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WO2015062357A1 - 一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用 Download PDF

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WO2015062357A1
WO2015062357A1 PCT/CN2014/085723 CN2014085723W WO2015062357A1 WO 2015062357 A1 WO2015062357 A1 WO 2015062357A1 CN 2014085723 W CN2014085723 W CN 2014085723W WO 2015062357 A1 WO2015062357 A1 WO 2015062357A1
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WO
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mma
mps
preparation
water
added
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PCT/CN2014/085723
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French (fr)
Inventor
全昌云
蒋庆
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Sun Yat Sen University
Original Assignee
Sun Yat Sen University
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Publication date
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    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
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    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Definitions

  • the present invention relates to bone materials, and more particularly to an injectable composite bone cement and a preparation method and application thereof.
  • PMMA bone cement has many disadvantages as bone filler and fixed prosthesis, such as heat generated during polymerization, which causes the temperature near the implant site to rise; residual monomer can cause osteonecrosis; fibrous tissue is formed at the bone-cement interface; It can not be absorbed, it is not conducive to bone ingrowth; fatigue strength is insufficient; etc. More importantly, as the population ages, there is a higher demand for the service life of orthopedic implant materials; and PMMA bone cement It has no biological activity. After being implanted into the human body, the service life is about 5 ⁇ 10 years. Many patients also face the physical injury and economic loss caused by the second operation, which limits its clinical application and promotion. Summary of the invention
  • the present invention first provides a method for preparing an injectable composite cement, comprising the following steps:
  • the ethanol/water mixed solution is adjusted to be acidic with glacial acetic acid, P(MMA-co-MPS) described in step S2 is added thereto, and the nano-hydroxyapatite obtained by S1 is added to adjust to alkaline, and the product is filtered. Dry, and then ultrasonically wash with tetrahydrofuran, that is,
  • the high molecular weight PMMA obtained in S4 was added to P(MMA-co-MPS)-HA obtained in S3, which was obtained.
  • the weight ratio of the high molecular weight PMMA and P(MMA-co-MPS)-HA described in the step S5 is 1: the dispersing agent described in the step SI is PEG2000, the pH is 9-11, and the aged The time is 12 ⁇ 36 hours.
  • the volume ratio of ethanol to water in the ethanol/water mixed solution described in the step S3 is 8 to 10:1, and the acidity is pH 3 to 4.
  • (CaN03)2 - 4H20 calcium nitrate tetrahydrate
  • (H4)2HP04 diammonium hydrogen phosphate
  • PEG polyethylene glycol
  • MMA methyl methacrylate
  • PVA polyvinyl alcohol
  • BPO dibenzoyl peroxide
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • MPS silicon germanium coupling agent
  • THF tetrahydrofuran
  • NaOH sodium hydroxide
  • glacial acetic acid glacial acetic acid.
  • the method of the present invention is widely used, and is an injectable bone cement which can be arbitrarily molded;
  • the bone cement of the invention is convenient and quick to prepare, can be formed at room temperature, and the condition is mild;
  • the amount of heat released during polymerization is small, the shrinkage caused by polymerization is reduced, and the mechanical properties of the cement are enhanced.
  • the compressive strength, flexural modulus, and flexural strength of the PMMA/HA bone cement synthesized by the present invention are significantly improved as compared with HA. It is expected to be widely used as an injectable drug carrier in the field of biomedical engineering materials.
  • Example 2 0.35 g of polyvinyl alcohol (CPVA) was dissolved in 180 ml of distilled water, and after fully stirring under stirring (380 rpm), 56 ml of methyl methacrylate (MMA) and 0.14 g of BPO 79 were added. 2 hours, 87 ° C reaction 2 hours 95 ° C reaction 2 hours, the resulting product was washed 3 times with distilled water, dried in an oven at 80 ° C for 4 h, then ground and sieved to obtain white fine powder particles ⁇ , the molecular weight is about 700,000.
