应用变性淀粉提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的方法技术

本发明专利技术属于骨损伤修复医用材料领域，公开了变性淀粉在提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能上的新用途。将变性淀粉加入到去离子水或离子液中配成含变性淀粉质量百分比为０．２～２．０％的固化液；并按液固比０．３～０．７ｍｌ／ｇ的比例与磷酸钙骨水泥固体粉末混合均匀，调和成糊状物，糊状物通过器械直接植入手术部位使用，或者在体外人体模拟环境中固化后形成固化体再植入体内，进行临床应用。本发明专利技术首次将变性淀粉成功地应用在磷酸钙骨水泥中，同时满足了既显著地提高了磷酸钙骨水泥抗溃散性能，又保持磷酸钙骨水泥原有的固化特性并提高其力学性能的要求，有效地提高了手术的成功率。本发明专利技术既拓展了变性淀粉新的医用价值，同时又使磷酸钙骨水泥具有更广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于骨损伤修复医用材料领域，涉及变性淀粉在提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能上的新用途。
技术介绍
磷酸钙骨水泥是由一种或几种磷酸钙盐混合的粉末和固化液组成，使用时二者按一定比例调和，能在室温或人体环境下自行固化并准确塑型，其水化成分最终主要转化为羟基磷灰石(HA)，能够引导骨生长，逐步被组织吸收并产生骨组织再生效果，具有良好的生物相容性，目前在骨损伤修复方面显示了巨大的临床应用优越性和广阔的市场前景，但该材料仍存在着不足之处，特别是其在植入人体过程中在自固化之前受到体液的浸泡和冲刷会发生溃散现象，影响了材料的塑形填充和自固化，并降低了材料植入后的强度，严重时导致治疗失败，限制了该材料的应用。因此如何提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能是实现其应用于临床和充分发挥其骨缺损修复功能的重要基础。目前国际上不少相关学者正在致力于提高磷酸钙骨水泥材料抗溃散性能的研究，通过加入高分子化合物来改善磷酸钙骨水泥的溃散性已取得了一些成效。Kunio Ishikawa等在“非溃散型快速固化复合海藻酸钠磷酸钙骨水泥”(Kunio Ishikawa，Youji Miyamoto，et..Non-decay type fast-setting calciumphosphate cementcomposite with sodium alginate.Biomaterials 1995；16527～532)一文中表明，通过加入海藻酸钠可以提高磷酸钙骨水泥的抗溃散性能，研究发现当加入0.5％的海藻酸钠后，将调和好的磷酸钙骨水泥浆料立即浸入水中或牛血清中浸泡24h仍然未发生溃散，而未加海藻酸钠的磷酸钙骨水泥浆料在1min内即完全溃散。但是研究发现海藻酸钠的加入却延长了磷酸钙骨水泥的固化时间，当加入的海藻酸钠达到1％以上时，磷酸钙骨水泥不固化，导致磷酸钙骨水泥失效。Cherng等在研究“羟丙基甲基纤维素以及其它凝胶剂对磷酸钙骨水泥操作性能的影响”(Cherng A.，Takagi S.，Chow L.C.，Effectsof hydroxypropyl methylcellulose and other gelling agents on the handlingproperties of calcium phosphate cement.J.Biomed.Mater.Res.，1997；35273～277)一文公开了一种将羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素加入到磷酸钙骨水泥中，实验表明这些物质的加入可改进磷酸钙骨水泥的操作性能，即改进含有TTCP的磷酸钙骨水泥的黏附性质以克服骨水泥糊剂的溃散，同时羟丙基甲基纤维素还可以提高其可注射性。但是研究中发现这些纤维素衍生物的加入同样会延迟骨水泥的固化时间。纤维素是植物细胞壁的主要成份，纤维素及其衍生物已被广泛应用于可注射性材料。羟丙甲基纤维素可与磷酸钙形成化学键合。该多聚物的可降解性和粘性有利于细胞种植，有良好的新骨形成能力，但仅能与表面的几纳米磷酸钙骨水泥完全作用。Cherng等还研究了酸可溶壳聚糖和它们的衍生物苹果酸壳聚糖和乳酸壳聚糖用于改善骨水泥的抗溃散性能，试验结果表明磷酸钙骨水泥植入体自固化前没有出现自身溃散的现象，但却降低了磷酸钙骨水泥的压缩强度。Wang等在“利用磷酸化壳聚糖改善磷酸钙骨水泥性能的研究”中(Wang X.，Ma J.，Wang Y.，He B.，Reinforcement of calcium phosphate cements with phosphorylated chitin.Chin.J.Polym.Sci.，2002；4325～332)利用不同分子量、不同脱乙酰度和不同磷酸酯化取代度的可溶性壳聚糖添加到磷酸钙骨水泥中，会稍微延迟骨水泥的固化时间。Bigi等人在“明胶对磷酸钙骨水泥性能的影响”的研究中(Bigi A.，Bracci B.，Panzavolta S..Effect of added gelatin on the properties of calciumphosphate cement.Biomaterials，2004；252893～2899)在磷酸钙骨水泥调和物中加入果胶，虽然可以提高磷酸钙骨水泥植入体的强度，但是会延迟磷酸钙骨水泥的固化时间，当固液比为0.4ml/g时，加入了明胶的磷酸钙骨水泥的固化时间由原来的10min延迟到45min还不固化，造成磷酸钙骨水泥不能正常使用。