一种自固化磷酸镁骨水泥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种自固化磷酸镁骨水泥及其制备方法和应用，原料包括固相粉末或固相粉末与固化液混合物；按照重量份数计，固相粉末包括：MgO 10～45份，Mg3(PO4)

【技术实现步骤摘要】
一种自固化磷酸镁骨水泥及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于水泥制备
，具体涉及了一种自固化磷酸镁骨水泥及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]骨骼是人体重要的器官组织同时也是人体的支持结构，感染、肿瘤、创伤性骨髓炎手术清除以及各种先天性疾病往往会导致骨缺损，同时随着近些年社会和经济的飞速发展，社会环境的变化，道路交通以及自然灾害所造成的复杂损伤逐年增多，因此带来的大量骨缺损手术对患者及其家庭、社会和医疗保健系统都造成了巨大的负担。如何完整修复大面积骨缺损，恢复肢体的关节功能以及对患者病情提供个体化治疗方案，成为了医学界最关心的问题，同样也是近几年国内外所研究的重点项目。
[0003]磷酸镁骨水泥(MPC)是一种新型无机骨修复材料，其机械性能、生物相容性、生物降解性及生物活性良好，可注射性好﹐固化放热少。传统的生物医学MPCs通常是通过氧化镁(MgO)与铵盐或磷酸钾盐反应制备的，然而，从反应中释放的氨或氨离子可能会导致一种不愉快的环境气味，并可能损害生物相容性。为了克服这些缺点，科学家们进行了一些尝试，从磷酸铵转换为磷酸二氢钠(NaH2PO4)或磷酸二氢钾(KH2PO4)。此外，镁也是人体必需的元素，它自然存在于骨组织中，是一种对骨骼健康至关重要的基本元素。
[0004]以往的研究表明，镁离子(Mg
2+
)对种子型磷酸钙结晶的整体速率和随后的羟基亚磷灰石(HA)的生长有影响。Mg
2+
在增强骨生成、促进成骨细胞的粘附和运动、抑制破骨细胞代谢活性和分化和增强血管生成中扮演着重要角色。相反，Mg
2+
缺乏(约0.04
‑
10％)会抑制骨形成，导致成骨细胞和骨量减少，并且由于促炎细胞因子分泌增加而导致破骨细胞骨吸收增加。但是目前可用的MPCs在拉伸和扭转条件下的性能很差，由于其脆性力学断裂行为，不适合承载应用。因此，在MPCs作为骨替代品广泛应用之前，还需要对其进一步进行改性以使其更好的应用在临床治疗中。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种自固化磷酸镁骨水泥及其制备方法和应用，降低了反应放热温度，提高了骨水泥的力学强度，能够更好地应用于螺钉强化。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种自固化磷酸镁骨水泥，原料包括固相粉末或固相粉末与固化液混合物；按照重量份数计，所述固相粉末包括：MgO 10～45份，Mg3(PO4)
2 10～50份，磷酸二氢盐20
‑
75份，蔗糖1～10份；所述固化液为酸性溶液。
[0007]通过将固相粉末和固化液混合均匀制备的自固化磷酸镁骨水泥，具有良好的注射性能和较高的力学强度，能够用作螺钉强化，固化过程反应温度低，且镁离子可以持续释放，能够增强骨生成、促进成骨细胞的粘附和运动、抑制破骨细胞代谢活性和分化和增强血管。
[0008]在本专利技术一个实施方式中，所述磷酸二氢盐选自KH2PO2、Ca(H2PO4)2和NaH2PO4中的
一种或多种。
[0009]在本专利技术一个实施方式中，按照重量份数计，所述固相粉末包括：MgO 10～45份，Mg3(PO4)
2 10～50份，KH2PO
2 20～60份，Ca(H2PO4)
2 0～15份，蔗糖1～10份；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.25～0.65mL/g。
[0010]在本专利技术一个实施方式中，按照重量份数计，所述固相粉末包括：MgO 15～40份，Mg3(PO4)
2 15～45份，KH2PO
2 25～55份，Ca(H2PO4)
2 2～10份，蔗糖3～8份；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.3～0.55mL/g。
[0011]例如，0.3mL/g，0.35mL/g，0.36mL/g，0.4mL/g，0.44mL/g，0.5mL/g，0.55mL/g或者上述任意数值间的任一范围或者范围内任一点值。
[0012]在本专利技术一个实施方式中，所述固化液为柠檬酸溶液和/或磷酸溶液。
[0013]在本专利技术一个实施方式中，所述固化液的浓度0～0.1g/mL；优选为0.02～0.06g/mL，例如0.03g/mL柠檬酸溶液。
[0014]在本专利技术一个具体实施例中，所述原料包括：MgO 25份，Mg3(PO4)
2 20份，KH2PO
2 45份，Ca(H2PO4)
2 10份，蔗糖3份，固化液浓度0.01g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.25mL/g；或者
[0015]MgO 30份，Mg3(PO4)
2 40份，KH2PO
2 55份，Ca(H2PO4)
2 3份，蔗糖4份，固化液浓度0.02g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.35mL/g；或者
[0016]MgO 15份，Mg3(PO4)
2 25份，KH2PO
2 60份，Ca(H2PO4)