  • CPVA polyvinyl alcohol
  • MMA methyl methacrylate
  • Example 3 MMA 27 ml AIBN 0.11808 g MPS 7.1424 g, thioglycolic acid 249 ⁇ l THF 60 ml was placed in a reaction flask under an Ar atmosphere, and Ar gas was turned off after half an hour. Stirring at 70 ° C for 6 h
  • the liquid components MMA, DMT
  • HA, PMMA and BPO solid components
  • All compressed experimental samples should be stored at 23 ⁇ C for more than 16 h before the test.
  • 23 °C ⁇ 1 °C the compressed test sample (12 mm ⁇ 0.01 mm high and 6 mm ⁇ 0.1 mm bottom diameter cylinder)
  • the loading was performed at a loading rate of 5 mm/min on a universal material testing machine, and a compression test was performed to record the force causing the rupture or the 2% yield load, and the force was divided by the original cross-sectional area of the cylinder to obtain the compressive strength. And calculate the average compression strength.
  • the compressive strength of the obtained composite bone cement is higher than the international standard of 70 MPa, indicating that the surface of the nano HA is modified by the P(MMA-co-MPS) random public polymer to improve the HA in the methyl methacrylate (MMA) monomer.
  • the dispersion and stability of the high-strength composite HA/PMMA bone cement material are obtained by strengthening the interface between organic and inorganic. Bending test samples should be immersed in a water bath at 37 ⁇ 1 °C for 50 h ⁇ 2 h before testing. The bending test sample was loaded on a Sansi tensile machine at a loading rate of 5 mm/min, and a three-point bending test was carried out.
  • the span ⁇ , the force at break and its displacement curve were recorded, and the flexural modulus and bending strength were calculated. And ask for its average.
  • the bending strength of H-HA/PMMA composite bone cement is higher than the international standard 50MPa.
  • the flexural modulus of H-HA/PMMA bone cement did not change significantly with the H-HA content, but its value was higher than 1.8GPa.
  • MMA 27 ml, AIBN 0.11808 g, MPS 7.1424 g thioglycolic acid 249 ⁇ l, and THF 60 ml were placed in a reaction flask under an Ar atmosphere, and Ar gas was turned off after half an hour.
  • the reaction was stirred at 70 ° C for 6 h to obtain P (MMA-co-MPS).
  • the obtained product was reprecipitated 2 to 3 times with diethyl ether, dried under vacuum to obtain a sample, which was ground to a powder, sealed and stored.
  • the obtained product was filtered, dried at 120 ° C, and the dried powder was ultrasonicated with tetrahydrofuran (THF) for 30 min, repeatedly washed with THF three times, and then dried at 120 ° C to obtain P(MMA-co-MPS)-HA.
  • THF tetrahydrofuran
  • the obtained product was filtered, dried at 120 ° C, and the dried powder was ultrasonicated with tetrahydrofuran (THF) for 30 min, repeatedly washed three times with THF, and then dried at 120 ° C to obtain P(MMA-co-MPS)-HA.
  • THF tetrahydrofuran
  • the obtained product was filtered, dried at 120 ° C, and the dried powder was ultrasonicated with tetrahydrofuran (THF) for 30 min, repeatedly washed three times with THF, and then dried at 120 ° C to obtain P(MMA-co-MPS)-HA.
  • THF tetrahydrofuran
  • Example 1 The HA in Example 1, Example 3, and Example 4, 0.5 g of P (MMA-co-MPS) modified HA, and 2.5 g of modified PCMMA-co-MPS)-HA were each dissolved in MMA. After standing for 15 min after sonication, L-HA and H-HA can form a uniform suspension in MMA solvent, especially H-HA can be uniformly dispersed, no agglomerates are observed; after standing for 5 min, HA is basically After sedimentation, most of the surface-modified HA is suspended in the solvent with only a small amount of sedimentation, which indicates that the surface-modified HA improves the dispersibility and stability in the MMA solvent.
  • P MMA-co-MPS
  • PCMMA-co-MPS modified PCMMA-co-MPS
  • the bending test sample size was a strip having a length of about 75 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 3.3 mm.
  • Experimental sample test It should be immersed in a water bath at 37 ⁇ 1 °C for 50h ⁇ 2h before the test. Will bend the experimental sample, on the Sansi pull machine
  • the third step is to age for 24 h after the end of the addition.
