一种骨填充材料及其制备方法技术

本发明专利技术要求保护一种骨填充材料及其制备方法，该方法借助物质熔点与凝固点的温度关系，以单硬脂酸甘油酯为基质，利用单硬脂酸甘油酯的热熔性，加热熔化后，加入临床所需的骨材料，将其溶解调制为流体状，达到微创途径流体灌注的目的；所述骨生物材料选自临床可用的磷酸钙(或磷酸钙衍生物)、硫酸钙、羟基磷灰石、骨粉中的一种或它们中几种的混合，和(或)促骨生发药物或针对性治疗药物。本发明专利技术利用单硬脂酸甘油酯的自身属性调制而成，注入体内即刻干结，体内安全可吸收。该发明专利技术实现了临床可吸收骨填充材料的微创流体灌注途径的应用，也为临床常用的骨填充材料的改性、达到流体、柔韧性填充的目的。

A bone filling material and its preparation method

The invention requires the protection of a bone filling material and its preparation method. The method is based on the relationship between the temperature of the melting point of the material and the temperature of the freezing point, using glycerol monostearate as the matrix, using the thermal melting of glyceride monostearate, and after heating and melting, adding the bone material needed in the clinic, and modulating its dissolution into a fluid form to achieve a minimally invasive path. Objective: the bone biomaterials are selected from a clinically available calcium phosphate (or a calcium phosphate derivative), calcium sulfate, hydroxyapatite, bone powder, or a few of them, or (or) a bone promoting or targeted drug. The invention is made of the glycerol monostearate, and is injected into the body immediately to dry. It is safe and absorbable in vivo. The invention has realized the application of minimally invasive fluid perfusion in clinical absorbable bone filling materials, and also for the purpose of modifying the commonly used bone filling materials, achieving fluid and flexibility filling.

