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      復(fù)合骨水泥前體、鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥的制備方法和應(yīng)用_2

      文檔序號:9207503閱讀:來源:國知局
      化液的質(zhì)量為所述復(fù)合骨水泥前體的質(zhì)量的20-50%。
      [0030]優(yōu)選地,所述鍶硼酸鹽生物玻璃的粒徑為20-40 μ mo
      [0031]優(yōu)選地,所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉體的粒徑為20-80 μπι。
      [0032]由于PMMA粉劑的密度比鍶硼酸鹽生物玻璃的密度略小,因此優(yōu)選所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉體的粒徑略大于所述鍶硼酸鹽生物玻璃的粒徑,可使得兩者混合更充分、密實,有利于固化反應(yīng)時的進(jìn)行,最終可使所得復(fù)合骨水泥的力學(xué)性能更好。
      [0033]第二方面,本發(fā)明還提供了鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥的制備方法,包括如下步驟:
      [0034](I)固相粉劑的制備:
      [0035]鍶硼酸鹽生物玻璃的制備:
      [0036]按照摩爾比稱取鍶硼酸鹽生物玻璃的各組分原料,將各組分原料混合均勻,加熱熔融;將上述熔融的混合物物料淬冷成硼酸鹽生物玻璃塊,依次經(jīng)過粉碎、球磨細(xì)碎并篩分,得到鍶硼酸鹽生物玻璃,其中,所述鍶硼酸鹽生物玻璃的化學(xué)組分為aSr0.bX0.CB2O3.dP205.eSi02.fY20,其中所述 a, b, c,d, e 和 f 為摩爾份數(shù),a 為 2 ?14,b為2?22,c為16?54,d為2?6,e為O?36,f為6?14,X為Ca、Mg的一種或多種,Y為Na或K的一種或多種;
      [0037]將上述制得的鍶硼酸鹽生物玻璃與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉體、聚合引發(fā)劑混合,得到復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑,其中,所述聚合引發(fā)劑包括過氧化二苯甲酰(BPO),所述鍶硼酸鹽生物玻璃在所述固相粉劑中的質(zhì)量百分含量為5-20%,所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在所述固相粉劑中的質(zhì)量百分含量為78-94% ;
      [0038](2)固化液的制備:
      [0039]將聚合活化劑加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,混合均勻,得到復(fù)合骨水泥前體的固化液,其中,所述聚合活化劑包括N,N-二甲基對甲苯胺(DMPT);
      [0040](3)復(fù)合骨水泥的配制:
      [0041]按照所述固相粉劑在所述復(fù)合骨水泥前體中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50-80%,將上述制得的固相粉劑和固化液進(jìn)行混合,形成復(fù)合骨水泥漿體,得到鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥。
      [0042]優(yōu)選地,所述復(fù)合骨水泥的制備方法,還進(jìn)一步包括:將步驟(3)所述的復(fù)合骨水泥漿體固化6-15min,得到鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥制品。
      [0043]優(yōu)選地,步驟(I)中,所述聚合引發(fā)劑在所述固相粉劑中的質(zhì)量百分含量為1-2%。
      [0044]優(yōu)選地,步驟(I)中,所述鍶硼酸鹽生物玻璃的粒徑為20-40 μ mo
      [0045]優(yōu)選地,步驟(I)中,所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉體的粒徑為20-80 μπι。
      [0046]優(yōu)選地,所述復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑還包括藥物粉體。
      [0047]當(dāng)將藥物粉體添加到復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑中,得到混合固相。
      [0048]所述藥物粉體包括硫酸慶大霉素、利福平等抗生素藥物,但不限于此。
      [0049]優(yōu)選地,所述藥物粉體的裝載量為Ig復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑裝載2_300mg的藥物粉體。這里復(fù)合骨水泥前體的的固相粉劑是指未包含藥物粉體。
      [0050]優(yōu)選地,步驟⑵中,所述甲基丙烯酸甲酯(MMA)在所述固化液中的質(zhì)量百分含量為 97-99.9%o
      [0051]優(yōu)選地,步驟(2)中,所述聚合活化劑在所述固化液中的質(zhì)量百分含量為0.1-3%。
      [0052]優(yōu)選地,步驟(3)中,所述固化液在所述復(fù)合骨水泥前體中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20-50%。
      [0053]如本發(fā)明所述的,所述固化液的質(zhì)量為所述復(fù)合骨水泥前體的質(zhì)量的20-50%。
      [0054]優(yōu)選地,步驟(3)中,所述混合的時間為l_2min。
