糊状的骨水泥制造技术

技术编号:9055406 阅读:467 留言:0更新日期:2013-08-21 18:51
本发明专利技术涉及一种试剂盒,其包含糊A和糊B,其中(a)糊A含有(a1)至少一种用于自由基聚合的单体;和(a2)至少一种作为聚合引发剂的巴比妥酸衍生物;(b)糊B含有(b1)至少一种用于自由基聚合的单体;和(b2)至少一种作为聚合促进剂的重金属化合物,其选自重金属盐和重金属络合物;和其中i)糊B含有相对于糊B总重量计少于0.01wt%的过氧化物;ii)糊A和B至少其一含有至少一种分别难溶或不溶于(a1)和/或(b1)的填充剂作为组分(a3)和/或(b3);和iii)糊A和B至少其一含有至少一种无机卤化物盐作为组分(a4)和/或(b4)。本发明专利技术还涉及所述试剂盒生产糊以用于机械固定关节假体、用于覆盖头骨缺损、用于填充骨空腔、用于股骨整复术、用于椎骨整复术、用于脊柱后突整复术、用于制造间隔件或用于生产局部抗生素治疗用载体材料的用途。

【技术实现步骤摘要】
糊状的骨水泥本专利技术涉及试剂盒以及该试剂盒生产糊以用于机械固定关节内置假体、用于覆盖头骨缺损、用于填充骨空腔、用于股骨整复术、用于椎骨整复术、用于脊柱后突整复术(kyphoplasty)、用于制造间隔件(spacer)或用于生产局部抗生素治疗用载体材料的用途。常规聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥(bone cement))数十年前已知,是建立在 Charnley 先生的突破性工作基础上的(Charnley, J.: “Anchorage of the femoralhead prosthesis of the shaft of the femur” \ J.Bone Joint Surg.42 (1960)28-30)。PMMA骨水泥的基本结构自那时以来保持不变。PMMA骨水泥由液体单体组分和粉末组分组成。单体组分一般含(i )甲基丙烯酸甲酯单体和(ii )溶解于其中的活化剂(例如,N, N- 二甲基对甲苯胺)。粉末组分包含(i ) 一或多种通过基于甲基丙烯酸甲酯和共聚单体诸如苯乙烯、丙烯酸甲酯或类似单体的聚合、优选悬浮聚合制成的聚合物,(ii)射线遮蔽剂(radio-opaquer ),和(i i i )引发剂(例如,过氧化二苯甲酰)。混合粉末组分和单体组分时,甲基丙烯酸甲酯中粉末组分的聚合物膨胀,生成能够塑性地加工成形的捏塑体。同时,活化剂N,N-二甲基对甲苯胺与过氧化二苯甲酰反应,在该过程中过氧化二苯甲酰崩解并形成自由基。由此形式的自由基触发甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。随着甲基丙烯酸甲酯聚合的推进,水泥(cement)捏塑体的粘度增加,直至水泥捏塑体凝固并由此硬化。对于医疗用户,先前PMMA骨水泥的主要缺点是,用户需要在施用水泥前在混合系统或坩埚中将液体单体组分和粉末组分混合。在该过程中容易出现混合误差,会不利地影响水泥质量。此外,组分必须被迅速地混合。关于这点,重要的是,将全部水泥粉末和单体组分混合而无块的形成,以及防止混合过程期间气泡的引入。与手工混合不同,真空混合系统的应用在很大程度上防止水泥捏塑体中气泡的形成。混合系统的实例公开于专利说明书US 4,015,945、EP-A-O 674 888和JP 2003-181270。但是,真空混合系统需要额外的真空泵,因此较昂贵。此外,依据涉及的水泥类型,在混合单体组分和粉末组分后需要等待一段时间,直至水泥捏塑体不粘手(tack-free)和可施用。由于在混合常规PMMA骨水泥时可出现多种误差,需要针对此目的适当受过训练的人员。相应的训练伴生可观的支出。此外,混合液体单体组分和粉末组分涉及到令用户暴露于单体蒸汽和由粉末状水泥所释出的粒子。在未审德国专利申请DE-A-10 2007 052 116,DE-A-10 2007 050 762 和 DE-A-102007 050 763中描述了糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥作为常规粉末-液体聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的替代品。所述骨水泥以在储存期间稳定的预混合糊的形式提供给用户。所述糊各自含有一种用于自由基聚合的甲基丙烯酸类(methacrylate)单体、一种可溶于所述甲基丙烯酸类聚合物(methacrylate polymer)的聚合物、和一种不溶于所述甲基丙烯酸类单体的微粒聚合物(由于两糊均含不溶性微粒聚合物,这种系统被称作是“对称的”)。此外,所述糊之一含有自由基聚合引发剂,而另一糊包含聚合活化剂。由于所选组成,由所述糊产生的骨水泥具备足够高的粘度和内聚力以经受渗漏所致压力直至它完全硬化。