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1、10申请公布号CN104147639A43申请公布日20141119CN104147639A21申请号201410385440322申请日20140806A61L27/16200601A61L27/1220060171申请人山东明德生物医学工程有限公司地址264203山东省威海市环翠区张村天目路香江街26号72发明人李朝阳吕维加74专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王丽54发明名称含锶可注射骨水泥及制备方法57摘要本发明涉及一种含锶可注射骨水泥及制备方法。包括固相聚甲基丙烯酸甲酯、半水硫酸钙、磷酸四钙、磷酸氢锶、硫酸钡和过氧化苯甲酰；液相甲基丙烯酸甲酯单体、N，N二甲。
2、基对甲苯胺和对苯二酚。将固相和液相单独混合后，按照固体与液体以质量比21配合，使用骨水泥混合搅拌系统搅拌均匀，使用注射系统注射该骨水泥。含锶可注射骨水泥中，半水硫酸钙、磷酸四钙和磷酸氢锶均匀分布其中，植入体内后，在体内钙、锶离子逐步降解释放，形成蜂窝状结构并引导细胞长入，形成紧密结合，可以防止松动；制备的含锶可注射骨水泥的抗压强度都在50MPA以上。本发明可用于骨质疏松等引起的骨折固定、骨缺损填充。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页10申请公布号CN104147639ACN104147639A1/1页2。
3、1一种含锶可注射骨水泥，其特征是包括固相和液相，组成及质量百分含量如下固相聚甲基丙烯酸甲脂495795；半水硫酸钙、磷酸四钙和磷酸氢锶2050；硫酸钡0015；过氧化苯甲酰0015；液相甲基丙烯酸甲酯单体945995；N，N二甲基对甲苯胺0015；对苯二酚0011。2如权利要求1所述的骨水泥，其特征是半水硫酸钙、磷酸四钙、磷酸氢锶混合物中，半水硫酸钙为3090，磷酸四钙与磷酸氢锶的摩尔比为11。3如权利要求1所述的骨水泥，其特征是磷酸氢锶制备方法如下1将锶源加入水中，混合搅拌至充分溶解，配置00505MOL/L的锶盐溶液，并按照尿素SR摩尔比为461加入的尿素，得到锶盐溶液A；将磷源加入到水中。
4、，得到00505MOL/L的磷盐溶液B；2按照SR/P摩尔比为11，将B溶液倒入到A溶液中，搅拌混合，得到浑浊沉淀悬浮液；3将浓硝酸6568加入浑浊悬浮液中，溶液变清澈，调整PH值在23之间，将溶液在80100水浴中恒温反应24小时，停止反应，倒去上清液，加入蒸馏水反复清洗、抽滤白色沉淀，去除杂质离子，在70100下恒温干燥，研磨得到磷酸氢锶粉体。4如权利要求3所述的骨水泥，其特征是所述的锶源是硝酸锶、氯化锶的一种或两种。5如权利要求3所述的骨水泥，其特征是所述的磷源是磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾或磷酸二氢钠的一种或多种。6权利要求1含锶可注射骨水泥制备方法，其特征是将固相和。
5、液相单独混合后，按照固体与液体以质量比21配合，使用骨水泥混合搅拌系统搅拌均匀，使用注射系统注射该骨水泥，注射时间可达815MIN。权利要求书CN104147639A1/5页3含锶可注射骨水泥及制备方法技术领域0001本发明涉及一种含锶可注射骨水泥及制备方法，主要用于骨科材料领域。背景技术0002PMMA聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥是目前临床上应用最多的一种骨水泥，它由粉体和液体两部分组成。粉体主要成分为PMMA，液体主要成分是MMA单体。PMMA骨水泥可注射成型和制成任意形状，力学强度高，但同时PMMA骨水泥还存在一些局限性BELKOFF,SMETALTEMPERATUREMEASUREMENTD。
6、URINGPOLYMERIZATIONOFPOLYMETHYLMETHACRYLATECEMENTUSEDFORVERTEBROPLASTYSPINE2003,2815551559，如单体具有一定的毒性，生物相容性欠佳，注入人体后不能吸收降解，同时其无成骨作用，与骨结合不牢固，易松动，并且聚合过程中的放热反应可能造成神经功能损伤CORTET,BETALPERCUTANEOUSVERTEBROPLASTYINPATIENTSWITHOSTEOLYTICMETASTASESORMULTIPLEMYELOMAREVRHUMENGLED1997,64317783/BARTUCCI,EJETALTHEE。