  • the obtained product was centrifuged at 10,000 r/min for 20 minutes, and washed with water three times to obtain nano-hydroxyapatite.
  • the prepared nano-hydroxyapatite has a microscopic morphology and is well dispersed; it is about 120 nm long and about 30 nm wide (the aspect ratio is about (5:1).
  • the third step is to age for 24 h after the end of the addition.
  • the obtained product was centrifuged at 10,000 r/min for 20 minutes, and washed with water three times to obtain nano-hydroxyapatite.
  • the microscopic morphology is needle-like and is about 80 nm long.
  • the prepared nano-hydroxyapatite has a microscopic morphology and is about 60 nm in length.
  • the third step is to age for 24 hours after the end of the addition.
  • the product was centrifuged and washed 3 times with water.
  • the prepared nano-hydroxyapatite has a microscopic morphology of about 150 nm and a width of about 30 nm.

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Abstract

一种可注射复合型骨水泥的制备方法，包括以下步骤：S1.纳米羟基磷灰石的合成；S2. P(MMA-co-MPS)的合成；S3.P(MMA-co-MPS)-HA的制备；S4.高分子量PMMA的合成；S5.骨水泥的配制。该方法有利于纳米羟基磷灰石在MMA液相中的分散，使得HA/PMMA更容易调配且获得更好的力学性能。

Description

说 明 书
一种可注射复合型骨水泥及其制备旅和应用 技术领域
本发明涉及骨材料， 更具体地， 涉及一种可注射复合型骨水泥及其制备方法 和应用。
背景技术
PMMA类骨水泥作为骨填充剂和固定假体存在不少缺点， 如聚合过程中产 生热量， 使植入部位附近温度升高； 残留单体能引起骨坏死； 在骨 -水泥界面形 成纤维组织； 既不能被吸收，也不利于骨长入；疲劳强度不足等； 更为重要的是， 随着人口老龄化的加剧，对骨科植入材料的使用寿命有了更高的需求；而 PMMA 骨水泥不具备生物活性， 植入人体后使用年限约为 5〜10年， 很多患者还面临二 次手术所带来的身体伤害与经济损失， 故而限制了其在临床上的应用与推广。 发明内容
为了获得一种效果更好的骨水泥材料，本发明首先提供一种可注射复合型骨 水泥的制备方法， 包括以下步骤：
S1. 纳米羟基磷灰石的合成； ·
称取 (CaN03)2 · 4H20和 （NH4)2HP04粉末溶解于水中，在超声搅拌的条件下， 将 (NH4)2HP04溶液滴加到 (CaN03) 4H20溶液中，加入分散剂，调节 pH， 陈化， 离心， 水洗， 即得；
S2. P (MMA-co-MPS ) 的合成：
在惰性气体下， 将甲基丙烯酸甲酯、 偶氮二异丁腈、硅垸偶联剂和四氢呋喃 加入容器中， 在 60~70°C搅拌反应 6~8小时， 即得 P (MMA-co-MPS );
53. P(MMA-co-MPS)-HA的制备：
将乙醇 /水的混合溶液用冰醋酸调节至酸性， 将步骤 S2所述的 P (MMA-co-MPS ) 加入其中， 再加入 S1所得的纳米羟基磷灰石， 调节至碱性， 将产物过滤干燥， 再用四氢呋喃超声洗涤， 即得，
