[发明专利]一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用

说明书

技术领域

 本发明涉及骨材料，更具体地，涉及一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用。

背景技术

PMMA类骨水泥作为骨填充剂和固定假体存在不少缺点，如聚合过程中产生热量，使植入部位附近温度升高；残留单体能引起骨坏死；在骨-水泥界面形成纤维组织；既不能被吸收，也不利于骨长入；疲劳强度不足等；更为重要的是，随着人口老龄化的加剧，对骨科植入材料的使用寿命有了更高的需求；而PMMA骨水泥不具备生物活性，植入人体后使用年限约为5～10年，很多患者还面临二次手术所带来的身体伤害与经济损失，故而限制了其在临床上的应用与推广。

发明内容

为了获得一种效果更好的骨水泥材料，本发明首先提供一种可注射复合型骨水泥的制备方法，包括以下步骤：

S1. 纳米羟基磷灰石的合成；

称取(CaNO₃)₂·4H₂O和 (NH₄)₂HPO₄粉末溶解于水中，在超声搅拌的条件下，将(NH₄)₂HPO₄溶液滴加到(CaNO₃)₂·4H₂O溶液中，加入分散剂，调节pH，陈化，离心，水洗，即得；

S2. P（MMA-co-MPS）的合成：

在惰性气体下，将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、硅烷偶联剂和四氢呋喃加入容器中，在60~70℃搅拌反应6~8小时，即得 P（MMA-co-MPS）；

S3. P(MMA-co-MPS)-HA的制备:

将乙醇/水的混合溶液用冰醋酸调节至酸性，将步骤S2所述的P（MMA-co-MPS）加入其中，再加入S1所得的纳米羟基磷灰石，调节至碱性，将产物过滤干燥，再用四氢呋喃超声洗涤，即得,

S4. 高分子量PMMA的合成：

将聚乙烯醇 溶于蒸馏水中，搅拌下充分溶解后，加入甲基丙烯酸甲酯 (及过氧化二苯甲酰，升温至60~100℃，反应5~6h后，将所得的产物用蒸馏水洗3~5次，置于70~90℃烘箱中干燥4~8h，即得，将所得的高分子量PMMA碾磨成颗粒，待用；

S5. 骨水泥的配制：

将S4所得的高分子量PMMA加入到S3所得的P(MMA-co-MPS)-HA中，即得。

    步骤S5所述的高分子量PMMA和P(MMA-co-MPS)-HA的重量比为1：0.5~20。

    步骤S1所述的分散剂为PEG2000，所述的pH为9~11，所述的陈化的时间为12~36小时。

    步骤S3所述的乙醇/水的混合溶液中乙醇和水的体积比为8~10:1，所述的酸性为pH3~4。

    步骤S1所述的(CaNO₃)₂·4H₂O粉末和(NH₄)₂HPO₄粉末的质量比为1：1~5。

再同一种上述方法制备所得的可注射复合型骨水泥在制备骨科植入材料中的应用。

其中，(CaNO3)₂·4H₂O：四水硝酸钙； (NH4)2HPO4：磷酸氢二铵；PEG：聚乙二醇

MMA：甲基丙烯酸甲酯；PVA：聚乙烯醇；BPO：过氧化二苯甲酰

PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯；MPS：硅烷偶联剂；THF：四氢呋喃；

NaOH：氢氧化钠；冰醋酸：冰乙酸。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明所述方法用途广泛，是一种可注射型骨水泥，可任意塑型；

（2）本发明骨水泥制备方便快捷，可在室温下成型，条件温和；

（3）它具有良好的生物相容性，固化过程放热量低（最高温：40~50℃），植入人体后可转化为与天然骨类似的组成和结构；

（4）聚合时放出的热量少，减少聚合引起的收缩，增强水泥的力学性能。

（5）本发明合成出的PMMA/HA骨水泥的压缩强度、弯曲模量、弯曲强度相较于HA有显著的提高。有望作为可注射的药物载体广泛应用于生物医学工程材料领域。

具体实施方式