一种新型活性可吸收骨水泥材料制造技术

本发明专利技术公开了一种新型活性可吸收骨水泥材料，包括粉剂和固化液，其中粉剂由动物骨提取物、半水硫酸钙及胶原复合而成，其中粉剂中各组分用量占整个粉剂的质量百分比为：动物骨提取物5-70％、半水硫酸钙30-95％和胶原0-10％，在固化液存在情况下，所述的骨水泥粉剂室温固化形成新型活性可吸收骨水泥材料。本发明专利技术制得的骨水泥材料具有强度高，韧性好，可塑性强的特点，同时还具有良好的生物相容性和可降解性，可用于各种原因引起的骨缺损、骨不连、骨延迟愈合的填充修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医用生物材料领域，具体涉及一种生物可降解的可诱导骨组织形成新型活性可吸收骨水泥材料及其制备方法。
技术介绍
骨缺损临床非常常见，骨移植是临床最常见的组织移植。目前常用的方法有自体移植、异种骨移植、同种异体骨移植及人工骨移植。自体骨由于有骨诱导作用，无免疫排斥反应，安全性高，被认为是骨移植的金标准，但是其来源有限、额外失血、麻醉时间延长，特别是术后疼痛。而同种异体骨虽然可以解决量不足的问题，但存在来源缺乏、免疫反应、或是感染和再骨折等不足。自体骨移植存在来源有限，同种异体骨移植存在骨不愈合率较高，具有传播疾病的风险。基于上述种种原因，人们一直在寻找其他骨移植替代品，而其中硫酸钙便是一种古老而又重要的替代品。早在1892年，Dreesman就用硫酸钙填充治疗骨缺损。近来更有学者认为硫酸钙是一种理想的骨替代材料，效果与自体骨相当。研究发现硫酸钙的降解吸收曲线接近于骨生长曲线。实验及临床测试证明，硫酸钙不干扰成骨细胞系的增殖分化，单独应用或与自体松质骨混合形成的新生骨质量与植入自体髂骨接近。硫酸钙生物相容性良好，具有良好的微空，能为新骨形成提供支架，对骨形态发生蛋白有亲和性，是生物活性肽、骨生长因子、骨髓间充质干细胞、成骨细胞的理想载体，从而具有骨诱导性，用于填充骨缺损区可形成局部微酸性的生物环境，有利于血管和成骨细胞的长入，又能阻止纤维组织的长入，是一种安全有效的骨移植替代物。硫酸钙植入体内后可完全被破骨细胞吸收，形成生物降解。组织学观察发现成骨细胞聚集在植入的硫酸钙周围，产生类骨质，但没有见到异物巨细胞反应、肉芽肿或炎症细胞。20世纪90年代,美国Wright医疗技术公司通过专利技术、以硫酸I丐为基质研制生产出第一代骨移植替代产品Osteoset，内含外科手术级硫酸钙，具有高纯度的a晶体结构，并含微量元素。OsteoSet的品体结构高度一致，植入体内后其吸收速率稳定，与新骨替代相适应。不过，OsteoSet的剂型存在缺陷，成品系预先定型，无法完全填充骨缺损区的所有腔隙用于治疗骨折病例只能先内固定，再进行填充移植。为了克服这些缺陷，美国Wright医疗技术公司在OsteoSet的基础上，生产出新一代可注射型植骨材料-MIIG骨水泥。和OsteoSet—样，MIIG骨水泥也是以高纯度的α晶体结构硫酸钙为原料制成的，具有OsteoSet的所有优点，所不同的是MIIG由特制硫酸钙粉剂和相应的稀释剂组成，手术使用配成糊状，经过特制的针筒注人骨缺损区，直至完全充填，固化后机械强度与松质骨相当，能为骨骼提供临时的内部支撑作用。随着新骨的长入，MIIG以相应的速率溶解、吸收，直至完全被新骨替代。由于MIIG是可注射的，为微创治疗提供了可能，使骨缺损得到快速、安全和有效的治疗。在脊柱方面，MIIG可以通过体外经皮穿刺注射到骨缺损的部位，固化后能够起到良好的支撑作用，吸收的同时诱导成骨，直至完全被新骨替代。作为硫酸钙新一代产品，MIIG生物学性质和临床疗效更加稳定、确切，由于可注射使用，为骨缺损的微刨治疗提供了一种新的途径。先进的技术使得硫酸钙在修复骨缺损方面，显示出良好的应用前景。目前临床上用于骨缺损修复的材料主要有自体骨(Autograft)、异体骨(Allograft)、异种骨(Xenograft)以及人工替代物(AlloplastsorBone Substitute)等几种，他们虽然能在一定的程度上满足临床的需要，但其本身均存在着一些缺点和不足。