54. 高分子量 PMMA的合成：
将聚乙烯醇 溶于蒸熘水中， 搅拌下充分溶解后， 加入甲基丙烯酸甲酯 （及 过氧化二苯甲酰，升温至 60~100°C，反应 5~6h后，将所得的产物用蒸熘水洗 3~5 次， 置于 70~90°C烘箱中干燥 4~8h， 即得， 将所得的高分子量 PMMA碾磨成颗 粒， 待用；
S5. 骨水泥的配制：
将 S4所得的高分子量 PMMA加入到 S3所得的 P(MMA-co-MPS)-HA中， 即得。
步骤 S5所述的高分子量 PMMA和 P(MMA-co-MPS)-HA的重量比为 1： 步骤 SI所述的分散剂为 PEG2000, 所述的 pH为 9~11， 所述的陈化的时间 为 12~36小时。
步骤 S3所述的乙醇 /水的混合溶液中乙醇和水的体积比为 8~10: 1，所述的酸 性为 pH3~4。
步骤 S1所述的 (CaN03) 4H20粉末和 ( H4)2HP04粉末的质量比为 1 : 1-50 再同一种上述方法制备所得的可注射复合型骨水泥在制备骨科植入材料中 的应用。
其中， （CaN03)2 - 4H20: 四水硝酸钙； （ H4)2HP04: 磷酸氢二铵； PEG: 聚乙二醇
MMA: 甲基丙烯酸甲酯； PVA: 聚乙烯醇； BPO: 过氧化二苯甲酰
PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯； MPS: 硅垸偶联剂； THF: 四氢呋喃； NaOH: 氢氧化钠； 冰醋酸： 冰乙酸。
本发明具有以下有益效果：
( 1 ) 本发明所述方法用途广泛， 是一种可注射型骨水泥， 可任意塑型；
(2) 本发明骨水泥制备方便快捷， 可在室温下成型， 条件温和；
( 3 ) 它具有良好的生物相容性， 固化过程放热量低 （最高温： 40~50°C )， 植入人体后可转化为与天然骨类似的组成和结构；
(4) 聚合时放出的热量少， 减少聚合引起的收缩， 增强水泥的力学性能。 ( 5 )本发明合成出的 PMMA/HA骨水泥的压缩强度、 弯曲模量、 弯曲强度 相较于 HA有显著的提高。有望作为可注射的药物载体广泛应用于生物医学工程 材料领域。
具体实肺式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明， 本发明采用的 试剂、 设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、 设备和常规使用的方法。 实施例 1
称取聚乙二醇（PEG-2000 ) 30.9g溶于 1000ml蒸熘水中， （ H4)2HP04 13.2g 溶于 500 ml蒸熘水中。 PEG溶解完后加入 (CaN03;>2 · 4H20 47.2g。 在机械搅拌 ( 1300转 /分钟） 及超声辅助下， 将 ( H4)2HP04滴加到 （CaN03)2 _ 4H20中， 调 节 PH至 10 11， 反应结束后陈化 20 h。 将得到的产物水洗 3次， 乙醇洗 1次， 在 80°C干燥， 得到棒状纳米 HA
实施例 2 将 0.35 g聚乙烯醇 CPVA)溶于 180 ml蒸熘水， 搅拌 （380转 /分钟） 下充分 溶解后， 加入 56 ml的甲基丙烯酸甲酯 （MMA) 及 0.14g的 BPO 79 反应 2 个小时， 87°C反应 2小时 95 °C反应 2小时， 将所得的产物用蒸熘水水洗 3次， 置于 80°C烘箱中干燥 4h， 然后将其研磨过筛得到白色细粉颗粒 ΡΜΜΑ, 分子量 为 70万左右。 实施例 3 在 Ar气氛围下将 MMA 27ml AIBN 0.11808g MPS 7.1424g、巯基乙酸 249μ1 THF 60ml加入反应瓶中， 半小时后关掉 Ar气。 在 70°C下搅拌反应 6h得到
P(MMA-co-MPS)。 将所得的产物， 用乙醚重沉淀 2~3次， 真空干燥得到样品， 磨成粉末， 密封保存， 备用。 实施例 4 配制乙醇 /水 (v/v = 9: l ) 的混合溶液 110ml,其中 V 99ml V l lml。 去离 子水配成混合溶液，并用冰醋酸调节 pH值 3.5 4.0, 再将适量的 P(MMA-co-MPS;> 加入其中， 50 反应 lh， 使硅氧垸完全水解。取 100ml的 HA加入其中， 用 10% NaOH调节 PH=10来促进缩合反应。 将所得的产物过滤， 120°C干燥， 将干燥的 粉末用四氢呋喃 (THF) 超声 30min， 反复用 THF超声洗 3遍， 然后 120°C干燥， 得到 P(MMA-c -MPS)-HA。 实施例 5
