一种复合骨水泥及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种复合骨水泥及其制备方法与应用，所述复合骨水泥的制备原料包括盐基质、多糖类化合物、有机酸和小分子添加剂；所述盐基质包括磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、磷酸镁、羟基磷灰石或氟磷灰石中的任意一种或至少两种的组合；所述小分子添加剂包括腰果酚、腰果酸、菠萝酯、大豆油、棕榈油、甘油、海藻油或菜籽油中的任意一种或至少两种的组合。所述复合骨水泥具有良好的可注射性、生物活性、骨传导和修复能力，固化得到的骨修复材料具有良好的力学性能，其表面易于细胞的粘附，同时能够不影响细胞的分化能力，能够用于骨缺损的填充和修复，以及作为活性肽载体治疗骨科相关疾病。体治疗骨科相关疾病。

【技术实现步骤摘要】
一种复合骨水泥及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物材料
，涉及一种复合骨水泥及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]骨水泥是一种广泛用于骨科手术的医用材料，骨水泥通常由固体粉剂和固化液两部分组成，在室温下将其按一定比例混合即可发生固化，将其置于更换关节或填充的部位，待反应结束后即可将关节固定或骨缺损修补。由于骨水泥具有可注射性，可最大限度减少小手术创口的面积，加快康复速度，减轻患者痛苦，故而常用于骨组织的填充材料和支架材料，起到支撑作用，是骨组织应用材料不可缺少的一员。自20世纪60年代初骨水泥问世以来，主要的骨水泥种类有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥、硫酸钙骨水泥和磷酸钙骨水泥。
[0003]聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥属于丙烯酸类材料，单体残留量低，具有低的耐疲劳性和应力开裂性，以及高的抗张强度和可塑性。PMMA骨水泥在医学整形外科领域有着广泛的应用。早在四十年代就已经应用于齿科、颅骨和其它的骨修复领域。丙烯酸酯类骨水泥用于人体组织手术，至今在国内外临床中已应用了数十万例之多。但是聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥缺乏生物活性，不能与宿主骨形成牢固的化学键合，无法直接诱导骨组织生长，与宿主骨之间的界面结合力低，容易松动，在固化时形成过高的热积聚温度易造成周围组织及脊髓损伤，甚至导致组织坏死。
[0004]硫酸钙是最简单的骨修复替代材料，并且在骨修复材料中应用已经超过了100年，有着最长的临床应用历史。硫酸钙具有良好的人体耐受性，可降解，在早年的研究中是自体骨移植的重要替代材料。硫酸钙骨水泥的固相主流是无水硫酸钙粉末，液相是生理盐水和其它的一些水溶液。当固相和液相混合时，硫酸钙发生水化反应，生成针状的二水硫酸钙晶须，相互桥连和堆积，从而固化成具有一定形状和强度的堆积体。但硫酸钙骨水泥也缺乏生物活性，植入体内后，硫酸钙骨水泥会被迅速的吸收，且吸收速度远大于骨组织的再生速度，因此会在缺损部位留下孔隙，不利于骨的再生修复。
[0005]磷酸钙骨水泥是一种新型的骨缺损修复材料，具有优异的生物相容性、生物活性和骨传导性能。磷酸钙骨水泥通常由固相粉剂和固化液组成。磷酸钙骨水泥的固相成分一般由两种或两种以上的磷酸钙盐粉末组成，如磷酸三钙、磷酸四钙和磷酸氢钙等；固化液可以是水、稀磷酸溶液、磷酸钠溶液、生理盐水以及磷酸铵盐溶液等。与传统的陶瓷型羟基磷灰石相比，磷酸钙骨水泥具有制备简单，任意塑形等优点。与传统的陶瓷型羟基磷灰石相比，磷酸钙骨水泥具有制备简单，任意塑形等优点。与传统的PMMA骨水泥相比，磷酸钙骨水泥具有更好的生物相容性，且固化过程的热释放较低，不会对周围组织产生热损伤。目前，磷酸钙骨水泥在牙科、整形外科和脑外科方面已经有着广泛的应用，是生物医用材料领域的研究热点之一。
[0006]但是现有的磷酸钙骨水泥仍存在明显的不足：一、凝结初期在接触体液的时候容易发生溃散。二、抗压强度、抗压强度不够不能用于承重骨的缺损修复。三、由于磷酸钙骨水泥在体内最终的固化产物为羟基磷灰石(HA)，而羟基磷灰石的降解速度极慢，无法释放出
骨诱导元素，因此不具备骨诱导性能。上述缺陷使得磷酸钙骨水泥的应用受到一定程度上的限制。
[0007]因此如何开发一种抗溃散性能好、抗压强度大，同时具备骨诱导性能的骨水泥成为了本领域目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合骨水泥及其制备方法与应用。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种复合骨水泥，所述复合骨水泥的制备原料包括盐基质、多糖类化合物、有机酸和小分子添加剂；
