CN102580144B

CN102580144B - 外科用骨水泥及其制造方法

Info

Publication number: CN102580144B
Application number: CN201210020312.XA
Authority: CN
Inventors: 刘松村; 陈松青; 赖慧君; 简可欣
Original assignee: Hekang Biological Sci & Tech Co Ltd
Current assignee: Hekang Biological Sci & Tech Co Ltd; Maxigen Biotech Inc
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-01-10
Also published as: CN102580144A; US8414930B2; US20120178684A1; TWI399226B; TW201228681A

Abstract

本发明公开了一种外科用骨水泥及其制造方法。该外科用骨水泥包含一骨水泥成分，其选自由磷酸四钙、α-磷酸三钙、已分解氢氧基磷灰石或其组合组成的碱性磷酸钙的群组中；一固化剂，其选自由柠檬酸一钙、柠檬酸二钙或其组合组成的酸性柠檬酸钙的群组中；以及水。其中，骨水泥成分与固化剂的重量比在约1∶1至约8∶1的范围。该外科用骨水泥为生物可再吸收且具生物活性，并可适用于骨科、整形外科、颌面、耳科及牙科的应用。此外，本发明中的外科用骨水泥具有良好的流动特性和相对较短的固化时间。

Description

外科用骨水泥及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种外科用骨水泥(surgical cement)，也被称为骨水泥(bone cement)或生物可再吸收性植入物，特别是指一种为生物可再吸收且具生物活性，可适用于骨科、整形外科、牙科、耳科及颌面应用的外科用骨水泥及其制造方法。

背景技术

硬组织中主要的无机组成为生物磷灰石，而氢氧基磷灰石(hydroxyapatite，HA)是一种具有与生物磷灰石相同晶体结构的磷酸钙化合物。原则上，氢氧基磷灰石应是硬组织替换材料的理想选择，然而沉淀的氢氧基磷灰石却具有非常细小的粒径。由于操作上的困难，这将阻碍了沉淀的氢氧基磷灰石在医疗领域的应用。

透过高温烧结的技术，已有许多类型的磷酸钙陶瓷被制备而成，并已被认可作为骨替代物的有效且生物兼容的材料。这些磷酸钙陶瓷包括磷酸四钙(tetracalcium phosphate，TTCP)、氢氧基磷灰石、α-磷酸三钙(alpha-tricalciumphosphate，α-TCP)、β-磷酸三钙(beta-tricalcium phosphate，β-TCP)、焦磷酸钙及双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate，BPC)陶瓷。大部分用于医疗应用的磷酸钙陶瓷都被制备成颗粒状或块状。但块状易脆且难以塑形，而颗粒状则具有手术固定性不佳的问题。为了解决上述问题，已有许多尝试致力于制备生物可再吸收的泥浆或骨水泥材料，如熟石膏、胶原蛋白、聚合物及许多类型的磷酸钙骨水泥，以作为颗粒状磷酸钙陶瓷的黏合剂。

Chow与其同事(美国专利号4518430及4612053)在约二十五年前开始研发磷酸钙骨水泥。第一个磷酸钙骨水泥是基于磷酸四钙与磷酸二钙(dicalciumphosphate，DCP)的交互作用来产生硬化的骨水泥，其最终产物就是氢氧基磷灰石。之后，许多氢氧基磷灰石骨水泥的改性通过加入固化时间调节剂或其它试剂以改善其流动性。然而，氢氧基磷灰石骨水泥的再吸收非常缓慢，且在潮湿环境的固化效果不佳。此外，其流动性很差。另一种研发出的磷酸钙骨水泥是二水磷酸二钙(dicalcium phosphate dihydrate，DCPD)。这种骨水泥的基本组成是钙/磷摩尔比大于1的碱性磷酸钙化合物与一水磷酸一钙(monocalcium phosphate monohydrate)、无水磷酸一钙或磷酸。一般所使用的碱性磷酸钙化合物为磷酸三钙(tricalcium phosphate，TCP)及氢氧基磷灰石，有时也可使用氧化钙或碳酸钙。这种骨水泥的缺点为固化时酸性强、流动差、机械强度弱，以及难以得到一致的结果。因此，这种骨水泥通常保留过多的碱性成分。在固化之后，会有一些未反应的成分与产物二水磷酸二钙在一起。这种骨水泥在液体环境的固化效果也不佳。