在 23士 1 °C下， 将液体组分 (MMA、 DMT)加入到固体组分 (HA、 PMMA和 BPO)中， 搅拌 l~2min后， 灌入模具中， 固化后， 用砂纸打磨压缩实验样品尺寸 为 L (高 mm)/D (直径 mm)=2，弯曲实验样品尺寸为长约 75mm，宽 10mm，厚 3.3mm 的板条。 实施例 6
所有压缩实验样品试验前应在 23 ± C的环境下保存 16h以上， 在 23 °C ± 1 °C下， 将压缩实验样品 （高为 12mm ± 0.01mm, 底面直径为 6mm ± 0.1mm的圆 柱体）， 在万能材料试验机上以 5mm/min的加载速率加载， 进行压缩实验， 记录 引起破裂的力或 2%屈服负载， 将该力除以圆柱体原始的横截面积， 求得压缩强 度。 并计算平均压缩强度。 所得复合骨水泥的压缩强度均高于国际标准 70MPa， 说明通过 P(MMA-co-MPS)无规公聚物对纳米 HA表面进行修饰，改善 HA在甲 基丙烯酸甲酯 （MMA)单体中的分散性和稳定性， 通过加强有机和无机的界面作 用， 得到了高强度复合型 HA/PMMA骨水泥材料。 弯曲实验样品试验前应浸泡在 37 ± 1 °C的水浴中 50h± 2h。将弯曲实验样品， 在三思拉力机上以 5mm/min的加载速率加载，进行三点弯曲实验，跨距 ^δθιηιη, 记录断裂时的力及其位移曲线图，计算求得弯曲模量及其弯曲强度， 并求其平均 值。 H-HA/PMMA复合型骨水泥的弯曲强度高于国际标准 50MPa。 H-HA/PMMA 骨水泥的弯曲模量随着 H-HA含量无明显变化， 但其值均高于 1.8GPa。
实施例 7
在 Ar气氛围下将 MMA27ml、 AIBN 0.11808g、 MPS 7.1424g 巯基乙酸 249 μ 1、 THF 60ml加入反应瓶中， 半小时后关掉 Ar气。在 70°C下搅拌反应 6h得到 P(MMA-co-MPS)。 将所得的产物， 用乙醚重沉淀 2~3次， 真空干燥得到样品， 磨成粉末， 密封保存， 备用。
实施例 8
配制乙醇 /水 (v/v = 9: 1 ) 的混合溶液 110ml,其中 V乙醇 90ml， V水 10ml。 去离子水配成混合溶液， 并用冰醋酸调节 pH值 3.5〜4.0, 再将 0.5g的 P(MMA-co-MPS) 加入其中， 50°C反应 lh， 使硅氧垸完全水解。 取 100ml HA乳 液 （16g HA粉末溶于 400ml去离子水中） 加入其中， 用 10% NaOH调节 PH至 10来促进缩合反应。 将所得的产物过滤， 120°C干燥， 将干燥的粉末用四氢呋喃 (THF) 超声 30min， 反复用 THF超声洗 3 遍， 然后 120 °C干燥， 得到 P(MMA-co-MPS)-HA。
实施例 9
配制乙醇 /水 (v/v = 9: 1 ) 的混合溶液 100ml,其中 V乙醇 90ml， V水 10ml。 去离子水配成混合溶液， 并用冰醋酸调节 pH值 3.5〜4.0, 再将 1.5g的 P(MMA-co-MPS) 加入其中， 50°C反应 lh， 使硅氧垸完全水解。 取 100ml的 HA 加入其中， 用 10% NaOH调节 PH=10来促进缩合反应。将所得的产物过滤， 120 °C干燥， 将干燥的粉末用四氢呋喃 (THF) 超声 30min， 反复用 THF超声洗 3遍， 然后 120°C干燥， 得到 P(MMA-co-MPS)-HA。
实施例 10
配制乙醇 /水 (v/v = 9: 1 ) 的混合溶液 100ml,其中 V乙醇 90ml， V水 10ml。 去离子水配成混合溶液， 并用冰醋酸调节 pH值 3.5〜4.0, 再将 2.5g的 P(MMA-co-MPS) 加入其中， 50°C反应 lh， 使硅氧垸完全水解。 取 100ml的 HA 加入其中， 用 10% NaOH调节 PH=10来促进缩合反应。将所得的产物过滤， 120 °C干燥， 将干燥的粉末用四氢呋喃 (THF) 超声 30min， 反复用 THF超声洗 3遍， 然后 120°C干燥， 得到 P(MMA-co-MPS)-HA。