2 8份，蔗糖5份，固化液浓度0.06g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.5mL/g；或者
[0017]MgO 10份，Mg3(PO4)
2 50份，KH2PO
2 45份，Ca(H2PO4)
2 5份，蔗糖8份，固化液浓度0.05g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.3mL/g；或者
[0018]MgO 45份，Mg3(PO4)
2 15份，KH2PO
2 25份，Ca(H2PO4)
2 15份，蔗糖8份，固化液浓度0.04g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.36mL/g；或者
[0019]MgO 30份，Mg3(PO4)
2 40份，KH2PO
2 25份，Ca(H2PO4)
2 5份，蔗糖5份，固化液浓度0.06g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.55mL/g；或者
[0020]MgO 30份，Mg3(PO4)
2 15份，KH2PO
2 30份，Ca(H2PO4)
2 2份，蔗糖4份，固化液浓度0.04g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.44mL/g；或者
[0021]MgO 20份，Mg3(PO4)
2 35份，KH2PO
2 35份，Ca(H2PO4)
2 10份，蔗糖1份，固化液浓度0.055g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.36mL/g；或者
[0022]MgO 40份，Mg3(PO4)
2 10份，KH2PO
2 48份，Ca(H2PO4)
2 8份，蔗糖4份，固化液浓度0.015g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.36mL/g；或者
[0023]MgO 25份，Mg3(PO4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自固化磷酸镁骨水泥，其特征在于，原料包括固相粉末或固相粉末与固化液混合物；按照重量份数计，所述固相粉末包括：MgO 10～45份，Mg3(PO4)210～50份，磷酸二氢盐20
‑
75份，蔗糖1～10份；所述固化液为酸性溶液。2.根据权利要求1所述的自固化磷酸镁骨水泥，其特征在于，所述磷酸二氢盐选自KH2PO2、Ca(H2PO4)2和NaH2PO4中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的自固化磷酸镁骨水泥，其特征在于，按照重量份数计，所述固相粉末包括：MgO 10～45份，Mg3(PO4)
2 10～50份，KH2PO
2 20～60份，Ca(H2PO4)
2 0～15份，蔗糖1～10份；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.25～0.65mL/g。4.根据权利要求3所述的自固化磷酸镁骨水泥，其特征在于，按照重量份数计，所述原料包括：MgO 15～40份，Mg3(PO4)
2 15～45份，KH2PO
2 25～55份，Ca(H2PO4)
2 2～10份，蔗糖3～8份；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.3～0.55mL/g。例如，0.3mL/g，0.35mL/g，0.36mL/g，0.4mL/g，0.44mL/g，0.5mL/g，0.55mL/g或者上述任意数值间的任一范围或者范围内任一点值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的自固化磷酸镁骨水泥，其特征在于，所述固化液为柠檬酸溶液、磷酸溶液。优选地，所述固化液的浓度0～0.1g/mL；进一步优选为0.02～0.06g/mL。例如，所述固化液为0.03g/mL柠檬酸溶液。6.根据权利要求1所述的自固化磷酸镁骨水泥，其特征在于，所述原料包括：MgO 25份，Mg3(PO4)
2 20份，KH2PO
2 45份，Ca(H2PO4)
2 10份，蔗糖3份，固化液浓度0.01g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.25mL/g；或者MgO 30份，Mg3(PO4)
2 40份，KH2PO
2 55份，Ca(H2PO4)
2 3份，蔗糖4份，固化液浓度0.02g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.35mL/g；或者MgO 15份，Mg3(PO4)
2 25份，KH2PO
2 60份，Ca(H2PO4)
2 8份，蔗糖5份，固化液浓度0.06g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.5mL/g；或者MgO 10份，Mg3(PO4)
2 50份，KH2PO
2 45份，Ca(H2PO4)
2 5份，蔗糖8份，固化液浓度0.05g/mL；所述固化液与混合后的固相粉末的液固比为0.3mL/g；或者MgO 45份，Mg3(PO4)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，屈芯宇，胡晓峰，赵新宇，
申请(专利权)人：宁波华科润生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：