CN104784752A - 一种具有抗氧化特性的可注射性骨水泥及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗氧化特性的可注射性骨水泥及其制备方法和用途，骨水泥由粉体和液体两部分组成，其中粉体由磷酸盐、硫酸盐和β-胡萝卜素粉体组成，液体由柠檬酸钠、磷酸氢钠以及去离子水中的一种或多种组成。该骨水泥由包括如下步骤的制备方法制备而得：(1)将磷酸盐、硫酸盐和β-胡萝卜素粉体以及分散剂按质量比混合均匀，其中β-胡萝卜素占总质量的0.1％-1％，分散剂占总质量的0.01％-0.3％；(2)加入固化的液体搅拌均匀即可，固化的液体的加入量和(1)中所制备的粉体混合物比为1.5g/mL-2.0g/mL。本发明所制备的骨水泥具有可注射、强度高的特点，能够在生理环境下自行快速固化，具有良好的生物活性以及抗氧化、骨细胞诱导特性。
Description
技术领域
本发明涉及骨水泥，尤其是具体涉及一种具有抗氧化特性的可注射性骨水泥及其制备方法和用途。
背景技术
骨质疏松症的标志是骨密度降低、骨强度降低，它是以骨折风险增加为特征的全身骨代谢紊乱性疾病；其中老年人骨质疏松发病率较高。骨质疏松症及骨质疏松性骨折已成为世界性关注的严重公众健康社会问题，中国现有骨质疏松症患者9000万，占总人口的7.1％；随着社会老龄化的进程，骨质疏松症的发病率仍呈上升趋势，预计到2050年将增加到2.21亿，其中约一半以上的骨质疏松性骨折将发生在中国。
骨质疏松症的根本是骨微结构的破坏，但骨组织有正常的钙化，且钙盐与基质呈正常比例，因此发病多缓慢，易引起骨折。目前，临床上对于骨质疏松性骨折，主要采用非药物的固定手段，但由于骨质疏松性骨折患者的骨质量较差，很难进行有效的内固定，且固定部位弹性模量较大，从而增加相邻的节段发生再骨折的风险。
骨质疏松症及骨质疏松性骨折的局部治疗是一种新型技术手段。通过在易于发生骨质疏松性骨折的部位应用抗骨质疏松药物或促进骨形成的生长因子和生物材料，或在骨折部位直接填充上述材料，不但可可以达到提高局部骨质疏松骨的骨密度、改善骨微结构和生物力学性质的目的，还避免了骨质疏松样本的内固定问题。
磷灰石骨水泥(Calcium phosphate cement，CPC)是一类新型的、具有良好生物相容性和生物活性的骨修复材料，可在生理条件下自行固化，并可根据骨缺损部位任意塑型并，其水化产物羟基磷灰石是人体骨骼组织的主要无机组成成分。还有研究发现，CPC具有良好的生物降解性和骨传导性，可在人体环境中逐步降解吸收并被新生骨组织替代，克服了自/异体骨、丙烯酸骨水泥、生物陶瓷等骨修复材料的不足。但随着研究的深入，常规CPC显现出了一些不足之处，如流动性很差、固化速度慢、力学强度较差、降解速率低等，这些不足限制了其在更广泛领域的应用。目前，对CPC进行改性以提高其理化和生物学性能正成为生物医用材料界研究的重点之一。
由磷酸四钙和磷酸氢钙体系、硫酸钙体系制得的CPC固化产物是化学计量的羟基磷灰石(HAP)，其钙磷比(Ca/P)为1.67，在体内可降解和吸收，但可注射性较差，加压情况下会出现固液分离；为了改善其注射性能，添加表面活性剂改善粉液间结合状态，可得到流动性较好的CPC粉末。
β-胡萝卜素有维生素A源之称，是一种重要的人体生理功能活性物质。近年来，有关β-胡萝卜素对人体作用的研究异常活跃。大量研究证实，β-胡萝卜素的许多生物功能与人类健康有密切关系，其在抗氧化、解毒、抗癌、预防心血管疾病，防治白内障和保护肝脏方面的生理作用已被越来越多地证实并应用于疾病的预防和治疗。研究表明，β-胡萝卜素可通过与自由基的结合而减小其对细胞的伤害作用。
到目前为止，对于将两者结合的可注射性骨水泥进行研究和探索的工作还未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有的骨水泥流动性差、力学强度不适宜、生物相容性有待改善、降解速度太慢的缺陷，而提供一种流动性能好、机械强度适宜、生物相容性好、降解性能优良的用于治疗骨质疏松性骨折的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥及其制备方法和用途。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，骨水泥由粉体和液体组成，粉体包含硫酸盐、磷酸盐、分散剂和β-胡萝卜素，β-胡萝卜素占骨水泥粉体总质量的0.1％-1％。
所述液体为柠檬酸钠、磷酸氢钠和去离子水中的一种或几种组成。
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或几种组合，所述的分散剂占骨水泥粉体总质量的0.01％-0.3％。
所述磷酸盐是磷酸四钙、磷酸三钙、磷酸氢钙中的一种或几种，硫酸盐是半水硫酸钙和硫酸钙中的一种或两种组成。
上述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸盐、磷酸盐和β-胡萝卜素粉体以及分散剂按质量比混合均匀，其中β-胡萝卜素占粉体总质量的0.1％-1％，分散剂占粉体总质量的0.01％-0.3％；
(2)加入固化的液体搅拌均匀即可，固化的液体的加入量和步骤(1)中所制备的粉体混合物比为1.5g/mL-2.0g/mL。
所述固化的液体为去离子水。
上述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，在作为骨修复材料中的用途。
本发明的有益效果是：本发明的可注射骨水泥具有流动性好、快凝的特点，能够微创注射，并在生理环境下自行固化，固化时间短，抗压强度接近松质骨需求，固化产物主要为羟基磷灰石。