总言之，上述的高分子化合物虽然可以改善磷酸钙骨水泥的溃散性能，但是大多数存在延迟磷酸钙骨水泥固化时间以及降低植入体强度的问题，所以上述的高分子化合物都不能同时满足既改善磷酸钙骨水泥抗溃散性能，又保持磷酸钙骨水泥原有的固化特性并提高其力学性能。变性淀粉已从过去单一品种发展到今天的2000多种，即使在国内也已经有360多种。产品的应用也从过去的原料发展到今天的原料、辅料及各种添加剂和改良剂。变性淀粉种类繁多，各种变性淀粉因其本身的理化特性都具有自己的应用领域，专利技术人经过多次筛选，仅对与本专利技术相关的变性淀粉种类的特性和现有用途进行介绍。物理变性淀粉如预糊化淀粉是预先糊化再干燥后得的淀粉产品，该淀粉能够在冷水中溶胀、溶解，形成具有一定粘度的糊液，且其凝沉性比原淀粉小，在食品工业中起增稠、改进口感等作用；制药上可作为药片的粘合剂；化妆品行业中代替滑石粉和普通淀粉制造新型爽身粉，具有与皮肤亲合性好、吸水性强等特点。而化学变性的淀粉中，酯化淀粉是淀粉羟基被无机酸及有机酸酯化而得到的产品，该类淀粉亲水性强、糊液稳定透明、粘度高、凝沉性弱，可用于粉末状橡胶的生产，作为橡胶增强剂；可代替无机流动添加剂改善某些药粉和工业用粉的流动性；还可做药片造粒粉的润滑剂，干果的抗粘剂及杀虫粉剂的基料等；医药工业上可用作药片的崩解剂，作血浆代用品；造纸上可用作表面施胶剂和涂布粘合剂。醚化淀粉是淀粉分子中的羟基与反应活性物质醚化剂反应生成的淀粉取代基醚，该类淀粉易于糊化、糊液透明度高、溶液粘度高且稳定，在医药中用作崩解剂、代血浆且具有抑制肿瘤的作用；纺织工业中作为上浆剂、印花糊增稠剂；造纸方面主要用作湿部添加剂、表面施胶剂；在石油工业中可用作降滤失剂和油包水或水包油的破乳剂。还有一些多元变性淀粉是同一淀粉分子中既接上阴离子又接上阳离子或非离子等两种或两种以上反应基团的淀粉。同时含有阴离子和阳离子的变性淀粉为两性淀粉，它是多元变性淀粉系列中的重要类型。它们在造纸工业上有广泛应用，作为湿部添加剂、层间增强剂、表面施胶剂及涂布粘合剂等。综上所述，由于变性淀粉具有许多独特而优良的理化特性，经过近两个世纪的发展，其已经在纺织、造纸、医药、化妆品、食品、饲料等各个领域得到广泛应用。但是，迄今为止未见有应用变性淀粉提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的报导。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服磷酸钙骨水泥现有技术中在自固化之前受到体液的浸泡和冲刷会发生溃散以及现有抗溃散剂会延迟磷酸钙骨水泥固化时间和降低植入体强度的不足之处，提供一种为满足手术使用要求应用变性淀粉来提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的方法，以拓展变性淀粉新的医用价值，同时使磷酸钙骨水泥具有更广阔的应用前景。本专利技术采用以下技术方案来达到上述目的，包括以下步骤 (1)磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用变性淀粉提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的方法，其特征在于：包括以下步骤：（１）磷酸钙骨水泥固化液的制备：将变性淀粉加入到去离子水或离子液中配成含变性淀粉质量百分比为０．２～２．０％的溶液，制得固化液；（２）骨损伤修复 用磷酸钙骨水泥材料固化体的制备：按液固比０．３～０．７ｍｌ／ｇ的比例将磷酸钙骨水泥固体粉末与步骤（１）中得到的固化液混合均匀，调和成糊状物，糊状物通过器械直接植入手术部位使用，或者在体外人体模拟环境中固化后形成固化体再植入体内，进行 临床应用。

【技术特征摘要】
1.应用变性淀粉提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的方法，其特征在于包括以下步骤(1)磷酸钙骨水泥固化液的制备将变性淀粉加入到去离子水或离子液中配成含变性淀粉质量百分比为0.2～2.0％的溶液，制得固化液；(2)骨损伤修复用磷酸钙骨水泥材料固化体的制备按液固比0.3～0.7ml/g的比例将磷酸钙骨水泥固体粉末与步骤(1)中得到的固化液混合均匀，调和成糊状物，糊状物通过器械直接植入手术部位使用，或者在体外人体模拟环境中固化后形成固化体再植入体内，进行临床应用。2.根据权利要求1所述的应用变性淀粉提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的方法，其特征在于本发明中适用于磷酸钙骨水泥材料的变性淀粉是指物理变性淀粉和化学变性淀粉。3.根据权利要求2所述的应用变性淀粉提高磷酸钙骨水泥抗溃散性能的方法，其特征在于所述物理变性淀粉是指预糊化淀粉；化学变性淀粉是指醚化淀粉、酯化淀粉和多元变性淀粉。4.根据权利要求3所述的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玲，向弘，叶建东，李晓玺，李琳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]