CN102406962A - 硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂及其制备方法 - Google Patents

硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂及其制备方法 Download PDF

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郑江
韩敏
陈怡�
崔周平
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硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂及其制备方法，涉及一种用于人体硬组织粘结修复的粘合材料。提供一种具有制备容易、粘结强度高、固化迅速的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂及其制备方法。硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂由硫酸软骨素、聚乙二醇和水组成，按质量比的含量为硫酸软骨素∶聚乙二醇∶水＝(1～2.5)∶(5～6)∶1。将硫酸软骨素、聚乙二醇和水按比例混合后，即得粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。具有较高的骨粘合强度，较好的生物相容性，是一种较具开发潜力的医用骨科材料。

Description

硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于人体硬组织粘结修复的粘合材料，尤其是涉及一种以硫酸软骨素和聚乙二醇为原料的骨骼粘合剂及其制备方法。
背景技术
随着交通工具的发展，人们受到高能量损伤导致肢体的粉碎性骨折日益增多，而粉碎性骨折目前还没有很好的治疗方法，常因骨碎块太小而难以复位。若使用螺丝钉、克氏针固定可能会使碎块裂开变得更小而无法固定，导致骨折对位不良(尤其是关节内粉碎性骨折)，最终造成肢体功能障碍等后遗症。
采用医用粘合剂对骨碎块进行粘合复位是目前较有前途的一种治疗方法。理想的医用粘合剂应该具备以下性质：
1、安全、可靠、无毒性、无三致(致癌、致畸、致突变)；
2、具有良好的生物相容性，不妨碍人体组织的自身愈合；
3、无菌且可在一定时期内保持无菌；
4、在有血液和组织液的条件下可以使用；
5、在常温、常压下可以实现快速粘合；
6、具有良好的粘合强度及持久性，粘合部分具有一定的弹性和韧性；
7、在使用过程中对人体组织无刺激性；
8、达到使用效果后能够逐渐降解、吸收、代谢；
9、具有良好的使用状态并易于保存。
然而，目前的骨骼粘合剂主要为骨水泥的改进型或以磷酸盐的成分为主，普遍使用的医用粘合剂或多或少都存在一些缺陷。如α-氰基丙烯酸酯类粘合剂，虽然粘合速度快，但胶层脆性大、粘合强度不高，分解时会产生有毒的甲醛；纤维蛋白类胶粘剂，粘接强度较低，又是血液制剂，不容易被病人所接受；即使是专门的骨科胶粘剂骨水泥，在粘合过程中也会产生有毒的单体，且在骨间容易形成较厚的结合组织膜，使粘结不牢固。
硫酸软骨素和聚乙二醇均为常用的医药材料。其中，聚乙二醇，无毒、无刺激性、具有良好的水溶性、相容性、润滑性、保湿性、粘接性和热稳定性，因而，在医药及化妆品等工业中经常作为润滑剂、保湿剂、分散剂、粘接剂、赋型剂等，以及作为为软膏、栓剂的基质，丸剂、片剂的载体，成型剂和针剂的溶剂等。硫酸软骨素，是从动物软骨组成中提取的一种天然生物材料，由于具有防治关节炎、抗炎、抗肿瘤等的功效，被广泛应用于医药、食品领域。然而，有关这两种材料在骨粘合材料中的应用尚未见报道。
本申请人及其合作者在中国专利200610123092.8、200610122873.5、200610122865.0和200810071465.0中已公开了三种骨骼粘合材料及其制备方法，分别如下：
海藻酸钠-瓜儿胶复合骨骼粘合剂及其制备方法(专利号ZL 200610123092.8)：以海藻酸钠和瓜儿胶为主要配方。
海藻酸钠-羧甲基纤维素复合骨骼粘合剂及其制备方法(专利号ZL 200610122865.0)：以海藻酸钠和羧甲基纤维素为主要配方。
新型骨粘合材料及其制备方法(申请号200810071465.0)：以聚乙二醇和羧甲基纤维素为主要配方。
骨骼粘合剂的粘合方法(专利号ZL 200610122873.5)：公开了海藻酸钠-瓜儿胶复合骨骼粘合剂和海藻酸钠-羧甲基纤维素复合骨骼粘合剂的粘合方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的医用粘合剂尤其是骨骼粘合剂所存在的胶层脆性大、粘合强度不高、有毒副作用等问题，提供一种具有制备容易、粘结强度高、固化迅速的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂及其制备方法。
所述硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂由硫酸软骨素、聚乙二醇和水组成，按质量比的含量为硫酸软骨素∶聚乙二醇∶水＝(1～2.5)∶(5～6)∶1。
所述硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的制备方法如下：
将硫酸软骨素、聚乙二醇和水按比例混合后，即得粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
所述混合的温度可为4～70℃。
与已有的骨骼粘合剂相比，本发明的特点在于以硫酸软骨素和聚乙二醇等医用材料作为制备骨骼粘合材料的原料，有较好的安全性和生物相容性，且制备工艺简单、成本低廉、操作方便，尤其是制备出的粘合材料具有较高的粘结强度。已获得的专利的海藻酸钠-瓜儿胶复合骨骼粘合剂(中国专利ZL 200610123092.8)、海藻酸钠-羧甲基纤维素复合骨骼粘合剂(中国专利ZL 200610122865.0)，它们的粘合强度均不到10kPa(见文献：郑江，陈怡，高亚辉，张建新.三种胶体材料及其复合物作为骨粘合剂的粘合强度比较.中国海洋药物，2009，28(1)：26-29)，而本发明的粘合剂的粘合强度均高于10kPa，最高的可达231kPa(参见表1)，大大高于上述两种已获得专利的骨粘合剂配方。