【技术实现步骤摘要】
一种骨填充材料及其制备方法
本专利技术属于医用材料
，特别涉及一种植入体内的骨填充材料。
技术介绍
骨缺损一直是骨科界的业界难题！尤其在微创应用
上更是困难重重。骨折的愈合过程中，在骨折后3个月内是重要的骨痂形成期。尤其是骨折后1个月内原始骨痂的形成期。因此，如何在这个时期内有效的将骨折复位、固定，对骨缺损进行有效的填充，填充材料不影响骨折的自然骨愈合过程，是所有骨折临床治疗的核心点。在微创治疗的临床趋势下，植入骨材料的途径成为临床技术应用的瓶颈。如何将骨填充材料有效的、安全的通过微创途径填充入骨缺损区，一直困扰着临床骨外科医生。尤其是如何获得一种可灌注、可吸收、人体骨环境下有固化功能、又能在骨折最重要的愈合时间窗内根据人体成骨功能不影响骨自然愈合过程、能在成骨的自然过程中降解的骨材料，一直是骨科界面临的难题。我们在对椎体骨折的微创治疗研究中，设计了系列记忆合金椎体可扩张支架：镍钛温度记忆合金椎体压缩骨折矫形复位器及装置(ZL200610024715.6)，植入脊柱病变椎体的可扩张复位支架(ZL200720067399.0)，椎体可扩张矫形复位器(ZL200820006206.5)，可扩张椎体支架(ZL201020106368.3)，一种制作可扩张椎体支架的记忆合金管(ZL201620796006.9，201610596348.0)。在探索了脊柱骨折的微创治疗支架时，支架成功的对骨折椎体扩张，并在椎体内产生了的空腔，空腔也就成了骨缺损区。如何在骨缺损区填充骨材料依然遇到问题。因为现有的骨填充材料，目前临床上依然局限于硫酸钙、磷酸钙、羟磷灰石等的改性。在人体骨内水环境条件下骨材料需要达到微创流体状态填充、干结和硬化都存在相关的问题，尤其在水环境下及时固化、不随血流流塞血管、以及材料在骨折初期的可吸收、可降解问题，一直是骨材料的临床应用瓶颈。对于自然状态下的骨折愈合，最重要的时间窗是骨折后一个月内的原始骨痂形成期。就是说，对于大多数骨折患者，具有良好的骨再生能力的骨来说，植入的骨材料在体内水环境下既要在灌注填充时能迅速固化成型，防止随血液流塞，又要在骨痂形成的初期随着体内成骨需求而降解。如何有效的将骨填充材料植入骨缺损区，并且最大限度的不影响骨愈合时间，这些相互矛盾的问题成为临床应用的研究重点，也是临床与科研工作者面临的难题。PMMA骨水泥作为临床上常用的一种骨胶合剂，对骨具有即刻胶固稳定骨折的作用，但PMMA不能被体内吸收。因此，临床都在渴求一种骨填充材料能象骨水泥那样，即刻稳定、胶固骨折，又可以被人体吸收，显然，这是个矛盾问题。目前有研究认为，注入骨内的磷酸钙成分(多种磷酸钙骨盐衍生物)可在一定部位的骨折产生较好的填充和胶固作用。虽然该种材料理论上可以填充骨折，起到支撑骨折部位的作用，但体内降解时间长，影响到最重要的骨折初期的骨痂形成，可能导致骨折部位骨折端封闭，远期骨不连、骨折不愈合；而且仅限于非重要运动负重功能区的运用，不适宜在人体四肢等部位的骨折推广。因为骨胶合与材料的吸收必然是一个矛盾。骨折只有胶合才能发挥骨连接与力学传导功能，而骨愈合必然是对植入材料的一种破坏作用。因此，期望单纯依赖骨材料达到骨胶合与吸收必然面临胶合材料的坚硬与吸收转化成骨、骨失去胶合支撑的矛盾。首先，骨环境是一种水环境，水分子是自然界最小的极性键分子—羟基(-OH)，因为水分子的存在，自然界有一条独立原理：相似相溶原理。现有技术的骨水泥聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)是临床骨科常用的一个骨填充胶合材料，具有高强度的物理性能，其为酯类化学成分，不与水分子结合形成氢键，因此，能在水环境的骨内干结胶合骨折，但其缺点是体内的永久不可吸收。目前研究骨填充材料主要的思路仍然局限于利用高分子基质调制混合硫酸钙、磷酸钙、或者羟磷灰石，无论是动物蛋白类的还是植物纤维类的调和剂，均是通过胺基或羧基，或者羟基，与水分子形成氢键的基团，脱水后形成稳固的结构。氢键的存在是骨材料填充在骨环境条件下干结硬化的障碍。为了解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术由此而来。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是遵循临床技术应用所需和人体自然环境的客观要求：体内即刻固化、随人体成骨需求而转化降解。由此思路与要求，本专利技术提供以单硬脂酸甘油酯作为可吸收骨填充材料的溶剂，并以其为基质研制一系列新型可吸收骨填充材料及其制备方法。本专利技术的第一方面提供一种可吸收可注射骨填充材料的制备方法，其特点在于，利用物质的热熔点与凝固点，将凝固点高于人体体温的生物相容性溶剂材料熔化后加入常用的骨材料，调制成流体或半流体糊状，灌注入骨缺损区，体温条件下可自行凝固，达到体内自行干结；体内相容性好，体内可吸收，达到填充骨缺损的目的。优选地，所述的生物相容性溶剂为单硬脂酸甘油酯。本专利技术优选的技术方案，一种可吸收可注射骨填充材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)将单硬脂酸甘油酯加热熔化；(2)向上述熔化的单硬脂酸甘油酯加入骨生物材料，得到两种组分的混合物；(3)将混合物搅拌均匀，即得到骨填充材料。本专利技术优选的技术方案，所述骨生物材料选自临床常用的磷酸钙或磷酸钙衍生物、硫酸钙、羟基磷灰石、骨粉中的一种或几种的混合。本专利技术优选的技术方案，所述骨粉选自同种异体骨粉、异种骨粉或者自体骨粉。本专利技术优选的技术方案，向步骤(2)的混合物中还可加入促骨生发药物。本专利技术优选的技术方案，向步骤(2)的混合物中还可加入适量针对性治疗的药物，如促骨生成药物、肿瘤药物或者炎症的抗生素等等,或还可加入或还加入调节混合材料软硬度生物相容性材料。优选地，一种可吸收可注射骨填充材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)将单硬脂酸甘油酯加热至81℃以上熔化，优选为81-99℃，更优选为81-95℃，利用温度关系，确保该基质调制的新型可吸收、可固化骨材料可流体注入体内，并在体内干结；因人体温度37.5℃环境，低于单硬脂酸甘油酯的凝固点(54℃)而固化，不随血液流动，这是克服现有临床微创技术骨材料难以干结的关键点，也是本专利技术的技术思想核心。(2)向上述熔化的单硬脂酸甘油酯加入骨生物材料，所述骨生物材料选自临床常用的磷酸钙(或磷酸钙衍生物)、硫酸钙、羟基磷灰石、骨粉(同种异体骨粉、异种骨粉或者自体骨粉)中的一种或几种的混合，和(或)促骨生发药物，和(或)加入适量针对性的治疗药物(如促骨生成药物、肿瘤药物或者炎症的抗生素等等)；(3)将上述组分混合均匀即得到新型、可吸收、可注射、可固化、体内安全、不影响正常成骨规律的骨填充材料。单硬脂酸甘油酯和骨生物材料的体积比约为1:1左右，优选地，单硬脂酸甘油酯与骨生物材料的体积比大致范围为3:7～6:4。理论上可以任意调配，但溶剂单硬脂酸甘油酯太少，则加入的骨材料溶解不了，依旧颗粒状或粉状；另一方面骨缺损区所需要的溶质-骨材料太少则过稀，植入缺损区的有效骨生物材料的溶质太少，不利于骨缺损区的骨生长。本专利技术的第二方面提供一种上述方法制备得到的骨填充材料。单硬脂酸甘油酯溶剂得到的骨填充材料，呈流体或半流体状。本专利技术的第三方面提供一种人造骨结构，其由上述方法制备得到的骨填充材料，根据实际需要制成所需要的骨结构形状。优选地上述所述的根据实际需要制成可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨填充材料的制备方法，其特征在于，利用物质的热熔点与凝固点，将凝固点高于人体体温的生物相容性溶剂材料熔化后加入常用的骨材料，调制成流体或半流体糊状，在体温条件下可自行凝固、干结，达到填充骨缺损的目的。

【技术特征摘要】
1.一种骨填充材料的制备方法，其特征在于，利用物质的热熔点与凝固点，将凝固点高于人体体温的生物相容性溶剂材料熔化后加入常用的骨材料，调制成流体或半流体糊状，在体温条件下可自行凝固、干结，达到填充骨缺损的目的。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的生物相容性溶剂选为单硬脂酸甘油酯。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)将单硬脂酸甘油酯加热熔化；(2)向上述熔化的单硬脂酸甘油酯加入骨生物材料，得到两种组分的混合物；(3)将混合物搅拌均匀，即得到骨填充材料。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述骨生物材料选自磷酸钙或磷酸钙衍生物、硫酸钙、羟基磷灰石、骨粉中的一种或几种的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小勇，杨惠林，罗宗平，唐天驷，
申请(专利权)人：刘小勇，
类型：发明
国别省市：江苏,32