System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法技术_技高网

一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法技术

技术编号:40794508 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-28 19:22
本申请提供一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,属于外科用品技术领域。由小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和金属离子改性的半水硫酸钙按比例混合制备得到。对比传统的骨水泥材料,该方法制备得到的新型可注射骨水泥材料具有优异的降解时间和促进骨再生活性,同时也可以改善骨修复环境的感染问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,属于外科用品。


技术介绍

1、α-半水硫酸钙(α-csh)骨水泥材料具有优秀的生物相容性、可吸收和骨引导活性,因此被广泛应用于骨替代材料。但其在人体内完全降解的时间一般为4~5周,与新骨的生长周期相比,α-csh的降解速度过快,这在很大程度上限制了α-csh在骨医用材料上的应用。

2、镁作为一种重要的微量元素,多存在于人体骨矿物质中,人体尤其是骨骼不可或缺的微量元素,在人体软骨和新骨成长的早期,骨组织的羟基磷灰石中镁作为其阳离子替代物摩尔分数占比达到6%,但在骨成熟后消失,因此当骨成熟后再遭遇骨折时,人体自身的金属微量元素通常不足以满足这种特殊情况需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,不仅赋予骨水泥以可注射性和抗感染性,还具有优异的降解时间,并促进骨的再生活性,有效改善骨修复环境的感染问题。

2、具体地,本申请是通过以下方案实现的:

3、一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,由小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和金属离子改性的半水硫酸钙按比例混合制备得到。

4、上述方案中,煅烧骨粉(bp)是降解周期较长,且能与故细胞生长微环境相辅相成,具有良好的促骨再生的能力,且几乎不具有细胞毒性,生物相容性极优,同时具有一定的孔隙结构,能更好地促进血管地生长发育,进一步提升骨细胞的存活概率。其与金属离子改性的半水硫酸钙配合,不仅弥补了半水硫酸钙降解周期的缺陷,还引入了金属离子,很好的解决了骨折等特殊情况下对微量元素的补充,促进骨再生;微晶纤维素(mcc)是最丰富的天然生物质聚合物,主要存在于棉花、木材、亚麻和草细胞壁中,具有生态友好、无毒、廉价、可再生、可生物降解和生物兼容等特性。由于纤维素分子的链段上存在大量的活性羟基,具有有效抗菌功能的非离子抗菌聚合物可以通过将自然界中常见的小抗菌分子共价交联到纤维素分子的主链上而得到,赋予骨再生以良好的抗感染性。

5、进一步的,作为优选:

6、所述小分子抗菌物质为姜黄素、柠檬烯、阿司匹林和吲哚衍生物中的任一种或多种。与传统的离子抗菌剂相比,上述小分子抗菌物质采用非离子抗菌剂,其通过氢键和疏水或偶极−偶极相互作用与细菌细胞膜相互作用,实现对细菌种群感知行为的抑制和持续杀菌活性。

7、所述小分子抗菌物质改性的微晶纤维素的制备方法如下:

8、步骤一,将微晶纤维素粉末溶于n,n-二甲基乙酰胺中,在氮气氛围中于140~160℃连续搅拌至均匀,冷却至100~120℃,加入licl连续搅拌后,冷却到室温后,得到透明而粘稠的mcc溶液,

9、步骤二,将小分子抗菌物质、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶加入dmac溶液中,在室温下搅拌至完全混合,制得mipa溶液,

10、步骤三,将mipa溶液逐渐滴加到mcc溶液中,室温下恒定搅拌至反应毕,再滴加饱和碳酸氢钠溶液、蒸馏水和乙醇进行沉淀,将沉淀物过滤后,洗涤,减压干燥,得到小分子抗菌物质改性的微晶纤维素。

11、所述骨粉粒径为10~40μm。

12、所述骨粉是由哺乳动物在500~900℃高温下煅烧至去除免疫原性物质后研磨成粉得到。更优选的:所述哺乳动物为乳牛或仔猪。

13、所述金属离子为镁、锌、铜和锶离子中的任一种或多种。

14、所述金属离子改性的半水硫酸钙的制备方法如下:

