[发明专利]一种多孔可注射的磷酸钙骨水泥复合物

说明书

本发明公开了一种多孔可注射的磷酸钙骨水泥复合物，以硫酸软骨素颗粒作为致孔剂，与固相磷酸钙骨水泥混合均匀，得到的混合物再与液相磷酸钙骨水泥混合搅拌均匀，即得多孔可注射磷酸钙骨水泥复合物；其中，所述的硫酸软骨素颗粒的量占固相磷酸钙骨水泥与硫酸软骨素颗粒总质量的10％～30％。本发明制备的多孔可注射磷酸钙骨水泥复合物内部孔径大小为10um～50um，孔隙率达60％左右，可形成良好的孔隙连通性，加速骨水泥的降解；且具有良好的生物相容性和骨修复能力，可作为人体骨组织的一种新型仿生骨修复材料。

技术领域

本发明涉及一种磷酸钙骨水泥复合物，特别涉及一种以硫酸软骨素颗粒作为致孔剂的多孔可注射磷酸钙骨水泥复合物。

背景技术

随着全球进入老龄化时代，由于肿瘤、老龄退行性变化、外伤、先天发育等原因造成的人体骨缺损呈迅猛增长趋势，对骨缺损修复充填和支架材料的需求亦相应倍增，鉴于人体骨组织形态、结构及功能的复杂性所致，目前各种人工骨替代材料在不同方面上均存在各种缺陷，研究制备具有高生物活性、优良机械性能及仿生结构的新型骨生物替代材料，是目前医学临床的迫切需要。

磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement，CPC)是一种高分子可降解的骨替代材料，由粉体材料和反应液构成。具有流动性，可塑性，可注射性，及生物相容性，骨传导性，自固化过程无高热，无毒副作用。粉剂液剂混合后成糊状物20min内初凝，24h后达终凝，形成弱结晶的羟基磷灰石或者透钙磷石晶体网络，和天然骨组织的无机成分类似，但是材料的降解成骨非常有限。为了解决这个难题，研究者们采用发泡剂法、溶剂法、失颗粒法、添加固体颗粒、体外预成支架法等方法增加CPC的孔隙率，从而使CPC形成有利于材料降解的多孔结构。目前常采用增加CPC的孔隙率方法包括致孔剂法、发泡法和快速成型法：(1)致孔剂法：基质中添加可降解高分子聚合物颗粒，主要有聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)、明胶、藻酸钠、壳聚糖等，致孔法的缺点是材料成分不是人体天然成分，生物活性不高，降解成骨性能有待加强；(2)发泡法：即利用发泡剂促进泡沫发生，形成闭孔或联孔结构材料的物质，主要缺点是孔隙尺寸分布难以控制，没有可注射性和可塑性；(2)体外预成支架快速成型技术(Rapidprototype，RP)，根据RP技术中溶融沉积造型(Fused depositionmodeling，FDM)的工艺制作，RP技术在孔隙的大小，分布方面可以实现较好的可控性，主要缺点是所制作的支架材料无流动性，无法塑性，不能注射。

软骨内成骨是骨骼形成的主要方式之一，软骨内成骨过程包括软骨雏形形成和骨形成，首先聚集的骨髓间充质细胞分化为软骨细胞，然后软骨细胞增殖、分化和凋亡，凋亡的肥大软骨细胞随新生的血管一同进入成骨细胞，最终以矿化的软骨基质区为中心开始成骨过程。而骨的生成是一系列的生物化学发展进程，可分为骨细胞增殖、细胞外基质的聚集和骨组织矿化三个时期，其中细胞外基质分子在组织生长和细胞分化过程中起着重要作用，而硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate，CS)作为细胞外基质分子的重要组成部分，对许多不同类型细胞的分化、发育、运动和增殖产生影响，有效地促进成骨细胞的活动。且硫酸软骨素具有吸附钙离子的能力，为软骨基质的钙化储存库。有学者等将质量分数为5‰的CS固态物混入羟基磷灰石/胶原复合物(HA/Col)中，复合物的机械性能有所提高，但是CS添加量小，对复合物孔隙率的改善不明显，体外固化后再植入体内，材料没有可塑性。

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发明内容