一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂及其使用方法，包含A、B组分，A组分为基于多元醇和异氰酸酯的聚氨酯预聚物，B组分为含有无机填料与造孔剂的胺类固化剂；A组分由以下方式获得：将多元醇与二异氰酸酯即DI反应得到前驱体A1，将多元醇与多异氰酸酯即PI反应得到前驱体A2，将A1、A2混合均匀获得聚氨酯预聚物；B组分由以下方式获得：将不饱和羰基化合物与二胺按官能团摩尔比

【技术实现步骤摘要】
一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂及其使用方法


[0001]本专利技术涉及三类医疗器械的
，尤其是指一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂及其使用方法。

技术介绍

[0002]临床中的骨组织创伤通常采用骨钉、钢板、髓内钉等金属植入物或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、磷酸钙(CPC)等成分的骨水泥进行修复。金属植入物的操作复杂，易发生应力遮挡和相关的再骨折，骨水泥对骨组织的粘附性较弱，通常用于骨的填充，而这两者都无法对细小骨组织碎片进行固定，因此无法用于粉碎性骨折的修复。此外，金属植入物和常用的PMMA骨水泥都具有生物惰性，仅具有固定作用，无法诱导骨组织的生长。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种操作简便、可促进骨创伤的愈合、能够快速固化且具有较高力学强度的用于骨组织创伤修复的医用粘合剂及其使用方法，该粘合剂由聚氨酯预聚物和含有无机填料与造孔剂的胺类固化剂两种组分构成，两种组分混合后即可在短时间内固化；粘合剂中的无机填料可通过骨传导和骨诱导来促进骨组织的再生，加快骨创伤的修复，还能增强粘合剂的力学强度，起到维持骨组织稳定性的作用；造孔剂可增大粘合剂的孔隙率，有利于骨细胞在粘合剂中的浸润生长，促进骨整合。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂，包含A、B组分，A组分为基于多元醇和异氰酸酯的聚氨酯预聚物，B组分为含有无机填料与造孔剂的胺类固化剂；
[0005]A组分由以下方式获得：将多元醇与二异氰酸酯即DI反应得到前驱体A1，将多元醇与多异氰酸酯即PI反应得到前驱体A2，将A1、A2混合均匀获得聚氨酯预聚物；其中，前驱体A1合成的原料中
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NCO官能团数与
‑
OH官能团数的比值即R值＝2，前驱体A2合成的原料中R值＝2.4；
[0006]B组分由以下方式获得：将不饱和羰基化合物与二胺按官能团摩尔比
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C＝C
‑
:
‑
NH2:＝1.2:1的比例，在催化剂的催化下进行反应，随后通过柱层析分离获得固化剂，将固化剂与无机填料、造孔剂混合均匀获得含有无机填料与造孔剂的胺类固化剂。
[0007]优选的，所述多元醇由三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、PEG200、PEG300、PEG400、PEG500、PEG600、木糖醇、山梨醇、甲基葡萄糖苷、甘油中的一种或几种组成；所述DI由二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种组成；所述PI由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯中的一种或几种组成。
[0008]优选的，所述前驱体A2在A组分中所占的质量分数为10％～40％。
[0009]优选的，所述不饱和羰基化合物由丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、马来酸二乙酯中的一种或几种组成；所述二胺由对苯二甲胺、间苯二甲胺、亚甲基双邻氯苯胺、3,5
‑
二甲硫基甲苯二胺、3,5
‑
二乙基甲苯二胺、4,4
’‑
亚甲基双(3
‑
氯
‑
2,6
‑
二乙基苯胺)、4,4
’‑
二氨基二苯甲烷中的一种或几种组成；所述催化剂由氧化铝、四氧化三铁、硝酸钇、碳酸钠、氯化钴、氯化铁、氯氧化锆、硝酸铈铵、三丁基膦、白云石中的一种或几种组成。
[0010]优选的，所述无机填料为α
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磷酸三钙、β
‑
磷酸三钙、羟基磷灰石、双相磷酸钙、碳酸钙中的一种或几种组成；所述无机填料在B组分中所占的质量分数为10％～20％。
[0011]优选的，所述造孔剂为水、氯化钠、氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或几种组成；所述造孔剂在B组分中所占的质量分数为0.05％～1％。
[0012]优选的，待用的A组分中添加微量稳定剂。
[0013]优选的，所述稳定剂由氧化钙、磷酸、苯甲酰氯、草酰氯、原甲酸三乙酯、分子筛中的一种或几种组成。
[0014]本专利技术也提供了上述用于骨组织创伤修复的医用粘合剂的使用方法，使用时，将A、B组分按官能团摩尔量之比
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NCO:
‑
NH
‑
＝1:0.95通过混合注射器进行混合，并涂抹至需粘合的骨组织创面处，将骨碎片放回后轻压待粘合剂固化即可。
[0015]优选的，所述混合注射器由螺旋混合嘴针头、腔体、内管及推进杆组成，腔体分为两个独立腔体，根据A、B组分的用量比例可选择不同直径的内管使用，使用时将内管装在腔体中，将A、B组分分装于两内管中，当推动推进杆，A、B组分进入螺旋混合嘴针头发生混合并被推出至创伤处，A组分中的