当混合两糊时,聚合引发剂与促进剂反应形成自由基,所述自由基引发甲基丙烯酸类单体的自由基聚合。由于推进的聚合,当甲基丙 烯酸类单体被消耗的同时糊硬化。已发现,即使将高交联聚(甲基丙烯酸类)粒子用作不溶于甲基丙烯酸类单体的微粒聚合物,它们也只占据和封装小部分甲基丙烯酸类单体和溶解于其中的化合物。这致使一种糊的不溶性聚合物粒子含有单体液体和溶解于其中的引发剂的内含物,而另一糊的不溶性聚合物粒子则含有单体液体和溶解于其中的促进剂的内含物。在两糊混合后,由甲基丙烯酸类单体和溶解于其中的聚合物组成的相(其中不溶性聚合物粒子悬浮)硬化,同时形成即可施用的骨水泥。然后,初始封装的单体液体从不溶性聚合物粒子中渗出并经历二级聚合。因二级聚合,从不溶性聚合物粒子渗出的单体液体用作了增塑剂,直至它被消耗。这导致初始硬化的骨水泥糊不仅满足ISO 5833的要求,而且由于从不溶性聚合物粒子渗出的单体液体的二级聚合还显示明显的次级硬化。在由粉末组分和单体液体组成的常规PMMA骨水泥使用中,过氧化二苯甲酰和N,N-二甲基对甲苯胺的引发剂系统已证明了其通用的价值(K.-D.Kiihn: Knochenzementefiir die Endoprothetik: ein aktuelIer Vergleich der physikalischen undchemischen Eigenschaften handelsiiblicher PMMA-Zemente.Springer-Verlag BerlinHeidelberg New York, 2001)。在这方面,过氧化二苯甲酰作为固体存在于水泥粉末中,N,N- 二甲基对甲苯胺则溶于单体组分中。然而,我们利用过氧化二苯甲酰/N,N- 二甲基对甲苯胺引发剂系统的水泥糊试验表明,含有N,N-二甲基对甲苯胺的糊显著倾向于自发聚合。此外,已通过常规粉末/液体聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥证明了其价值的促进剂N,N-二甲基对甲苯胺,由于其毒理学特性,而成为一些批评的目标。除这些氧化还原引发系统以外,也已描述了基于巴比妥酸类(barbiturates)应用的引发剂系统。DE-A-1 495 520描述了乙烯系化合物和聚酯的聚合方法。在所述方法中,将巴比妥酸衍生物、卤素离子给体和铜化合物溶于单体或单体混合物中。在这方面,巴比妥酸衍生物、卤素离子给体和铜化合物的组合引发聚合。添加有机过氧化物或过氧化氢也是可行的。我们在这方面的试验表明,无大气氧或过氧化物情况下的引发也是可行的,这点与DE-A-1 495 520中所做的假设相反,根据DE-A-1 495 520,空气或过氧化物是在铜离子和氯离子存在下经由巴比妥酸类触发聚合所必需的。这意味着巴比妥酸类本身显然是用作引发剂。更复杂些的系统 描述于DE-A-1O 2007 050 763 和 DE-A-10 2007 050 763。在该系统中,一种糊中含有巴比妥酸类碱土金属盐和碱性铜盐。这两种盐不溶于甲基丙烯酸类单体。在另一糊中存在弱有机酸诸如2-乙基己酸。此外,糊含有氯离子给体,优选将氯化四烷基铵用作氯离子给体。混合两糊时,弱有机酸同时将所述巴比妥酸类转化成可溶性酸形式和将铜转化成可溶性铜盐。该系统的优点、特别是对于具有多官能单体的糊而言的优点在于,较早的渗出和离子交换过程使得加工时间能得以增加,否则加工时间极短,在使用多官能单体时通常为秒数量级。氯化四烷基铵作为氯离子给体在DE-A-10 2007 050 762和DE-A-10 2007 050 763所述引发剂系统中的使用是不利的,因为在溶解的重金属盐存在下该物质可触发自发聚合。本专利技术的目的在于,克服有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种试剂盒,其包含糊A和糊B,其中(a)??糊A含有(a1)?至少一种用于自由基聚合的单体;和(a2)?至少一种作为聚合引发剂的巴比妥酸衍生物;(b)??糊B含有(b1)?至少一种用于自由基聚合的单体;和(b2)?至少一种作为聚合促进剂的重金属化合物,其选自重金属盐和重金属络合物;和其中i)?糊B含有相对于糊B总重量计少于0.01?wt%的过氧化物;ii)???糊A和B至少其一含有至少一种分别难溶或不溶于(a1)和/或(b1)的填充剂作为组分(a3)和/或(b3);和iii)??糊A和B至少其一含有至少一种作为组分(a4)和/或(b4)的无机卤化物盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:S沃特
申请(专利权)人:赫罗伊斯医疗有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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