实施例 11
将实施例 1、实施例 3、实施例 4中的 HA、 0.5g P(MMA-co-MPS)修饰的 HA， 和 2.5g修饰的 PCMMA-co-MPS)-HA分别溶于 MMA中。 超声后静置 lmin时， L-HA和 H-HA在 MMA溶剂中可形成均一的悬浮液， 尤其 H-HA能够均匀的分 散， 没有观察到沉降的团聚体； 在静置 5min后， HA基本沉降， 而经过表面修 饰的 HA大部分都悬浮在溶剂中， 只有少部分沉降的现象， 该现象表明经过表面 修饰后的 HA， 改善了在 MMA溶剂中的分散性和稳定性。 以上分析得到： HA 在 MMA溶剂中的稳定性及分散性由强到弱的排列顺序为 H-HA>L-HA>HA。 说 明 HA经 P(MMA-co-MPS)表面修饰后， 提高了 HA在 MMA溶剂中的分散性和 稳定性， 改善 HA与 PMMA基体材料的相容性。
实施例 12
弯曲实验样品尺寸为长约 75mm， 宽 10mm， 厚 3.3mm的板条。 实验样品试 验前应浸泡在 37 ± 1 °C的水浴中 50h ± 2h。 将弯曲实验样品， 在三思拉力机上以
5mm/min的加载速率加载， 进行三点弯曲实验， 跨距 60mm。 可以看到 HA均匀 的分散在 PMMA基体中。
实施例 13
第一步， 称取 30.9g (CaN03)2 · 4H20和 13.2g ( H4)2HP04粉末分别溶解在 去离子水中，配制成 0.2mol/L (CaN03)2 · 4H20溶液和 0.2mol/L(NH4)2HPO4溶液。
第二步， 在超声辅助及 1300rad/min机械搅拌下， 将 （NH4)2HP04滴加到 (CaN03)2 · 4H20中， 并采用 PEG2000作为分散剂， 用氨水调节 PH至 10。
第三步， 滴加结束后陈化 24 h。 将得到产物离心 10000 r/min， 20min, 水 洗 3次得纳米羟基磷灰石。
制备的纳米羟基磷灰石微观形态为棒状， 分散好； 长约 120nm， 宽约 30nm (长径比约为 (5: 1)。
实施例 14
第一步， 称取 8.856g (CaN03)2 · 4H20和 2.971g ( H4)2HP04粉末分别溶解 在去离子水中， 配制成 0.2mol/L (CaN03)2 · 4H20溶液和 0.2mol/L(NH4)2HPO4溶 液。
第二步， 在超声辅助及 1100rad/min机械搅拌下， 将 （NH4)2HP04滴加到 (CaN03)2 · 4H20中， 并采用 PEG2000作为分散剂， 用氨水调节 PH至 10。
第三步， 滴加结束后陈化 24 h。 将得到产物离心 10000 r/min， 20min, 水 洗 3次得纳米羟基磷灰石。
微观形态为针状， 长约 80nm。
实施例 15
第一步，在室温下， 将 9.54g的 (CaN03)2 _ 4H20加入预先溶解好的 80mL聚 乙二醇水溶液 (； 4w%t；)中。
第二步，配置 0.8mol/L(NH4)2HPO4溶液 30mL, 同时在滴加过程中用氨水调 节 pH值在 10。
第三步， 滴加完成后继续搅拌 30min并陈化 24h。
制备的纳米羟基磷灰石微观形态为针状， 长约 60nm。
实施例 16
第一步， 3.02g(CaNO3;)2 _ 4H2O溶解在 40ml的去离子水中后， 加入 2.5ml 氨水， 混匀超声。
第二步， 1.454g( H4)2HP04溶解于 60ml去离子水之后， 在超声辅助及 l lOOrad/min机械搅拌下缓慢滴加入第一步所得的混合液中， 并用 PEG2000作为 分散剂， 准确调节 PH至 9。
第三步， 滴加结束后陈化 24h。 将产物离心， 水洗 3次。
制备的纳米羟基磷灰石微观形态为棒状， 长约 150nm， 宽约 30nm。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种可注射复合型骨水泥的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
51. 纳米羟基磷灰石的合成；
称取 (CaN03)2 _ 4H20和 （ H4)2HP04粉末分别溶解于水中， 在超声搅拌的条 件下，将 (NH4)2HP04溶液滴加到 (CaN03)2 · 4H20溶液中，加入分散剂，调节 pH， 陈化， 离心， 水洗， 即得；