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NCO官能团与B组分中的
‑
NH
‑
反应交联固化，产生氨基甲酸酯键、脲键，并与人体组织中的
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NH2、
‑
OH或
‑
SH形成氢键作用，实现骨组织间的粘合；B组分中的无机填料可通过骨传导和骨诱导来促进骨组织的再生，加快骨创伤的修复，还能增强粘合剂的力学强度，起到维持骨组织稳定性的作用；造孔剂可增大粘合剂的孔隙率，有利于骨细胞在粘合剂中的浸润生长，促进骨整合。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0017]通过本专利技术能够得到一种操作简便、可促进骨创伤的愈合、能够快速固化且具有较高力学强度的用于骨组织创伤修复的医用粘合剂，起到维持骨组织的稳定性和促进伤口愈合的作用，具有临床应用价值。医用粘合剂中的无机填料可通过骨传导和骨诱导来促进骨组织的再生，加快骨创伤的修复，还能增强粘合剂的力学强度，起到维持骨组织稳定性的作用。医用粘合剂中的造孔剂可增大粘合剂的孔隙率，有利于骨细胞在粘合剂中的浸润生长，促进骨整合。该医用粘合剂具有较快的固化速度和简单的使用方法，能有效降低临床使用难度，减少手术时间。该医用粘合剂固化后模量较高，可与骨组织匹配，能够承受一定程度的载荷并避免创伤处的粘合失效和应力屏蔽的发生。该医用粘合剂具有较好的疲劳粘附性能，在运动状态下，创伤处受到循环应力时仍可产生较好的粘附作用。该医用粘合剂不含小分子溶剂，具备良好的生物相容性。
具体实施方式
[0018]以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细的描述，但本专利技术的保护范围及实施方式不限于此。
[0019]实施例1
[0020]第一步，按照R值＝2，将6.43g二苯基甲烷二异氰酸酯(99％，25.44mmol)溶于13mL四氢呋喃中，在氮气氛围下将其加入一圆底烧瓶中；将2.57g PEG200(99％，12.72mmol)溶于5mL四氢呋喃中，并缓慢加入圆底烧瓶中与二苯基甲烷二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂，其特征在于：包含A、B组分，A组分为基于多元醇和异氰酸酯的聚氨酯预聚物，B组分为含有无机填料与造孔剂的胺类固化剂；A组分由以下方式获得：将多元醇与二异氰酸酯即DI反应得到前驱体A1，将多元醇与多异氰酸酯即PI反应得到前驱体A2，将A1、A2混合均匀获得聚氨酯预聚物；其中，前驱体A1合成的原料中
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NCO官能团数与
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OH官能团数的比值即R值＝2，前驱体A2合成的原料中R值＝2.4；B组分由以下方式获得：将不饱和羰基化合物与二胺按官能团摩尔比
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C＝C
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NH2:＝1.2:1的比例，在催化剂的催化下进行反应，随后通过柱层析分离获得固化剂，将固化剂与无机填料、造孔剂混合均匀获得含有无机填料与造孔剂的胺类固化剂。2.根据权利要求1所述的一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂，其特征在于：所述多元醇由三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、PEG200、PEG300、PEG400、PEG500、PEG600、木糖醇、山梨醇、甲基葡萄糖苷、甘油中的一种或几种组成；所述DI由二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种组成；所述PI由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯中的一种或几种组成。3.根据权利要求1所述的一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂，其特征在于：所述前驱体A2在A组分中所占的质量分数为10％～40％。4.根据权利要求1所述的一种用于骨组织创伤修复的医用粘合剂，其特征在于：所述不饱和羰基化合物由丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、马来酸二乙酯中的一种或几种组成；所述二胺由对苯二甲胺、间苯二甲胺、亚甲基双邻氯苯胺、3,5
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二甲硫基甲苯二胺、3,5
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二乙基甲苯二胺、4,4
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亚甲基双(3
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氯
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二乙基苯胺)、4,4
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二氨基二苯甲烷中的一种或几种组成；所述催化剂由氧化铝、四氧化三铁、硝酸钇、碳酸钠、氯化钴、氯化铁、氯氧化锆、...

【专利技术属性】
技术研发人员：施雪涛，廖佳宁，宣承楷，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：