附图说明
图1是本发明抗氧化生物活性骨水泥的抗压强度图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，骨水泥由粉体和液体组成，粉体包含硫酸盐、磷酸盐、分散剂和β-胡萝卜素，β-胡萝卜素占骨水泥粉体总质量的0.1％-1％。
所述液体为柠檬酸钠、磷酸氢钠和去离子水中的一种或几种组成。
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或几种组合，所述的分散剂占骨水泥粉体总质量的0.01％-0.3％。
所述磷酸盐是磷酸四钙、磷酸三钙、磷酸氢钙中的一种或几种，硫酸盐是半水硫酸钙和硫酸钙中的一种或两种组成。
上述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将硫酸盐、磷酸盐和β-胡萝卜素粉体以及分散剂按质量比混合均匀，其中β-胡萝卜素占粉体总质量的0.1％-1％，分散剂占粉体总质量的0.01％-0.3％；
(2)加入固化的液体搅拌均匀即可，固化的液体的加入量和步骤(1)中所制备的粉体混合物比为1.5g/mL-2.0g/mL。
所述固化的液体为去离子水。
上述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，在作为骨修复材料中的用途。
本发明制备微创可注射骨水泥，使其具有骨修复功能，用于防治骨质疏松性骨折。可注射材料在修复骨的同时，也能促进新骨形成，从而防治骨质疏松性骨折；骨水泥材料的微孔有利于骨细胞/组织的长入，从而提高材料的降解性，促进骨修复。
本发明添加抗氧化剂β-胡萝卜素，达到防止与骨水泥接触的骨组织及骨周围组织老化和衰老引起的疾病；其代谢产物维生素A具有促细胞生长能力，对新骨的生长有促进作用，从而促进骨组织长入。
所述的分散剂为本领域常规，用量为本领域常规，较佳地，所述分散剂的用量为占所述CPC粉体质量的0.01％-0.3％。
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。
实施例1-4抗氧化生物活性的可注射性骨水泥及其浆体的制备：
骨水泥粉末由摩尔比为1︰2的磷酸四钙和磷酸氢钙、适量的其他磷酸盐、硫酸盐以及β-胡萝卜素、分散剂混合制备，其中β-胡萝卜素粉末质量占0.1％-1％，分散剂的用量为占CPC质量的0.01％-0.3％。
实施例中所用骨水泥粉末的组成见表1。四种骨水泥均采用去离子水为固化液。
表1几种骨水泥粉末的组成
注：总质量为100％
实施例5性能测试
1、凝结时间的测定
采用水泥稠度及凝结时间测定仪测定骨水泥浆体的凝结时间。
将骨水泥粉末与固化液按一定比例混合均匀，调和好的水泥浆制成高H＝10mm，直径D＝6mm的样，脱模后放入37℃，100％湿度环境中固化，每隔一段时间取出。测定时，将试样置于玻璃板上使试针与浆面接触，突然放松螺丝，试针自由沉入浆体，观察指针指示数值。凝结时间定义为从开始调和粉末到试针沉入浆体不超过1mm所经历的时间。
2、抗压强度的测定
将骨水泥粉末与固化液按一定比例混合均匀，调和好的水泥浆放入不锈钢模具中制成高H＝12mm，直径D＝6mm的样，用2kg的重物压平以尽可能赶走气泡。取出压过后的样条，放入37℃，100％湿度环境中固化一定时间，两端磨平，用材料力学性能万能试验机测量抗压强度，施加载荷速度为1mm/min，每组数据至少三个平行实验。
3、孔隙率测定
制备有规则形状和合适大小的样品，测量其直径D、高度H以及干重M1后放入37℃纯水中浸渍24h，取出擦拭表面水分后称重M2，增重即空隙中水的质量，其所占体积即孔隙体积。每组至少三个平行样。
4、体外降解性能的测定
本实验采用磷酸缓冲溶液(PBS)来评价骨水泥固化体的降解性。将骨水泥固化体样品真空干燥，精确称量其初重量(W0)，记录，编号。再将样品浸入PBS中置于37℃，转速100r/min的恒温振荡箱中振荡，每48小时更换PBS一次，共浸泡12周。定期取出试样，用滤纸吸去水分，真空干燥后称重量(Wt)，并观察试样的形态变化。
按照下面的公式计算试样的失重率：失重率＝(W0－Wt)/W0×100％，每组3个平行样，取平均值。
5、降解后pH值测定
将固化24小时后的几种骨水泥样品分别浸泡在SBF中，置于37℃，转速100r/min的恒温振荡箱中振荡，分别在浸泡1小时、12小时、48小时、5天、7天后，用pH计测量溶液的pH值。
从结果可以得知，β-胡萝卜素的含量对骨水泥的固化时间有明显的影响，β-胡萝卜素的加入延长了普通硫酸钙磷酸钙骨水泥的固化时间；随着含量的减小，骨水泥的凝结时间逐渐缩短，β-胡萝卜素的含量在0.1％时固化时间15min左右。
β-胡萝卜素的含量对固化体的抗压强度也有一定影响，β-胡萝卜素的加入减弱了普通硫酸钙磷酸钙骨水泥的压缩强度，约为2MPa左右。
分散剂的加入有效改善了磷灰石骨水泥流动性差、注射性差的现状；混合成浆体后粘弹性较好，流动性能好，加压下未有明显的固液分离，可注射；
本发明所制备的骨水泥固化后通孔率高，可达到20％以上。
降解速度适中，24h后可降解4％左右，11周可达到60％-70％。降解液的pH在6.0-6.8之间，呈弱酸性。
图1中所示分别对应实施例1-4中所得样品的抗压强度，由图可知制备的抗氧化生物活性可注射骨水泥的抗压强度都在2MPa以上。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (7)
