磷酸钙水泥制造技术

技术编号:1475295 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种磷酸钙组合物,该组合物包含至少一种磷酸钙矿物、至少一种反应阻滞剂、至少一种粘结剂和至少一种磷酸钠化合物,还涉及一种磷酸钙水泥,它包含含10-60ppm镁的稳定的二水合磷酸二钙的第一粉末组分,包含除所述稳定的二水合磷酸二钙外的至少一种其它磷酸钙矿物的第二粉末组分,和包含水的第三粉末组分。

Calcium phosphate cement

The invention relates to a calcium phosphate composition, the composition comprising at least one calcium phosphate mineral, at least a reaction blocker, at least one binder and at least one sodium phosphate compound, also relates to a calcium phosphate cement powder, the first group of two water containing 10 60ppm which contains two mg of stable calcium phosphate the second group contains only two powder, hydrated calcium phosphate and the stability of the two and at least one other calcium phosphate minerals, and water containing third powder component.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在骨水泥和骨填料应用以及制备这种水泥中的磷酸钙矿物。更具体地,本专利技术涉及包含水溶液中磷酸四钙和磷酸二钙混合物的磷酸钙骨水泥,所述混合物固化形成骨水泥,其主要部分是羟基磷灰石。
技术介绍
羟基磷灰石是骨和牙齿的主要天然构成物。骨水泥可通过在水溶液中混合钙和磷酸盐前体来形成,这种水泥最初形成糊料,然后硬化为羟基磷灰石骨水泥。人们已经发现这种水泥对固定骨折和骨缺损有用。羟基磷灰石的钙与磷的比值约为1.67,与天然骨结构中的磷酸钙的比值基本相同。这些糊料可以在固化之前放在已发生骨碎裂、骨组织破坏、骨退化的位置,这些糊料会变为太脆,或成为其它破坏的部位。已经提出了许多种磷酸钙骨水泥,如Brown和Chow在美国再公布(reissue)专利33,161和33,221,Chow和Takagi在美国专利5,522,893,以及Constantz在美国专利4,880,610和5,047,031中提出的那些。自最初使用磷酸钙水泥后,人们就已经知道在磷酸钙前体的水性固化溶液中加入磷酸钙溶液、磷酸钾溶液或碳酸钠溶液可以加速固化。Chow等在April,19991IADR Abstract No.2410和AADR,1992 Abstract No.666中证明了这点,并且在这些文献发表之前已为本领域技术人员已知。通常,磷酸四钙和磷酸二钙混合物的粉末组分可以无菌形式,用硬质泡沫塑料包装或小瓶供应,其中含量为2-50克。液体,如1摩尔浓度磷酸钠溶液、蒸馏水或氯化钠溶液通常存在于无菌的玻璃容器,一般是一次性10cc的注射器中。将粉末和液体组分通常在一容器内混合,并例如借助注射器等从该容器中抽出进行加工。对骨水泥的这些组分而言重要的一点是在储存期间具要有长期稳定性,因为这些组分可能会储存数周或数月后才使用,使用时,粉末组分与水性组分混合形成可固化的材料。但是,一直未对这些组分的长期稳定性进行深入研究,因为本领域的技术人员一直假设这些组分的性质基本不发生变化或没有变化。然而,与工业上通常的假设不同,根据Uwe Gbureck等在Factors InfluencingCalcium Phosphate Cement Shelf-life,Biomaterials,(Elsevier Ltd.2004)所述,已经发现,现有的某些磷酸钙的粉末混合物尽管储存在密封容器内,在仅储存7天后就失去其固化能力。随后发现,现有的粉末混合物的变质与它们在储存期间在干燥状态下转变为三斜磷钙石有关。因此,需要研制一种能解决现有技术中不稳定问题而又能快速固化的骨水泥。此外,还需要研制一种可注射并能快速固化的骨水泥,这种水泥能以最小注入方式使用。最小注入的外科手术经常通过身体天生的开口或小的“锁眼(keyhole)”切口进行,这些开口或切口的长度不超过1/4英寸。当通过这样小的开口进行操作时,经常要求或需要使用能借助注射器注射到例如碎裂区的骨水泥。目前,市场上销售的可注射水泥有,如Synthes Norian SRS和WrightMedical MIG X3,这些水泥配制成能方便注射。然而,它们固化时间较长,外科医生必须等待水泥固化,延长了外科手术时间。某些其它销售的骨水泥产品如Synthes Fast Set Putty,Lorenz Mimix虽能够快速固化,但不容易通过注射器或针进行注射,限制了这种产品在最小侵入应用中的使用。因此,还需要研制具备长期稳定性的快速固化的骨水泥,提供外科医生最佳的手术时间,并缩短最小侵入外科手术时总的固化时间。本文描述的本专利技术解决了上述目前销售的产品的所有缺陷。