大多数的磷酸钙(CP)骨水泥不是氢氧基磷灰石(HA)骨水泥就是磷酸二钙(DCP)骨水泥，两种骨水泥都只使用磷酸钙化合物，一个有较高的钙/磷摩尔比，另一个则有较低的钙/磷摩尔比。最常见具有高钙/磷摩尔比的化合物为磷酸四钙、氢氧基磷灰石及磷酸三钙。在过去有一些尝试是使用这些具有高钙/磷摩尔比的磷酸钙化合物作为骨水泥成分，并使用其它不包含磷酸钙的可溶性酸性化合物作为固化剂。这些酸性化合物包含磷酸、双官能团有机酸、柠檬酸及多环酸。这些骨水泥通常在性质上具有很强的酸性，并需要很长的时间来达到中性pH。植入后，这些骨水泥会造成刺激及发炎反应。此外，这些骨水泥的生物再吸收性很难控制且缺乏良好的操纵特性。其它骨水泥则采用可溶性碱性硅酸盐作为固化剂，其反应产物为硅酸钙。

S.T.Liu等人于美国专利号5149368中提出一种可再吸收的生物活性磷酸钙骨水泥，包含磷酸四钙的骨水泥粉末、由酸性柠檬酸盐类组成的固化剂以及充足的水以形成骨水泥糊状物。S.T.Liu等人进一步于美国专利号5262166中提出一种可再吸收的生物活性含磷酸骨水泥，其中此骨水泥包含由钙磷酸钠(calcium sodium phosphate)或钙磷酸钾(calcium potassiumphosphate)陶瓷组成的骨水泥粉末、由柠檬酸或酸性柠檬酸盐类组成的固化剂以及水。在这两个专利中，酸性柠檬酸盐类都是选取自由可溶性柠檬酸二氢钠(NaH₂ citrate)、柠檬酸氢二钠(Na₂H citrate，)、柠檬酸二氢钾(KH₂ citrate)、柠檬酸氢二钾(K₂H citrate)、柠檬酸二氢铵(NH₄H₂ citrate)及柠檬酸氢二铵((NH₄)₂H citrate)所组成的群组中。

然而，使用可溶性柠檬酸或可溶性酸性柠檬酸盐，如柠檬酸二氢钠、柠檬酸氢二钠、柠檬酸二氢钾、柠檬酸氢二钾、柠檬酸二氢铵及柠檬酸氢二铵等作为固化剂时，固化时间对于该酸性固化剂的用量会非常敏感。磷酸钙化合物的溶解度强烈地取决于溶液的pH，当pH在7左右时，磷酸钙化合物的溶解度依序为磷酸四钙＞α-磷酸三钙＞β-磷酸三钙＞氢氧基磷灰石。含有磷酸四钙及α-磷酸三钙两者的已分解氢氧基磷灰石也应比β-磷酸三钙和氢氧基磷灰石具有更高的溶解度。通过把钙/磷摩尔比等于1.5或更高的磷酸钙化合物与柠檬酸反应，将会产生钙离子、磷酸根离子及柠檬酸根离子而形成其它磷酸钙化合物及相应的柠檬酸钙，如柠檬酸一钙(Ca(H₂ Citrate)₂)、柠檬酸二钙(CaH Citrate)、柠檬酸三钙(Ca₃ Citrate₂)或取决于溶液pH的磷酸钙柠檬酸(calcium phosphate citrate)复合物。磷酸钙化合物是否能与柠檬酸形成固化骨水泥强烈取决于磷酸钙化合物的性质。举例来说，具有高溶解度及高溶解速率的磷酸四钙、α-磷酸三钙或已分解氢氧基磷灰石能在相对较短的时间，如15分钟内与柠檬酸形成骨水泥。不过，一个必要的先决条件是磷酸钙对柠檬酸的比率应维持较高，通常高于3。柠檬酸的量越多，骨水泥的固化时间就越长，其酸性也越强。若该比率接近3或更低，则混合糊状物无法在一小时内固化。因此，固化所使用柠檬酸的量处在一个相当狭窄的范围。对于β-磷酸三钙或氢氧基磷灰石而言，由于它们的低溶解速率而可与柠檬酸形成糊状物，但却完全不能固化而变硬。

