[发明专利]一种抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥及其制备方法与应用

说明书

本发明属于骨损伤修复医用材料领域，公开了一种抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥及其制备方法与应用。本发明的复合型磷酸钙骨水泥包括磷酸钙骨水泥，及其质量分数0.2～3％的羟丙苯酸‑g‑壳聚糖；所述的羟丙苯酸‑g‑壳聚糖由3,4‑二羟基苯基丙酸或3,4‑二羟基苯基乙酸，和壳聚糖偶联得到。本发明复合型磷酸钙骨水泥相比普通的磷酸钙骨水泥具有更优良的生物相容性，利用Dopa‑CS优越的粘附性能以及CS本身良好的生物相容性，提高磷酸钙骨水泥的强度、抗溃散性能以及生物相容性，还能保持磷酸钙骨水泥原有的固化特性并对其固化时间影响不大，且显著提高了抗溃散性能及抗压强度，可应用于骨损伤修复领域中。

技术领域

本发明属于骨损伤修复医用材料领域，特别涉及一种抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥及其制备方法与应用。

背景技术

人工骨修复骨缺损是一种全新的治疗模式，是目前医学研究的热点问题之一。磷酸钙骨水泥(CPC)是由一种或多种磷酸钙固相粉末和固化液组成，在生理条件下可自行固化，其固化产物与骨组织的无机成分极为相似，晶相结构亦与骨组织相近。更重要的是这种材料可以很容易地注入并适应缺损的形状，在植入骨缺损部位后可逐渐降解，避免二次手术的痛苦使得其在骨修复临床应用上具有显著的优越性与广阔市场。但该材料体系具有力学强度不够，韧性较差，特别是抗溃散性差，注射过程中可被手术中的血液冲散等缺点，因此，提高磷酸钙骨水泥的力学性能和抗溃散性能，成为CPC骨水泥体系今后发展的主要方向。

目前有不少研究学者通过加入有机高分子材料来提高骨水泥的抗溃散性能，Ishikawa等(Ishikawa,K.et al.Biomaterials,(1995)16(7):527-532.)通过在骨水泥固化液中加入海藻酸钠大大提高了骨水泥的抗溃散性能，但是研究发现海藻酸钠会延长骨水泥的固化时间以及降低骨水泥的抗压强度。Takechi等(Takechi,M.et al.J Mater Sci:Mater Med(1996)7:317.)研究发现在骨水泥中加入壳聚糖不仅可以提高骨水泥的抗溃散性能，而且有更好的骨传导性和生物活性，但是机械强度低于添加海藻酸钠的骨水泥。总而言之，上述添加剂在一定程度上改善了骨水泥的抗溃散性能，但不能保持其原有的固化特性，且降低了植入体的强度。

发明内容

为了克服上述现有技术磷酸钙骨水泥在注射过程中自固化之前由于体液的浸泡与冲刷而引起的无法自固化或溃散的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥。本发明磷酸钙骨水泥综合性能好、压缩强度高、抗溃散性好，实现了抗溃散性能的提高并且不降低磷酸钙骨水泥的抗压强度。

本发明另一目的在于提供一种上述抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥在骨损伤修复领域中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种抗溃散且高强度的复合型磷酸钙骨水泥组合物，包括磷酸钙骨水泥，及其质量分数0.2～3％的羟丙苯酸-g-壳聚糖(Dopa-CS)。所述的羟丙苯酸-g-壳聚糖由3,4-二羟基苯基丙酸或3,4-二羟基苯基乙酸，和壳聚糖偶联得到。

所述羟丙苯酸-g-壳聚糖的接枝率优选为5～30％，更优选为7～15％。

所述的羟丙苯酸-g-壳聚糖由3,4-二羟基苯基丙酸或3,4-二羟基苯基乙酸，与壳聚糖经本领域常规的酰化反应得到。具体可通过以下方法制备得到：将壳聚糖溶于酸液中，并调节pH为4～5；将3,4-二羟基苯基丙酸或3,4-二羟基苯基乙酸，和碳二亚胺盐酸盐溶解于乙醇溶液，加入上述壳聚糖溶液中，搅拌反应，得到羟丙苯酸-g-壳聚糖。

所用壳聚糖与，3,4-二羟基苯基丙酸或3,4-二羟基苯基乙酸的摩尔比为1：0.2～1：2。

所述的乙醇溶液中水和无水乙醇的体积比优选为1:1。