骨水泥组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了骨水泥组合物，包括半水硫酸钙、海藻酸钠、锶盐和葡糖糖己内酯。同时还公开了骨水泥组合物的制备方法，包括采用高压水热盐溶液法制备得到半水硫酸钙；将海藻酸钠溶解成均相溶液；将碳酸锶粉末和葡萄糖己内酯粉末分别加入至海藻酸钠溶液中并混合均匀，得到固化液；将半水硫酸钙与固化液进行搅拌调和，得到骨水泥浆液；将复合骨水泥浆液注射至模具中并在室温下孵育至硬化，得到复合型骨水泥。本发明专利技术将锶掺杂到半水硫酸钙中，获得更具细胞亲和力的骨水泥材料，同时将高分子网络复合到骨水泥中，解决了半水硫酸钙降解速率较快和降解后期易溃散的问题。后期易溃散的问题。后期易溃散的问题。

【技术实现步骤摘要】
骨水泥组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及骨组织工程支架材料领域，具体涉及一种骨水泥组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前临床上对于骨质疏松性骨缺损修复材料的需求逐年增加，但用于骨质疏松性骨缺损修复的材料还较少，给临床治疗带来了极大的挑战。骨质疏松的骨缺损相对于正常的骨缺损治疗而言更加复杂，个体间的差异更大，对于人工骨修复材料的要求更高，需要材料既能够适用于不同类型的骨质疏松骨缺损的修复，还需要具有一定的活性。
[0003]目前关于骨质疏松骨缺损的治疗，主要由两种方法，一种是在骨质疏松骨缺损部位植入骨修复材料，然后口服雷尼酸锶(SrR)进行联合治疗，这种治疗在临床上取得了一定的效果。但是研究表明，口服SrR时，锶(Sr)的实际利用效率小于20％，而且长期大量的服用SrR会影响肾脏的功能。目前常用的人工骨修复材料对于骨缺损的修复也存在一系列的问题，例如：磷酸钙陶瓷和骨水泥材料降解时间较长，其降解时间一般大于一年，降解速率过慢会导致新骨长入困难，延长了骨修复的时间；而硫酸钙和生物玻璃等材料由于降解较快，纤维组织长入最终会导致骨不连。因此，目前的人工骨修复材料存在着材料的降解速率与新骨的生长速率不匹配的问题。骨质疏松性骨缺损相对于普通的骨缺损治疗而言更加复杂，个体间的差异更大，对于人工骨修复材料的要求更高，需要材料既能够适用于不同类型的骨质疏松性骨缺损的修复，还需要具有一定的活性。
[0004]半水硫酸钙(α
‑
CSH)是目前临床上用量最多和应用范围最广的材料，具备较强的自固化和可注射性能，而且具有一定的强度，无免疫源性，优良的生物相容性和骨传导性，在体内能完全吸收等优良特性。但是其在骨质疏松性骨缺损的治疗中还存在着许多问题亟待解决：1、活性较差，仅能够用于普通的骨缺损的修复，对骨质疏松性骨缺损的修复效果较差；目前关于掺锶半水硫酸钙的研究主要集中在将锶盐溶液直接与半水硫酸钙进行混合后固化，但是这种方法制备出的材料锶(Sr)容易在体液浸泡下溶出，释放较快，对锶(Sr)的利用率也较低。2、降解速率不可控，临床使用过程中降解速率较快(≤8周)，目前在临床上大多用于骨搬运和体积较小的骨缺损修复；其降解速率与骨生长速率不匹配，容易导致临床后期骨修复再生能力低下，缺损末端达不到与移植物的骨整合，致使晚期新生骨组织断裂产生骨不连。3、单纯的硫酸钙由于自身特性的问题，在降解后期易溃散，对于大段的或需要降解时间较长的骨质疏松性骨缺损并不适用。因此，有必要制备一种兼具有可注射性能和快速成型性能以及降解速率可控、活性较高的骨质疏松性骨缺损修复材料，该材料能够根据临床需求进行调控，使材料的降解时间与骨修复的时间相匹配，缩短愈合时间，达到更好的治愈效果，提高患者生活质量。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术一方面提供了骨水泥组合物，该骨水泥组合物将锶交联
至半水硫酸钙中形成三维高分子网络，既可提高半水硫酸钙的细胞亲和力，又可提高锶的利用率，延缓骨吸收的速率，促进骨质疏松骨缺损的修复效果。
[0006]为了达到上述技术效果，本专利技术提出的骨水泥组合物，包括