7、FFECTOFADJUNCTIVEMETHYLMETHACRYLATEONFAILURESOFXATIONANDFUNCTIONINPATIENTSWITHINTERTROCHANTERICFRACTURESANDOSTEOPOROSISJBONEJOINTSURGAM1985,6771094等。0003有研究表明，锶SR是人体中存在的一种微量元素，锶与钙的元素性质相近。锶是一种亲骨性元素，人体中含有的99以上的锶都存在于骨中，与骨结合的这部分锶有065的可溶解于细胞外液中，使锶处于动态平衡中，在新骨形成的初期锶离子的浓度较高，最后锶离子在骨基质中保持一定的比例维持骨质的正常功能BLAKE,G。
8、METALSR89THERAPYSTRONTIUMKINETICLSINMETASTATICBONEDISEASEJNUCLMED1986,271030/DAB,SGETALINCORPERATIONANDDISTRIBUTIONOFSTRONTIUMINBONEJBONE，2001,28446453。硫酸钙具有很好的生物相容性和生物活性，并可完全降解，来源充足，灭菌方便，并广泛用于骨科、牙科、五官科的骨缺损填充。大量的临床应用及实验证明，硫酸钙可以促使成骨细胞附着并成骨，使破骨细胞吸收硫酸钙，形成生物降解完成骨组织的修复。因此我们研究发现可以将硫酸钙、磷酸四钙、磷酸氢锶加入到骨水泥中，增加骨。
9、水泥的生物相容性和成骨传导性，制备出含锶可注射骨水泥。发明内容0004根据本发明的研究，我们提出了一种新的含锶可注射骨水泥及制备方法，具体技术方案如下0005本发明的一种含锶可注射骨水泥，包括固相和液相；组成及质量百分含量如下0006固相0007聚甲基丙烯酸甲脂PMMA495795；0008半水硫酸钙CSH、磷酸四钙TTCP和磷酸氢锶SRHPO42050；0009硫酸钡BASO40015；说明书CN104147639A2/5页40010过氧化苯甲酰BPO0015；0011其中，优选半水硫酸钙、磷酸四钙、磷酸氢锶混合物中，半水硫酸钙为3090，磷酸四钙与磷酸氢锶的摩尔比为11。0012液相001。
10、3甲基丙烯酸甲酯单体MMA945995；0014N，N二甲基对甲苯胺DMPT0015；0015对苯二酚0011。0016制备方法为将固相和液相单独混合后，按照固体与液体以质量比21配合，使用骨水泥混合搅拌系统搅拌均匀，使用注射系统注射该骨水泥，注射时间可达815MIN。0017本发明的磷酸氢锶可以采用市售产品，也可采用本发明的如下方法配制，采用水热均相沉淀法制备00181将锶源加入水中，混合搅拌至充分溶解，配置00505MOL/L的锶盐溶液，并按照尿素SR摩尔比为461加入的尿素，得到锶盐溶液A；将磷源加入到水中，得到00505MOL/L的磷盐溶液B；00192按照SR/P摩尔比为11，将B溶。
11、液倒入到A溶液中，搅拌混合，得到浑浊沉淀悬浮液；00203将浓硝酸6568加入浑浊悬浮液中，溶液变清澈，调整PH值在23之间，将溶液在80100水浴中恒温反应24小时，停止反应，倒去上清液，加入蒸馏水反复清洗、抽滤白色沉淀，去除杂质离子，在70100下恒温干燥，研磨得到磷酸氢锶粉体。0021在磷酸氢锶粉体的制备方法中，锶源选择可以是硝酸锶、氯化锶的一种或两种，磷源选择可以是磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾或磷酸二氢钠的一种或多种。0022含锶可注射骨水泥中，半水硫酸钙、磷酸四钙和磷酸氢锶均匀分布其中，植入体内后，在体内钙、锶离子逐步降解释放，形成蜂窝状结构并引导细胞长入，形成紧密。
12、结合，可以防止松动；制备的含锶可注射骨水泥的抗压强度都在50MPA以上。附图说明0023图1磷酸氢锶的XRD图谱对应331335卡片；0024图中XRD的检测结果显示，制备的产物衍射峰与标准峰PDF331335能很好对应，可确定制备出的产物为磷酸氢锶。0025图2含锶可注射骨水泥的制备工艺图；0026图中所示，采用市售或制备的磷酸氢锶，将磷酸氢锶与磷酸四钙、半水硫酸钙、PMMA等其他成分混合均匀，按照固液比21均匀搅拌，制备出含锶可注射骨水泥。0027图3含锶可注射骨水泥的压力位移曲线及样品尺寸；0028图中所示为实施例4的力位移曲线图，最大力为1285N，位移为423MM，所采用样品尺寸为0。
