[发明专利]骨浆

说明书

本发明涉及骨空隙填料。具体地讲，本发明涉及用于填充骨空隙的大孔材料。

本发明涉及用于骨修复和骨空隙填充的大孔材料。理想地，材料应可模塑/可成形，以便能够填充并顺应不规则形状和大小的骨缺损。然而，一旦植入，它应理想地变硬，使得植入材料保持其形状，并且在某些情况下能够承受负荷。材料不应破裂，并且需要坚韧。另外，材料应允许快速骨长入(rapid bone in-growth)，且最终可降解并由骨完全代替。为了促进骨修复，该材料可结合释放用以刺激骨愈合和修复的药物或生物活性分子。

已知很多骨空隙填料，但很少满足所有的理想需要。

聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥广泛用于固定关节替代，但这些材料无孔并且不可降解，因此它们不能被骨置换。另外，在水泥固化时产生热量，并且材料的温度可升至90℃或以上。这可以破坏已加入水泥的任何药物材料或生物活性剂，特别是如果生物活性剂由蛋白组成，例如，骨形态发生蛋白(BMP)等。

磷酸钙陶瓷广泛用于骨空隙填充，例如羟基磷灰石和磷酸三钙。这些填料可按多种形式得到。例如，已知使用致密和多孔的颗粒。可用这些来填充不规则形状的缺损，并允许骨生长进入并处于颗粒之间。然而，它们不能保持特定形状或形式，并且如果不被完全包含，则倾向于迁移。也已知具有预成形形状的多孔块。然而，虽然这些种类的填料保持其形状，但它们不能用于填充不规则大小/形状的缺损。另外，由于在其制造中需要高温，因此不容易将药物或生物活性物质加入这些陶瓷内。药物或生物活性剂可被吸附或涂覆到这些陶瓷的表面上，但它们倾向于很快释放。

磷酸钙水泥也已用作骨填料。这些种类的填料具有可模塑、甚至可注射的优势，并且一旦在适当的位置，它们就会变硬。然而，虽然它们可包含微孔，但其倾向于不允许显著水平的骨长入。一些磷酸钙水泥具有大孔，但其一般损害材料的机械强度。另外，磷酸钙陶瓷(块、水泥等)一般倾向于形成脆性材料。

已尝试制备原位硬化的骨空隙填料，其使陶瓷颗粒与聚合物组合。US 2010/0041770公开一种由以下形成的复合材料：使聚合物相与溶剂混合，加入生物可再吸收陶瓷相，随后使溶剂在水存在下扩散出聚合物，以使聚合物相固化。形成的复合材料不具有用于快速骨长入的初始多孔结构，但是随后可由这些相之一降解形成孔。

US 2005/0251266公开一种可模塑复合材料，所述材料包含用生物可相容聚合物和增塑剂涂覆的陶瓷颗粒，使得聚合物初始可变形，然后通过放入水中去除增塑剂后硬化。然而，涂覆颗粒是困难的，并且需要利用的专家方法导致增加成本。另外，由于所有颗粒用聚合物涂覆，因此存在生物陶瓷颗粒的骨引导作用的延迟，直到至少一些聚合物降解。

本发明寻求通过提供用于填充骨空隙的大孔材料解决至少一些这些问题，所述材料优选包括一个或多个以下特征：可模塑/可成形；固结成硬的韧性材料；能够承受负荷；允许快速骨长入；生物可降解并且基本上由骨置换，而基本不损害施用部位的结构完整性。

在其最广的意义上，本发明提供一种骨空隙填料，所述骨空隙填料包含生物可再吸收粒状聚合物和生物可相容水混溶性溶剂。

根据本发明，提供了一种用于骨空隙填充的植入材料，所述植入材料包含生物可再吸收聚合物颗粒和生物可相容水混溶性溶剂，其中溶剂至少部分溶解和/或软化聚合物颗粒，以形成可模塑团块，所述可模塑团块可用于填充骨缺损，但在植入材料暴露于水时硬化，其中所述植入材料具有适于骨长入的大孔结构。

植入材料适合地包含约50-3000微米的孔，优选100-2000微米，更优选120-1500微米，这些孔提供适于骨长入的大孔结构含量。

植入材料适合地具有大于15%的开孔率。植入材料优选具有约15%-70%的开孔率，更优选约20%-55%，最优选约25%-45%。

在生物可相容水混溶性溶剂加入到生物可再吸收聚合物颗粒后，颗粒软化和/或部分或完全溶解，使它们变“粘”并形成可模塑或可流动团块，所述团块可递送到骨缺损并顺应缺损的形状。在水或水性环境存在下，例如放入身体中，溶剂被去除，并且植入材料硬化成具有互连大孔结构的团块。

生物可再吸收聚合物颗粒适合地包括微粒、片状物或粉末。

植入材料适合地进一步包括生物陶瓷材料。生物陶瓷材料适合地与生物可再吸收聚合物形成为混合物。生物陶瓷材料优选包括颗粒、片状物或粉末。在包括生物陶瓷粉末的实施方案中，粉末可分散在生物可再吸收聚合物或生物可再吸收聚合物颗粒内。