在上述所有各类植骨材料中，自体骨占45 %，异体骨和脱钙骨基质(DBM)占40 %，人工合成材料仅占15%。因而寻找并制备一种理想的人工合成材料，将其应用于临床是许多学者探索的目标。近年随着对人体骨骼的结构、化学特性、生物特性的了解越来越多和材料科学的进步，制备更为理想的人工骨逐渐成为可能。作为一种理想的植骨材料应该同时具有以下特点①良好的生物相容性；②生物降解性；③无免疫原性或低免疫原性；④具有骨传导性和骨诱导性；⑤有一定的机械耐受性，可对抗外力，并在骨缺损区起支架作用；⑥易于塑形，可根据需要加工成各种形状和大小，植入体内后的一定时间内仍可保持其形状，从而使新形成的组织具有一定的外形；⑦具有良好的三维结构和高孔隙率，有利于细胞和各种生长因子的植入和吸附。骨骼的矿物相主要由羟基磷灰石(HA)构成，人工合成的HA虽然具备了良好的骨传导能力，但是其降解过程极其缓慢，影响了自体骨的改建和替代过程。许多学者在HA的基础上做了大量有益的探索，自牛松质骨经高温锻烧制备的β -TCP具有与HA相似的化学成分，并且降解速度快于HA，同时保留了天然松质骨的多孔状结构，有利于骨组织和血管组织的长入，但其塑形困难并且缺乏力学强度，降解缓慢、不利于新骨组织长入，并且不具备原位自固化能力，使其进一步的应用受到了限制。而另一种植骨替代物α-硫酸钙本身具有水硬性，遇到水溶液后可原位自行固化为高强度的二水硫酸钙，尽管理论上通过其晶型结构的改良可以获得较为理想的降解速度，但是在实验和临床应用中其降解速度仍然较快，快于新骨形成速度，临床应用效果不尽如人意。单一材料制备的人工骨受到其材料本身理化性能的限制，一般都存在诸如强度不够，降解速率不匹配等自身难以克服的缺点。基于此，选用两种或者两种以上物质作为基础材料，将其按照一定的组配方式复合，发挥各自的优点，取长补短，可以提高材料的综合性能，有可能获得一种理想的人工替代材料。专利CN200510023630. I涉及了关于多孔材料与凝胶复合材料，其中涉及到天然松质骨与胶原的复合，一种方式是胶原与松质骨复合，干燥后获得带有胶原涂层的松质骨，另一种是松质骨与胶原溶液混合后直接用于骨修复。但是二者均未解决力学性能不足的问题。专利CN200910076938. O涉及了可注射复合骨材料及其制备方法，专利用胶原基纳米晶磷酸钙与半水硫酸钙，配合无菌医用水，获得可注射骨修复材料，但是人工多空材料目前难以做到像天然松质骨那样孔穴大小及分布均匀，并且孔之间相互连通。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型活性可吸收骨水泥材料及其制备方法，通过该方法制得的骨水泥材料具有强度高，韧性好，可塑性强的特点，同时还具有良好的生物相容性和可降解性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是一种新型活性可吸收骨水泥材料，包括粉剂和固化液，其中粉剂由动物骨提取物、半水硫酸钙及胶原复合而成，其中粉剂各组分用量占整个粉剂的质量百分比为动物骨提取物5_70%，半水硫酸钙30-95%，胶原0_10%。 在本专利技术的一个较佳实施例中，所述的固化液为注射用水、生理盐水、磷酸盐缓冲液、市售的骨肽注射液、复方骨肽注射液中的一种或两种混合。在本专利技术的一个较佳实施例中，所述的动物骨提取物为粒径为O. 5-5mm脱有机质的骨矿物颗粒。在本专利技术的一个较佳实施例中，所述的脱有机质的骨矿物采用煅烧或者有机溶剂处理获得。在本专利技术的一个较佳实施例中，所述的半水硫酸钙为α -半水硫酸钙。 在本专利技术的一个较佳实施例中，所述胶原为I型胶原。本专利技术还公开了一种新型活性可吸收骨水泥材料所述的制备方法，包括如下步骤(I)制备包含5-70%动物骨提取物、30-95%半水硫酸钙和0_10%胶原的粉剂；(2)在固化液存在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马福文，张文芳，
申请(专利权)人：无锡圆容生物医药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：