1.一种具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，其特征在于，骨水泥由粉体和液体组成，粉体包含硫酸盐、磷酸盐、分散剂和β-胡萝卜素，β-胡萝卜素占骨水泥粉体总质量的0.1％-1％。
2.根据权利要求1所述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，其特征在于，所述液体为柠檬酸钠、磷酸氢钠和去离子水中的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或几种组合，所述的分散剂占骨水泥粉体总质量的0.01％-0.3％。
4.根据权利要求1所述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，其特征在于，所述磷酸盐是磷酸四钙、磷酸三钙、磷酸氢钙中的一种或几种，硫酸盐是半水硫酸钙和硫酸钙中的一种或两种组成。
5.一种如权利要求1所述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将硫酸盐、磷酸盐和β-胡萝卜素粉体以及分散剂按质量比混合均匀，其中β-胡萝卜素占粉体总质量的0.1％-1％，分散剂占粉体总质量的0.01％-0.3％；
(2)加入固化的液体搅拌均匀即可，固化的液体的加入量和步骤(1)中所制备的粉体混合物比为1.5g/mL-2.0g/mL。
6.根据权利要求5所述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥的制备方法，其特征在于，所述固化的液体为去离子水。
7.如权利要求1所述的具有抗氧化特性的可注射性骨水泥，在作为骨修复材料中的用途。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105031738A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-11-11 | 山东明德生物医学工程有限公司 | 一种低放热骨水泥及制备方法和应用 |
| CN105536070A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-05-04 | 山东明德生物医学工程有限公司 | 一种复合型骨水泥及制备方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090324669A1 (en) * | 2006-07-26 | 2009-12-31 | The Regents Of The University Of California | Osteogenic enhancer composition |
| CN103379923A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-10-30 | 阿格诺沃医疗保健有限责任公司 | 用于治疗退化骨病症的包含磷酸钙及硫酸钙粉末以及磷酸三钙颗粒的组合物 |
| CN104056305A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-24 | 安泰科技股份有限公司 | 一种磷酸钙基复合自固化骨修复材料及其制备方法 |
-
2015
- 2015-04-22 CN CN201510193933.1A patent/CN104784752A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090324669A1 (en) * | 2006-07-26 | 2009-12-31 | The Regents Of The University Of California | Osteogenic enhancer composition |
| CN103379923A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-10-30 | 阿格诺沃医疗保健有限责任公司 | 用于治疗退化骨病症的包含磷酸钙及硫酸钙粉末以及磷酸三钙颗粒的组合物 |
| CN104056305A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-24 | 安泰科技股份有限公司 | 一种磷酸钙基复合自固化骨修复材料及其制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105031738A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-11-11 | 山东明德生物医学工程有限公司 | 一种低放热骨水泥及制备方法和应用 |
| CN105536070A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-05-04 | 山东明德生物医学工程有限公司 | 一种复合型骨水泥及制备方法 |
| CN109125804A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-04 | 暨南大学 | 一种适用于磷酸钙基骨水泥的固化液及其制备方法与应用 |
| CN109125804B (zh) * | 2018-10-18 | 2021-03-19 | 暨南大学 | 一种适用于磷酸钙基骨水泥的固化液及其制备方法与应用 |
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