技术实现思路
本专利技术一个方面提供一种储存期长的能快速固化的磷酸钙骨水泥,还提供制造这种骨水泥并成套提供所述水泥的方法。本专利技术另一方面提供一种磷酸钙水泥,该水泥包含第一粉末组分,该组分包含约10-60ppm镁的稳定化的二水合磷酸二钙;第二粉末组分,该组分包含所述二水合磷酸二钙之外的至少一种磷酸钙矿物;以及含水的第三组分。此外,本专利技术又一个方面提供一种快速固化的可注射磷酸钙骨水泥,这种水泥较好具有长的储存期。本专利技术另一方面提供一种磷酸钙骨水泥,它具有能满足外科医生需要的可注射性和快速固化的最佳组合。例如,在某些实施方式中,本专利技术的水泥能够容易地在体内(外科手术进行时)成形。本专利技术另一方面提供一种完全可注射的骨水泥产品,这种产品在混合时不会发生液体和粉末的分离。本专利技术另一方面提供一种机械强度性能明显提高的磷酸钙骨水泥。例如,本专利技术的骨水泥矿物混合并施用到损伤区后,能立刻钻孔并加上螺钉,而不会碎裂,当前销售的产品则常有这个问题。此外,本专利技术提供一种制造上述磷酸钙骨水泥并以成套供给的方法。在本专利技术一个方面,一种磷酸钙骨水泥包含以下组分(1)至少一种磷酸钙源,(2)至少一种反应阻滞剂,(3)至少一种粘结剂,(4)至少一种磷酸钠化合物。应理解,这些组分混合和/或固化时,可能或不能鉴别或区分这些单独的组分。因此,本文所述的“水泥”包括由这些组分的混合物和/或反应产生的水泥。在本专利技术另一个方面,一种磷酸钙骨水泥包含粉末组分和液体组分的混合物的产物,其中,至少一种磷酸钙源是粉末组分的一部分,而至少一种反应阻滞剂、至少一种粘结剂和至少一种磷酸钠化合物是粉末组分或液体组分的一部分。在本专利技术又一方面,一种可注射的磷酸钙骨水泥包含一种粉末组分和一种液体组分,所述粉末组分包含(1)含约10-60ppm稳定剂的磷酸二钙矿物,(2)磷酸四钙矿物,(3)反应阻滞剂;所述液体组分包含(1)至少一种粘结剂,(2)至少一种磷酸钠和(3)溶剂。附图简述附图说明图1是加速老化试验之前含40ppm镁的DCPD的X-射线粉末衍射图。图2是加速老化试验之后(在50℃储存77天之后)含40ppm镁的DCPD的X-射线粉末衍射图。图3是加速老化试验之前含60ppm镁的DCPD的X-射线粉末衍射图。图4是加速老化试验之后(在50℃储存90天之后)含60ppm镁的DCPD的X-射线粉末衍射图。具体实施例方式在整个说明书,包括权利要求书中,词语“包含”和该词语的变体,如“含有”以及“具有”,“包括”及其变体,表示指定的步骤、元素或材料所指是主要的,但可以加入其它的步骤、元素或材料,并仍能形成权利要求书或揭示内容范围的概念。在描述本专利技术或在权利要求书中列举时,意味着本专利技术和所要求的内容被认为是所述的以及可能更多的内容。这些术语特别在应用于权利要求书时是包含型或开放的,并不排除未列出的另外的元素或方法步骤。本文中术语“水泥”与糊料、浆料、灰泥、水泥制剂和水泥组合物互换使用。术语“之间”连同一个范围使用时包括两个端点,除非文中指出不包括时。本文中使用“长储存期”表示磷酸钙矿物粉末与其它粉末组分如反应阻滞剂或没有其它粉末组分存在下在密封容器中,储存预定时间,根据下面实施例9中详细描述的加速老化试验较好至少1.5个月,更好3个月,最好至少6个月或更长时间后,所述磷酸钙粉末与溶剂混合时仍能固化形成水泥。本专利技术中所用术语“可注射的”表示当磷酸钙矿物与溶剂混合形成水泥糊料,并将该糊料转移到装有一个10刻度套管的注射器中,按照下面实施例14所述,于18-22℃的室温下混合物开始混合的4分30秒后测定的注射力不大于2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磷酸钙组合物,它包含:(1)至少一种磷酸钙矿物,(2)至少一种反应阻滞剂,(3)至少一种粘结剂,(4)至少一种磷酸钠。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:ME墨菲CP克利尔BJ黑斯GM英斯利A孙一魏D奥马赫尼P欣翰
申请(专利权)人:豪迈帝凯莱宾格股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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