[发明专利]一种锶生物玻璃骨水泥及其制备方法

说明书

本发明涉及骨水泥技术领域，尤其是一种锶生物玻璃骨水泥及其制备方法。该种锶生物玻璃骨水泥，主要有如下质量百分比的原料组成：粉体：聚丙烯酸酯49％～89％、锶生物玻璃10％～50％、过氧化苯甲酰1％～5％；液体：N，N‑二甲基对甲苯胺0.5％～5％、对苯二酚0.05％～2％、甲基丙烯酸甲酯93～99.45％，粉体和液体的添加比为(1～3)g：1mL。本发明重新构建熔融法生物玻璃的四元系统，将制备的锶生物玻璃加入到骨水泥中，增强骨水泥的生物活性，赋予骨水泥一定的骨诱导性和显影性，调节骨水泥微观结构，骨水泥植入后，骨水泥部分降解形成多孔结构，能够改善水化产物羟基磷灰石的降解性能。

技术领域

本发明涉及骨水泥技术领域，尤其是一种锶生物玻璃骨水泥及其制备方法。

背景技术

目前临床应用最为广泛的骨水泥是丙烯酸树脂类骨水泥(PMMA)。其具有力学强度高、固化速度快等优点，但其也存在显著缺陷：弹性模量是椎体松质骨的4～40倍，过高的弹性模量导致成形椎体的硬度过度增加，产生应力集中，进而引发邻近椎体再次压缩骨折；缺乏生物活性，不能降解吸收，长期以异物形式存在于椎体内等。为克服PMMA的缺陷，既往研究了替代材料包括磷酸钙骨水泥、硫酸钙骨水泥以及两者复合型骨水泥，但其力学强度及降解速度均不甚理想。

锶(Sr)是人体必需的微量元素之一，在骨中的含量约占骨质量的0.01％。Sr与其他微量元素一样在生物体内起着维持正常机能的作用，它的存在被认为具有防龋和增强骨强度的作用。

生物玻璃具有良好的生物活性，能够与骨形成牢固的化学结合，Hench经过近20年的基础性研究、动物实验及临床实验观察，证明生物玻璃具有良好的生物活性和骨修复功能。虽然对生物玻璃的研究有很多，但对生物玻璃的成分改性研究较少，尤其是熔融法生物玻璃四元系统的替代研究鲜见报到。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锶生物玻璃骨水泥及其制备方法，克服前述现有技术的不足，将含锶生物玻璃与PMMA进行复合，利用生物玻璃的迅速降解，获得了高孔隙率的骨水泥，提高骨水泥降解性能和力学强度，使得骨水泥有利于血管长入和体液循环。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种锶生物玻璃骨水泥，主要有如下质量百分比的原料组成：

粉体：

聚丙烯酸酯49％～89％；

锶生物玻璃10％～50％；

过氧化苯甲酰1％～5％；

液体：

N，N-二甲基对甲苯胺0.5％～5％；

对苯二酚0.05％～2％；

甲基丙烯酸甲酯93～99.45％。

所述粉体和液体的添加比为(1～3)g：1mL。

优选的，所述锶生物玻璃中，SiO₂:SrO:Na₂O:P₂O₅的摩尔百分比为(40～50):(20～40):(10～20):(1～10)。

一种锶生物玻璃骨水泥的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取二氧化硅、碳酸锶、碳酸钠、五氧化二磷粉体，其中SiO₂:SrO:Na₂O:P₂O₅的摩尔百分比为(40～50):(20～40):(10～20):(1～10)，搅拌混合30～60min；

(2)将步骤(1)中混合均匀的粉体混合物放入到氧化锆坩埚中，控制烧结炉升温速率8～10℃/min，反应温度为1300～1400℃，反应时间为2～5h，制得生物玻璃液体；