15、步骤一,分别称取金属的氢氧化物与ca(oh)2,加入蒸馏水,室温下超声分散后,水浴加热搅拌形成乳白色的混合溶液,优选的,金属的氢氧化物中,金属离子与钙离子的配料摩尔比为1:9。

16、步骤二,称取稀硫酸缓慢滴加到步骤一形成的乳白色混合溶液中,直至溶液呈现过饱和状态,持续搅拌至反应完全,抽滤,并反复洗涤至洗去固体表面的残余硫酸,干燥至恒重,研磨过筛得到掺金属二水硫酸钙固体,

17、步骤三,配置cacl2饱和溶液,油浴加热至95℃,冷凝回流下预热,称取步骤二制备的掺金属二水硫酸钙固体加入cacl2溶液中,并加入柠檬酸钠作为转晶剂,升温至120℃,持续反应后,溶液抽滤,并用热蒸馏水洗涤3~5次,再用无水乙醇浸没3次,终止mg-csh的水化过程,所得固体干燥至恒重,研磨过筛,得到金属离子改性的半水硫酸钙固体,金属离子在得到的金属离子改性半水硫酸钙中的质量百分比为2~10%。

18、上述方案中,金属离子改性的半水硫酸钙、小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和的质量比为100:0~20: 0~10。更优选的,金属离子改性的半水硫酸钙、小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和的质量比为100:10~20:10。在该配比下,三种材料相互复合,赋予复合材料以更好的实用性,满足骨组织医用材料的应用需求。

19、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

20、(1)针对α-csh骨水泥降解时间过快,本案以煅烧骨粉来增强骨水泥最终在人体内的停留效果,骨粉的缓慢降解过程所产生的钙离子还能进一步促进骨细胞的生长发育。

21、(2)针对α-csh骨水泥促骨生长能力不足的问题,本案以金属离子改性半水硫酸钙,将镁等金属离子掺入α-csh中能够进一步增强材料的骨传导性及力学性能,同时,通过促进成骨细胞的增殖分化以及抑制破骨细胞的生长促进骨缺损部位新骨组织生长。

22、(3)针对α-csh骨水泥无法解决修复手术后的感染问题,本案所添加的小分子抗菌材料改性微晶纤维素,使骨水泥具有持续且强力的抗菌能力,采用小分子非离子抗菌剂能比离子抗菌剂在体内停留更长的时间,更能符合骨重塑的时间。

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【技术保护点】

1.一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:由小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和金属离子改性的半水硫酸钙按比例混合制备得到,金属离子改性的半水硫酸钙、小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉的质量比为100:0~20:0~10。

2.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:金属离子改性的半水硫酸钙、小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和的质量比为100:10~20:10。

3.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述小分子抗菌物质为姜黄素、柠檬烯、阿司匹林和吲哚衍生物中的任一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述骨粉粒径为10~40μm。

5.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述金属离子为镁、锌、铜和锶离子中的任一种或多种。

6.根据权利要求1~5任一项所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述骨粉是由哺乳动物在500~900℃煅烧至去除免疫原性物质后研磨成粉得到。

7.根据权利要求6所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述哺乳动物为乳牛或仔猪。

8.根据权利要求1~5任一项所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于,所述小分子抗菌物质改性的微晶纤维素的制备方法如下:

9.根据权利要求1~5任一项所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于,所述金属离子改性的半水硫酸钙的制备方法如下:

10.根据权利要求9所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:步骤三种,金属离子在得到的金属离子改性半水硫酸钙中的质量百分比为2~10%。

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【技术特征摘要】

1.一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:由小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和金属离子改性的半水硫酸钙按比例混合制备得到,金属离子改性的半水硫酸钙、小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉的质量比为100:0~20:0~10。

2.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:金属离子改性的半水硫酸钙、小分子抗菌物质改性的微晶纤维素、骨粉和的质量比为100:10~20:10。

3.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述小分子抗菌物质为姜黄素、柠檬烯、阿司匹林和吲哚衍生物中的任一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:所述骨粉粒径为10~40μm。

5.根据权利要求1所述的一种抗感染促骨再生的骨水泥的制备方法,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晧洋徐爱华刘爽张正文龚齐瑞
申请(专利权)人:绍兴守仁医疗健康科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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