[发明专利]一种多孔复合骨水泥及其制备方法

说明书

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其是一种多孔复合骨水泥及其制备方法。该种多孔复合骨水泥主要由粉体和液体两部分组成，粉体和液体的比例为粉液比例为2：1g/mL，粉体主要由如下质量百分含量的原料组成：甲基丙烯酸聚合物29.5‑84％、可降解生物材料10‑40％、硫酸钡5‑30％、过氧化苯甲酰0.01‑0.5％；液体主要有如下质量百分含量的原料组成：甲基丙烯酸甲酯93‑99.45％、N,N‑二甲基对甲苯胺0.5‑5％、对苯二酚0.05‑2％。本发明解决了传统骨水泥与自体骨之间界面结合力低、骨细胞不能长入以及目前多孔骨水泥固化后致孔剂残余的反应物影响骨水泥力学性能及生物相容性问题。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其是一种多孔复合骨水泥及其制备方法。

背景技术

骨水泥是骨粘固剂的常用名，骨水泥是一种用于骨科手术的医用材料。PMMA骨水泥是一种可注射填充和粘合材料，最早用于假体置换术中。目前，已广泛应用于骨科临床，特别是脊柱修复成型方面。

PMMA骨水泥作为骨科手术中的可填充材料具有许多优点：有良好的可注射性；有良好的黏性，能够很好地和骨骼、植入器材相黏合；具有优异的力学强度；固化时间快等。同时，PMMA骨水泥作为用于人体的注射材料，它的不足也是显而易见的。PMMA骨水泥是一种人工合成的聚合物，这种材料与骨之间的相容性较差，不能和骨表面形成良好的结合；并且不能直接诱导骨组织生长，植入体内一段时间后材料容易松动，导致植入失败。

中国专利CN102552986B授权公告了一种用金属致孔剂制备多孔骨水泥的方法，该方法通过摩尔比为1:1的比例称取β-TCP和Ca(H2PO4)₂·H₂O粉末研磨后制成复合粉体，在其中加入0.5mol/L的柠檬酸溶液调和，然后在其中加入金属粉末，使其自然发泡固化，得到多孔骨水泥材料。该方法中骨水泥固化后残余的金属盐和碱性物质会影响骨水泥的力学性能和生物学性能，同时残留物溶于人体体液或血液后还有可能存在安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔复合骨水泥及其制备方法，克服前述现有技术的不足，能够用于整形外科及骨质疏松性骨折固定、骨缺损填充等，解决了传统骨水泥与自体骨之间界面结合力低、骨细胞不能长入以及目前多孔骨水泥固化后致孔剂残余的反应物影响骨水泥力学性能及生物相容性问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种多孔复合骨水泥，主要由粉体和液体两部分组成，粉体和液体的比例为粉液比例为(1.8-2.5)：(0.8-1.2)g/mL，其中：

所述粉体主要由如下质量百分含量的原料组成：甲基丙烯酸聚合物29.5-84％、可降解生物材料10-40％、硫酸钡5-30％、过氧化苯甲酰0.01-0.5％；

所述液体主要有如下质量百分含量的原料组成：甲基丙烯酸甲酯93-99.45％、N,N-二甲基对甲苯胺0.5-5％、对苯二酚0.05-2％。

优选的，所述可降解生物材料是主要由聚乙二醇与柠檬酸通过酯化反应聚合得到的具有三个支链结构的共聚物。

优选的，所述可降解生物材料的制备方法包括如下步骤：将脱水剂、催化剂、柠檬酸和聚乙二醇按照摩尔比(1.7-2.3)：(0.3-0.6)：(0.8-1.3)：(2.8-3.4)混合，并溶于正丁醇溶剂中，20-40℃下反应4-8h，反应结束后进行分离，真空干燥后得到可降解生物材料；化学反应式为：

优选的，所述可降解生物材料的制备方法中将脱水剂、催化剂、柠檬酸和聚乙二醇按照摩尔比2：0.5：1：3混合。

优选的，所述脱水剂为N,N-二环己基碳二亚胺或1-乙基-3(3-二甲基丙胺)碳二亚胺。

优选的，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的任意一种。