      [0055]本發(fā)明第二方面提供了鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥的制備方法,所述固相粉末與所述固化液在混合初期,得到的為糊狀漿體,這種糊狀漿體具有可塑性和可注射性,并且由于甲基丙烯酸甲酯單體在聚合活化劑、聚合引發(fā)劑的作用下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng),得到聚甲基丙烯酸甲酯的聚合體,所述糊狀漿體可在幾分鐘內(nèi)便自我固化,形成具有一定機械強度和骨修復(fù)能力的固態(tài)物,所述固態(tài)物是以聚合反應(yīng)形成的聚甲基丙烯酸甲酯作為基體,所述鍶硼酸鹽生物玻璃均勻地分散于所述基體的內(nèi)部和表面,即得到鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)復(fù)合骨水泥。
      [0056]通過調(diào)節(jié)所述固相粉末與所述固化液的組成,可制備出良好力學(xué)性能且同時具有良好的生物活性、可降解性及骨誘導(dǎo)、修復(fù)能力的所述鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥。所述復(fù)合骨水泥的制備方法簡單易操作,塑形方便、聚合溫度低,便于應(yīng)用,該復(fù)合骨水泥具備了鍶硼酸鹽生物玻璃和PMMA的優(yōu)異性能。
      [0057]第三方面,本發(fā)明還提供了鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥在骨修復(fù)中的應(yīng)用。所述鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥是采用本發(fā)明第二方面所述的制備方法制得。
      [0058]優(yōu)選地,所述應(yīng)用包括如下步驟:
      [0059](I)固相粉劑的制備:
      [0060]鍶硼酸鹽生物玻璃的制備:
      [0061]按照摩爾比稱取鍶硼酸鹽生物玻璃的各組分原料,將各組分原料混合均勻,加熱熔融;將上述熔融的混合物物料淬冷成硼酸鹽生物玻璃塊,依次經(jīng)過粉碎、球磨細(xì)碎并篩分,得到鍶硼酸鹽生物玻璃,其中,所述鍶硼酸鹽生物玻璃的化學(xué)組分為aSr0.bX0.CB2O3.dP205.eSi02.fY20,其中所述 a, b, c,d, e 和 f 為摩爾份數(shù)(or 摩爾分?jǐn)?shù)),a為2?14,b為2?22,c為16?54,d為2?6,e為O?36,f為6?14,X為Ca、Mg的一種或多種,Y為Na或K的一種或多種;
      [0062]將上述制得的鍶硼酸鹽生物玻璃與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉體、聚合引發(fā)劑混合,得到復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑,其中,所述聚合引發(fā)劑包括過氧化二苯甲酰(BPO),所述鍶硼酸鹽生物玻璃在所述固相粉劑中的質(zhì)量百分含量為5-20%,所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在所述固相粉劑中的質(zhì)量百分含量為78-94% ;
      [0063](2)固化液的制備:
      [0064]將聚合活化劑加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,混合均勻,得到復(fù)合骨水泥前體的固化液,其中,所述聚合活化劑包括N,N-二甲基對甲苯胺(DMPT);
      [0065](3)復(fù)合骨水泥的配制:
      [0066]按照所述固相粉劑在所述復(fù)合骨水泥前體中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50-80%,將上述制得的固相粉劑和固化液進(jìn)行混合,形成復(fù)合骨水泥漿體,得到鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥;
      [0067](4)將上述復(fù)合骨水泥漿體立即灌入醫(yī)用注射器,注射到待修復(fù)骨組織部位。
      [0068]優(yōu)選地,步驟(I)中,所述復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑中還包括藥物粉體。
      [0069]當(dāng)將藥物粉體添加到復(fù)合骨水泥前體的固相粉劑中,得到混合固相。
      [0070]所述藥物粉體包括硫酸慶大霉素、利福平等抗生素藥物,但不限于此。
      [0071]優(yōu)選地,所述藥物粉體的裝載量為Ig固相粉劑裝載2_300mg的藥物粉體。
      [0072]本發(fā)明第三方面提供的鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥的應(yīng)用方式簡單,簡化了骨手術(shù)操作,便于減少患者的痛苦。
      [0073]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
      [0074]1.本發(fā)明提供的鍶硼酸鹽生物玻璃/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合骨水泥通過在聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥基礎(chǔ)上加入了促進(jìn)骨生長的鍶硼酸鹽生物玻璃,綜合了鍶硼酸鹽生物玻璃和PMMA的性能,制得的復(fù)合骨水泥具有優(yōu)異的可注射性、生物活性、生物降解性和生物相容性,可作為骨修復(fù)和治療一體化的復(fù)合組織工程支架;
      [0075]2.由于鍶硼酸鹽生物玻璃的引入,與傳統(tǒng)的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥相比,本發(fā)明的復(fù)合骨水泥具有較低的固化溫度,從而避免了傳統(tǒng)的PMMA固化過程中的熱釋放對宿主組織造成的熱損傷;
      [0076]3.由于鍶硼酸鹽生物玻璃的引入,與傳統(tǒng)的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥相比,本發(fā)明的鍶硼酸鹽生物玻璃/PMMA復(fù)合骨水泥的抗壓強度會明顯的低于傳統(tǒng)的PMMA骨水泥,但卻能夠更加匹配骨骼的力學(xué)強度,能夠有效地降低傳統(tǒng)的PMMA骨水泥對骨組織的力學(xué)屏蔽效應(yīng);<
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