13、029图4含锶可注射骨水泥的抗压强度图；0030图中所示AH分别对应实施例18所得样品的抗压强度，由图可知制备的含锶可注射骨水泥的抗压强度都在50MPA以上。说明书CN104147639A3/5页50031图5含锶骨水泥促进成骨细胞活性；0032图中所示为A对照组和B含锶骨水泥实施案例3浸提液中小鼠成骨细胞MC3T3培养3天的生长情况，锶骨水泥浸提液可促进成骨细胞生长。具体实施方式0033下面结合实施例对本发明的内容作进一步的详细说明0034实施例100351磷酸氢锶粉体的制备方法配置05MOL/L的硝酸锶溶液200ML，并将06MOL尿素加入其中搅拌溶解，得到A溶液；配置05MOL/L的磷酸。
14、氢二铵溶液200ML，得到B溶液；将B溶液倒入到A溶液中，搅拌混合，溶液变成浑浊悬浮液，加入浓硝酸6568，调整PH值为2，溶液变澄清；将澄清溶液放入到80水浴中，恒温反应4H，倒出上清液，反复清洗、抽滤白色沉淀，在100烘箱中，恒温干燥并研磨得到粉体产物。对制备的产物进行XRD表征，如附图1所示，吸收峰与标准峰PDF331335能很好对应，可确定制备出的产物为磷酸氢锶。00362骨水泥的制备工艺流程如附图2所示在室温，按照配比，分别称取585GPMMA585，015GBPO15，350G的CSH28G，80、TTCP、SRHPO4混合物35，050GBASO45，共10G骨水泥粉体，混合均匀。
15、；按照配比，量取490GMMA98，008GDMPT16，002G对苯二酚04，共5G液体成分。采用混合搅拌系统混合搅拌15MIN，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为912MIN。0037将骨水泥注射到制样模具中，固化后得到直径为50MM长度为95MM的试样如附图3。参照ISO5833的标准，在万能力学测试机上进行抗压强度测试，测试机压头的位移速率为03MM/MIN，直至试样破裂，如附图3所示，记录压力位移曲线，并采用最大压力值计算抗压强度。如附图4所示，实施例18所制得的试样抗压强度在538669MPA之间。0038实施例200391磷酸氢锶粉体的制备方法配置03MOL/L的硝酸锶溶液。
16、200ML，并将03MOL尿素加入其中搅拌溶解，得到A溶液；配置03MOL/L的磷酸氢二铵溶液200ML，得到B溶液；将B溶液倒入到A溶液中，搅拌混合，溶液变成浑浊悬浮液，加入浓硝酸6568，调整PH值为2，溶液变澄清；将澄清溶液放入到90水浴中，恒温反应3H，倒出上清液，反复清洗、抽滤白色沉淀，在85烘箱中，恒温干燥并研磨得到粉体产物。按照实施例1对产物进行物相分析。00402骨水泥的制备方法在室温，按照配比，分别称取575GPMMA575，025GBPO25，350G的CSH21G，60、TTCP、SRHPO4混合物35，050GBASO45，共10G骨水泥粉体，混合均匀；按照配比，量取4。
17、85GMMA97，010GDMPT20，005G对苯二酚1，共5G液体成分。采用骨水泥混合搅拌系统混合搅拌15MIN，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为1112MIN。按照实施例1的方法制备、测试试样抗压强度，所得结果为598MPA附图4中B所示。0041实施例300421磷酸氢锶粉体的制备方法配置005MOL/L的硝酸锶溶液200ML，并将004MOL尿素加入其中搅拌溶解，得到A溶液；配置005MOL/L的磷酸氢二铵溶液200ML，说明书CN104147639A4/5页6得到B溶液；将B溶液倒入到A溶液中，搅拌混合，溶液变成浑浊悬浮液，加入浓硝酸6568，调整PH值为3，溶液变澄清；将。