表1硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的粘合强度(kPa)
Figure BDA0000112558820000031
本发明采用上述两种医用材料为原料，开发制备出一种新型骨粘合材料，该材料具有较高的骨粘合强度，较好的生物相容性，是一种较具开发潜力的医用骨科材料。
附图说明
图1为本发明的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的红外光谱图。在图1中，横坐标为波数(cm-1)，纵坐标为透光率(％)。
图2为硫酸软骨素与聚乙二醇简单混合的对照组的红外光谱图。在图2中，横坐标为波数(cm-1)，纵坐标为透光率(％)。
图3为聚乙二醇的红外光谱图。在图3中，横坐标为波数(cm-1)，纵坐标为透光率(％)。
图4为硫酸软骨素的红外光谱图。在图4中，横坐标为波数(cm-1)，纵坐标为透光率(％)。
具体实施方式
实施例1
将硫酸软骨素1g、聚乙二醇5g加入1g水中，4℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例2
将硫酸软骨素1.75g、聚乙二醇5g加入1g水中，10℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例3
将硫酸软骨素2.5g、聚乙二醇5g加入1g水中，20℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例4
将硫酸软骨素1g、聚乙二醇5.5g加入1g水中，30℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例5
将硫酸软骨素2g、聚乙二醇5.5g加入1g水中，40℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例6
将硫酸软骨素2.5g、聚乙二醇5.5g加入1g水中，45℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例7
将硫酸软骨素1g、聚乙二醇6g加入1g水中，50℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例8
将硫酸软骨素1.8g、聚乙二醇6g加入1g水中，60℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
实施例9
将硫酸软骨素2.5g、聚乙二醇6g加入1g水中，70℃水浴中混合搅拌均匀，即得到粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
所制备的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的红外光谱表征如下：
选择实施例9的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂配方制备相应的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂，同时按实施例9中的同样比例将聚乙二醇和硫酸软骨素简单混合(不含水)作为对照组，然后对该硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂、对照组以及聚乙二醇、硫酸软骨素等样品分别进行红外光谱测定，得到图1～4的红外光谱图。从图中可看出，硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂与简单混合的对照组的红外光谱几乎是一样的，说明将硫酸软骨素和聚乙二醇制备成硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂后并没有改变二者的化学性质，但其粘合特性却得到了大大加强。另外，硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的红外光谱图大多与聚乙二醇的相类似，但在1600～1750cm-1波数附近的峰却与硫酸软骨素在该位置的红外光谱相似，说明硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂也同时具有了聚乙二醇和硫酸软骨素二者的物理化学性质。由于聚乙二醇和硫酸软骨素都是相容性良好的生物医用材料，利用二者制备出的这种骨粘合材料不仅保留了二者的物理化学性质，而且使粘合性能有了较大提高，因此本发明的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂具有较好的应用前景。

Claims (3)

1.硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂，其特征在于由硫酸软骨素、聚乙二醇和水组成，按质量比的含量为硫酸软骨素∶聚乙二醇∶水＝(1～2.5)∶(5～6)∶1。
2.如权利要求1所述的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：
将硫酸软骨素、聚乙二醇和水按比例混合后，即得粘稠状的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂。
3.如权利要求2所述的硫酸软骨素-聚乙二醇复合骨骼粘合剂的制备方法，其特征在于所述混合的温度为4～70℃。
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