52. P (MMA-co-MPS ) 的合成：
在惰性气体下， 将甲基丙烯酸甲酯、 偶氮二异丁腈、硅垸偶联剂和四氢呋喃 加入容器中， 在 60~70°C搅拌反应 6~8小时， 即得 P (MMA-co-MPS );
S3. P(MMA-co-MPS)-HA的制备：
将乙醇 /水的混合溶液用冰醋酸调节至酸性， 将步骤 S2所述的 P (MMA-co-MPS ) 加入其中， 再加入 S1所得的纳米羟基磷灰石， 调节至碱性， 将产物过滤干燥， 再用四氢呋喃超声洗涤， 即得，
54. 高分子量 PMMA的合成：
将聚乙烯醇 溶于蒸熘水中， 搅拌下充分溶解后， 加入甲基丙烯酸甲酯 （及 过氧化二苯甲酰，升温至 60~100°C，反应 5~6h后，将所得的产物用蒸熘水洗 3~5 次， 置于 70~90°C烘箱中干燥 4~8h， 即得， 将所得的高分子量 PMMA碾磨成颗 粒， 待用；
55. 骨水泥的配制：
将 S4所得的高分子量 PMMA加入到 S3所得的 P(MMA-co-MPS)-HA中， 即得。
2. 根据权利要求 1所述的制备方法，其特征在于，步骤 S5所述的高分子量 PMMA 和 P(MMA-c -MPS)-HA的重量比为 1 : 0.5~20。
3. 根据权利要求 1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤 S1所述的分散剂为 PEG2000， 所述的 pH为 9~ 11， 所述的陈化的时间为 12~36小时。
4. 根据权利你要求 1所述的制备方法，其特征在于，步骤 S3所述的乙醇 /水的混 合溶液中乙醇和水的体积比为 8~10: 1， 所述的酸性为 pH3~4。
5. 根据权利要求 1所述的制备方法，其特征在于，步骤 S1所述的 (CaN03)2 _ 4H20 粉末和 (NH4)2HP04粉末的质量比为 1 : 1~5。
6. 一种根据权利要求 1制备所得的可注射复合型骨水泥在制备骨科植入材料中 的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114053477A (zh) * 2020-08-03 2022-02-18 首都医科大学附属北京朝阳医院 一种抗骨髓瘤纳米骨水泥及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1368073A2 (en) * 2001-02-22 2003-12-10 SDGI Holdings, Inc. Bioactive nanocomposites and methods for their use
CN101249282A (zh) * 2008-03-31 2008-08-27 陕西科技大学 一种生物复合材料的制备方法
CN101700416A (zh) * 2009-10-28 2010-05-05 山东轻工业学院 一种羟基磷灰石复合材料的制备方法
CN103108660A (zh) * 2010-07-26 2013-05-15 华沙整形外科股份有限公司 嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1368073A2 (en) * 2001-02-22 2003-12-10 SDGI Holdings, Inc. Bioactive nanocomposites and methods for their use
CN101249282A (zh) * 2008-03-31 2008-08-27 陕西科技大学 一种生物复合材料的制备方法
CN101700416A (zh) * 2009-10-28 2010-05-05 山东轻工业学院 一种羟基磷灰石复合材料的制备方法
CN103108660A (zh) * 2010-07-26 2013-05-15 华沙整形外科股份有限公司 嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114053477A (zh) * 2020-08-03 2022-02-18 首都医科大学附属北京朝阳医院 一种抗骨髓瘤纳米骨水泥及其制备方法与应用

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