18、澄清溶液放入到100水浴中，恒温反应2H，倒出上清液，反复清洗、抽滤白色沉淀，在85烘箱中，恒温干燥并研磨得到粉体产物。按照实施例1对产物进行物相分析。00432骨水泥的制备方法在室温，按照配比，分别称取495GPMMA495，005GBPO05，450G的CSH135G，30、TTCP、SRHPO4混合物45，050GBASO45，共10G骨水泥粉体，混合均匀；按照配比，量取4975GMMA995，0015GDMPT03，001G对苯二酚02，共5G液体成分。采用骨水泥混合搅拌系统混合骨水泥，搅拌15MIN，使用注射系统中注射到所需部位，可注射时间为815MIN。按照实施例1的方法制备、测试。
19、试样抗压强度，所得结果为538MPA附图4中C所示。0044按照08G/ML在ALPHAMEM培养基中浸泡样品，将所得的浸提液培养细胞来测试骨水泥的促成骨特性。在6空板中，按照6X104/空的密度培养MC3T3E1细胞，1天后将浸提液替换正常培养基，3天后观察细胞形貌，如附图5所示，含锶可注射骨水泥可促进成骨细胞的生长。0045实施例40046按照实施例1制备磷酸氢锶粉体；在室温，按照配比，分别称取57GPMMA57，03GBPO3，36G的CSH18G，50、TTCP、SRHPO4混合物36，04GBASO44，共10G骨水泥粉体，混合均匀；按照配比，量取489GMMA978，01GDMPT。
20、20，001G对苯二酚02，共5G液体成分。采用骨水泥混合搅拌系统混合搅拌15MIN，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为1112MIN。按照实施例1的方法制备、测试试样抗压强度，所得结果为625MPA附图4中D所示。0047实施例50048按照实施例1制备磷酸氢锶粉体；在室温，按照配比，分别称取795GPMMA795，001GBPO01，200G的CSH18G，90、TTCP、SRHPO4混合物20，004GBASO404，共10G骨水泥粉体，混合均匀；按照配比，量取4725GMMA945，0225GDMPT45，005G对苯二酚1，共5G液体成分。采用骨水泥混合搅拌系统混合搅拌15MI。
21、N，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为1012MIN。按照实施例1的方法制备、测试试样抗压强度，所得结果为669MPA附图4中E所示。0049实施例60050在室温，按照配比，分别称取495GPMMA495，003GBPO03，500G的CSH和SRHPO4混合物50，002GBASO402，共10G骨水泥粉体，混合均匀，磷酸氢锶采用市售产品；按照配比，量取4975GMMA995，002GDMPT04，0005G对苯二酚01，共5G液体成分。采用混合搅拌系统混合搅拌15MIN，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为1115MIN。按照实施例1的方法制备、测试试样抗压强度，所得结果为54。
22、1MPA附图4中F所示0051实施例70052在室温，按照配比，分别称取585GPMMA585，015GBPO15，350G的CSH和SRHPO4混合物35，050GBASO45，共10G骨水泥粉体，混合均匀，磷酸氢说明书CN104147639A5/5页7锶采用市售产品；按照配比，量取490GMMA98，008GDMPT16，002G对苯二酚04，共5G液体成分。采用混合搅拌系统混合搅拌15MIN，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为913MIN。按照实施例1的方法制备、测试试样抗压强度，所得结果为620MPA附图4中G所示。0053实施例80054在室温，按照配比，分别称取795GPMM。
23、A795，001GBPO01，200G的CSH和SRHPO4混合物20，004GBASO404，共10G骨水泥粉体，混合均匀，磷酸氢锶采用市售产品；按照配比，量取4725GMMA945，02GDMPT4，0075G对苯二酚15，共5G液体成分。采用骨水泥混合搅拌系统混合搅拌15MIN，使用注射系统注射到所需部位，可注射时间为912MIN。按照实施例1的方法制备、测试试样抗压强度，所得结果为667MPA附图4中H所示。说明书CN104147639A1/3页8图1图2说明书附图CN104147639A2/3页9图3图4说明书附图CN104147639A3/3页10图5说明书附图CN104147639A10。