[发明专利]一种可注射生物钙盐复合性骨水泥及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可注射生物钙盐复合性骨水泥及其制备方法，所述骨水泥由粉剂和液体组成，粉剂包括组分A、组分B，组份A的原料：α‑半水硫酸钙、磷酸钙、增强剂；组份B的原料：骨细胞外基质、抗水润滑剂。本发明采用了硫酸钙‑磷酸钙‑粉状松质骨细胞外基质的基本体系，但是进一步减少了该体系中的磷酸钙量，而代之以钙增强剂，能够和磷酸钙一样增强材料整体力学强度，而被降解吸收的能力又优于磷酸钙；加入钙成分的防水润滑剂，在搅拌注射中，其能对整体材料起到润滑作用，方便注射，能够改善现有钙骨水泥材料的生物特性、力学特性和可注射性能。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，具体涉及一种可注射生物钙盐复合性骨水泥及其制备方法。

背景技术

由于交通事故、工伤、疾病以及老龄化等原因所致的骨缺损、破裂、压缩性骨折、骨质疏松等疾病一直困扰着人类健康。通常主张的治疗方法是进行器械固定复位以及骨植入移植。但是对胸腰椎来说，进行开放创口型手术造成的伤害过大，风险过高，如果单纯进行器械复位，又需要花非常长的时间靠自体才能修复。通过骨水泥等自凝固特性材料注射，配合器械复位，仅仅需要非常小的创伤，就能对缺损的骨进行加固。比起常用的丙烯酸酯骨水泥，磷酸盐类骨水泥更是有着能促进骨再生性修复的特点。

目前，我国成熟使用的可注射磷酸盐骨水泥产品都是国外的产品，如Norian SRS、BoneSource等，都为各种晶型的磷酸钙经一定的方法处理得到的可注射产品，一般具有良好的硬度和生物相容性，但是，纯的磷酸钙在体内吸收速率太低，反而会作为异物阻止体内的骨的再生。硫酸钙是另一种可用于骨水泥的物质，已经经过了长期的使用，也已被证明是安全和有效。半水硫酸钙固体在与适量的水混合后，会反应生成二水硫酸钙，发生晶型的转变后，会凝固为具有一定力学强度的固体，这种特性非常适合作为可注射骨水泥的连续相组成。但是，硫酸钙的缺点在于，由于溶解度相对较大，其被人体降解吸收的速率过快，以至于新骨还没形成时硫酸钙已经降解完毕，失去了骨缺损的力学支持，无益于骨缺损的修复。

因此，将磷酸钙和硫酸钙结合使用，便可使两者降解特性互补，使骨水泥整体的降解速度可控。在ZL200480009791.9中，就公开了一种至少一种磷酸钙和至少一种硫酸钙组分的干混合物，还在其中载入药物、生长因子等成分。实施例中，该组合物确实可注射，可缓慢释放药物或显影剂，但是该组合物的骨再生能力是存在缺陷的，他所用的磷酸钙的比例太高，达到了60%，这个比例的磷酸钙实质上已经开始使得骨降解速度缓慢而阻止骨再生。

有研究尝试将脱细胞的骨粉代替磷酸钙。脱细胞骨粉实质上就是骨的细胞外基质，其中含有大量细胞的支持和营养成分，其中也固定了大量的生物生长因子，能够诱导骨细胞的生长分化。更重要的，不脱钙的骨脱细胞外基质疏松多孔，保留了骨的微结构，可以被组织原位利用，而致密的磷酸钙就不行。专利ZL201410023751.5中，就采用了硫酸钙、羟基磷灰石、骨粉、凝胶的组合，该组合同样也有较好的固化速度、很高的抗压强度和高孔隙率。这种做法的优势在于利用少量的羟基磷灰石，为整体材料提供了力学强度，避免了骨粉-硫酸钙体系的力学强度不高的问题。但是实际上，该专利是用水凝胶对整个体系采取助悬而增强可注射性，而这种人工合成高分子PEO-PPO-PEO长期来看是对材料力学性能不利的，可能会引发材料过早崩解。

目前来说，磷酸钙-硫酸钙-骨粉体系确实是一种性能比较良好的钙骨水泥体系，需要解决的就是对其力学强度、固化时间、可操作时间、可注射性能达到比平衡。本专利经对一系列钙盐进行筛选，使用同样为钙盐的成分对该体系进行改性，其以上各特性能够达到较好的平衡，而整个体系理论控制和实际操作的简单程度又远远小于加入各种高分子材料。

发明内容

为了解决现有骨水泥材料的不足，本发明的目的在于提供一种可注射生物钙盐复合性骨水泥。

本发明的另一目在于提供一种可注射生物钙盐复合性骨水泥的制备方法。

本发明的又一目在于提供上述可注射生物钙盐复合性骨水泥的应用。