[0011]所述盐基质包括磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、磷酸镁、羟基磷灰石或氟磷灰石中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如磷酸氢钙和磷酸二氢钙的组合、磷酸三钙和磷酸四钙的组合、磷酸镁和羟基磷灰石的组合等，其他任意的组合方式均可；
[0012]所述小分子添加剂包括腰果酚、腰果酸、菠萝酯、大豆油、棕榈油、甘油、海藻油或菜籽油中的任意一种或至少两种的组合。
[0013]优选地，所述多糖类化合物包括壳聚糖、海藻酸钠、纤维素、淀粉、黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、羧甲基壳聚糖、季铵盐壳聚糖、磺化壳聚糖或磷酸化壳聚糖中的任意一种或至少两种的组合。
[0014]优选地，所述多糖类化合物包括海藻酸钠、淀粉和黄原胶的组合。
[0015]优选地，所述海藻酸钠、淀粉与黄原胶的质量比为(8
‑
10):(1
‑
3):(4
‑
6)。
[0016]上述(8
‑
10)中的具体数值例如8、8.2、8.5、8.7、9、9.2、9.5、9.7、10等。
[0017]上述(1
‑
3)中的具体数值例如1、1.2、1.5、1.7、2、2.2、2.5、2.7、3等。
[0018]上述(4
‑
6)中的具体数值例如4、4.2、4.5、4.7、5、5.2、5.5、5.7、6等。
[0019]优选地，所述小分子添加剂包括甘油。
[0020]优选地，所述有机酸包括柠檬酸、醋酸、苹果酸、酒石酸或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如柠檬酸和醋酸的组合、醋酸和苹果酸的组合、苹果酸和酒石酸的组合等，其他任意的组合方式均可。
[0021]优选地，所述盐基质包括磷酸氢钙和磷酸四钙。
[0022]优选地，所述磷酸氢钙与磷酸四钙的质量比为(3
‑
7):(3
‑
7)。
[0023]上述(3
‑
7)中的具体数值例如3、3.2、3.5、3.7、4、4.2、4.5、4.7、5、5.2、5.5、5.7、6、6.2、6.5、6.7、7等。
[0024]优选地，所述小分子添加剂与多糖类化合物的质量比为(0.1
‑
0.4):1。
[0025]上述(0.1
‑
0.4)中的具体数值例如0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4等。
[0026]优选地，所述多糖类化合物与有机酸的质量比为(1
‑
5):(5
‑
20)。
[0027]上述(1
‑
5)中的具体数值例如1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5等。
[0028]上述(5
‑
20)中的具体数值例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20等。
[0029]优选地，所述复合骨水泥的制备原料还包括活性肽，所述活性肽包括降钙素原基因相关肽。
[0030]第二方面，本专利技术提供如第一方面所述的复合骨水泥的制备方法，所述制备方法包括将盐基质、多糖类化合物、有机酸和小分子添加剂混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合骨水泥，其特征在于，所述复合骨水泥的制备原料包括盐基质、多糖类化合物、有机酸和小分子添加剂；所述盐基质包括磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸八钙、磷酸镁、羟基磷灰石或氟磷灰石中的任意一种或至少两种的组合；所述小分子添加剂包括腰果酚、腰果酸、菠萝酯、大豆油、棕榈油、甘油、海藻油或菜籽油中的任意一种或至少两种的组合。2.如权利要求1所述的复合骨水泥，其特征在于，所述多糖类化合物包括壳聚糖、海藻酸钠、纤维素、淀粉、黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、羧甲基壳聚糖、季铵盐壳聚糖、磺化壳聚糖或磷酸化壳聚糖中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述多糖类化合物包括海藻酸钠、淀粉和黄原胶的组合；优选地，所述海藻酸钠、淀粉与黄原胶的质量比为(8
‑
10):(1
‑
3):(4
‑
6)。3.如权利要求1或2所述的复合骨水泥，其特征在于，所述小分子添加剂包括甘油。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的复合骨水泥，其特征在于，所述有机酸包括柠檬酸、醋酸、苹果酸、酒石酸或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的复合骨水泥，其特征在于，所述盐基质包括磷酸氢钙和磷酸四钙；优选地，所述磷酸氢钙与磷酸四钙的质量比为(3
‑
7):(3
‑
7)。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，李理，覃建国，黄靖，朱善林，谢湘涛，梁伟，
申请(专利权)人：柳州市工人医院，
类型：发明
国别省市：