[0007]半水硫酸钙、海藻酸钠、锶盐和葡糖糖己内酯。
[0008]进一步的，所述锶盐选用碳酸锶。
[0009]此外，本专利技术还提供了骨水泥组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、采用高压水热盐溶液法制备得到半水硫酸钙；
[0011]S2、将海藻酸钠溶解成均相溶液；
[0012]S3、将碳酸锶粉末和葡萄糖己内酯粉末分别加入至海藻酸钠溶液中并混合均匀，得到固化液；
[0013]S4、将半水硫酸钙与固化液进行搅拌调和，得到骨水泥浆液；
[0014]S5、将复合骨水泥浆液注射至模具中并在室温下孵育至硬化，得到复合型骨水泥。
[0015]本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术将锶(Sr)掺杂到半水硫酸钙中，获得更具细胞亲和力的骨水泥材料，不仅提高了Sr的利用率，而且在骨质疏松性骨缺损修复过程中Sr能够抑制破骨细胞的活性，延缓骨吸收的速率，促进骨质疏松性骨缺损的修复。
[0016]2、本专利技术针对半水硫酸钙降解速率较快和降解后期易溃散的问题，将高分子网络复合到骨水泥中，在不影响半水硫酸钙可注射性能的基础上，实现降解时间梯度调节，适用于不同类型的骨质疏松性骨缺损的修复。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是骨水泥组合物制备流程图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]目前，主流的骨水泥材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥、磷酸钙骨水泥和硫酸钙骨水泥。半水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，具有骨传导性能，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。然而，由于生物活性差，硫酸钙骨水泥不能在硫酸钙移植物和骨组织之间形成化学键，会快速降解。
[0021]为了解决半水硫酸钙生物活性差的问题，本专利技术在半水硫酸钙中掺入了碳酸锶。
[0022]为了解决半水硫酸钙降解速度快、无法形成梯度降解的问题，本专利技术又在半水硫酸钙中加入了海藻酸钠和葡糖糖己内酯。
[0023]本专利技术提出的骨水泥组合物，包括半水硫酸钙、海藻酸钠、锶盐和葡糖糖己内酯。
[0024]海藻酸钠与碳酸锶形成的凝胶复合到半水硫酸钙中，一方面能够将锶掺入半水硫酸钙中，从而赋予半水硫酸钙成骨活性；另一方面，海藻酸锶凝胶干燥后形成的高分子网络能够达到固定半水硫酸钙骨水泥的目的，同时还可以以延长其降解时间，达到降解速率可控的目的，使材料能够根据实际需要进行梯度降解，从而适用于不同类型的骨质疏松性骨缺损的修复。
[0025]同时，本专利技术还提供了骨水泥组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1、采用高压水热盐溶液法制备得到半水硫酸钙；
[0027]S2、将海藻酸钠溶解成均相溶液；
[0028]S3、将碳酸锶粉末和葡萄糖己内酯粉末分别加入至海藻酸钠溶液中并混合均匀，得到固化液；
[0029]S4、将半水硫酸钙与固化液进行搅拌调和，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.骨水泥组合物，其特征在于，包括半水硫酸钙、海藻酸钠、锶盐和葡糖糖己内酯。2.根据权利要求1所述的骨水泥组合物，其特征在于，所述锶盐选用碳酸锶。3.根据权利要求1所述的骨水泥组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用高压水热盐溶液法制备得到半水硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗震，林振恭，陈朋，戴冠东，
申请(专利权)人：深圳市坪山区人民医院，
类型：发明
国别省市：