn在关节炎中能降低细胞异常代谢活动，抑制炎症反应的发生，提高成骨细胞的活性，促进骨损伤愈合。并且，锰存在多种变价，其中Mn
2+
的促成骨作用可以进一步加快骨损伤愈合过程，Mn
3+
具有较好的抗菌作用。因此，本专利技术能够很好地改进现有技术中的骨水泥的抗炎症差等的缺点，能够更好的促进软骨的生成。
附图说明
[0024]图1为MnO2改性镁基骨水泥的抗压强度测试结果的柱形示意图。
具体实施方式
[0025]以下配合说明书附图及本专利技术的较佳实施例，进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术
目的所采取的技术手段。
[0026]本专利技术提供一种MnO2改性镁基骨水泥及其制备方法。MnO2改性镁基骨水泥包括MnO2‑
MgO复合纳米粉体和磷酸盐溶液。MnO2改性镁基骨水泥主要通过高能球磨技术制备MnO2‑
MgO复合纳米粉体，然后将MnO2‑
MgO复合纳米粉体制备为MnO2改性镁基骨水泥粉剂，之后，将前述所制备的MnO2改性镁基骨水泥粉剂与磷酸盐溶液混合即可制备为MnO2改性镁基骨水泥。
[0027]实施例
[0028]本实施例的MnO2改性镁基骨水泥包括MnO2改性镁基骨水泥粉剂，其主要作用成分为MnO2‑
MgO复合纳米粉体，MnO2改性镁基骨水泥的溶液成分为磷酸盐溶液，其中，MnO2‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MnO2改性镁基骨水泥粉剂，其特征在于，包括MnO2‑
MgO复合纳米粉体，所述MnO2‑
MgO复合纳米粉体中MgO和MnO2的质量占比分别为90％～99％和1～10％。2.如权利要求1所述的MnO2改性镁基骨水泥粉剂，其特征在于，所述MnO2‑
MgO复合纳米粉体中MnO2的质量占比为5％。3.一种MnO2改性镁基骨水泥，其特征在于，包括权利要求1或2的MnO2改性镁基骨水泥粉剂混合磷酸盐溶液的骨水泥，其中，所述MnO2‑
MgO复合纳米粉体与所述磷酸盐溶液的质量比为2∶1～5∶1。4.如权利要求3所述的MnO2改性镁基骨水泥，其特征在于，所述的磷酸盐溶液包括以质量计算的以下成分：磷酸二氢钾20～40％，磷酸二氢钠20～40％，去离子水20～60％。5.一种制备如权利要求1或2所述的MnO2改性镁基骨水泥粉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将质量比为1∶9至1∶99的MnO2粗粉和MgO粗粉混合，倒入球磨机中进行研磨，研磨成MnO2‑
MgO复合纳米粉体；S2：将S1步骤所研磨的MnO2‑
MgO复合纳米粉体进行烘干，烘干温度为60℃至80℃，制备成MnO2改性镁基骨水泥粉剂。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的S1步骤中，进一步包括S11步骤：S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玮，宫海波，肖杰，
申请(专利权)人：苏州卓恰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：