在理想情况下，一个适用于硬组织应用的骨水泥材料应具备良好的生物相容性、适当的生物再吸收速率，以及良好的固化性质和合理的固化时间。上述大多数的骨水泥都具有一定的缺陷。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是提供一种外科用骨水泥及其制造方法以提供良好的流动性、可控制的再吸收速率、在水溶液环境下良好的固化行为及合适的固化时间。

依据本发明的目的，一种可用于骨科、整形外科、牙科、耳科及颌面应用的外科用骨水泥包括一骨水泥成分，其选自由磷酸四钙(TTCP)、α-磷酸三钙(α-TCP)、已分解氢氧基磷灰石(decomposed HA)或其组合组成的碱性磷酸钙的群组中；一固化剂，其选自由柠檬酸一钙(Ca(H₂ Citrate)₂)、柠檬酸二钙(CaH Citrate)或其组合组成的酸性柠檬酸钙的群组中；以及水。其中，骨水泥成分与固化剂的重量比在约1∶1至约8∶1的范围。

较佳地，已分解氢氧基磷灰石为包含磷酸四钙及α-磷酸三钙的部分或完全分解的氢氧基磷灰石。

较佳地，本发明的外科用骨水泥的固化时间为约3分钟至约20分钟。更佳地，本发明的外科用骨水泥具有约5分钟至约15分钟的固化时间。

此外，本发明还提供了一种制造用于骨科、整形外科、牙科、耳科及颌面应用的外科用骨水泥的方法，其步骤包括：将选自碱性磷酸钙的群组中的骨水泥成分及选自该酸性柠檬酸钙的群组中的固化剂进行混合，其中骨水泥成分与固化剂的重量比范围为约1∶1至约8∶1；加入需要量的水以取得一混合物；接着揉合该混合物以取得骨水泥糊状物。其中碱性磷酸钙包含磷酸四钙、α-磷酸三钙、已分解氢氧基磷灰石或其组合；而该酸性柠檬酸钙则包含柠檬酸一钙、柠檬酸二钙或其组合。

较佳地，在进行混合步骤前，已分解氢氧基磷灰石为部分或完全分解以形成α-磷酸三钙及磷酸四钙。

简而言之，根据本发明的外科用骨水泥及其制造方法可提供一个或更多以下的优点：

不像其它骨水泥使用可溶性柠檬酸或可溶性柠檬酸盐作为固化剂，本发明的骨水泥使用微溶酸性柠檬酸钙作为固化剂。固化时间对于酸性试剂的用量较不敏感，而使本发明所使用的酸性固化剂可有很大的变化范围。此外，使用越多的酸性固化剂，产物就越可高度再吸收。这又提供了控制生物再吸收速率的灵活度。

由于其高黏着性的特性，本发明的外科用骨水泥能容纳大量的生物相容性填充料，如硫酸钙、磷酸二钙(DCP)、氢氧基磷灰石、明胶、胶原蛋白或矿化胶原蛋白。这更加强了能更好控制此骨水泥的生物再吸收速率的容易程度。

本发明的外科用骨水泥通过使用人体接受良好的骨水泥成分而具有良好的生物相容性。此外，本发明的骨水泥在控制生物再吸收速率具有优异的灵活度以及容易流动和良好的操作特性。因此，本发明的骨水泥作为用于硬组织替换材料的植入物较先前技术有更好的实用性。举例来说，本发明的骨水泥可用于骨移植、骨折固定、骨缺损填充料、颌面手术、脊柱融合、骨水泥、牙科用水泥，以及抗生素药物、骨生长因子和骨成形蛋白(bone morphogeneticproteins)的药物投递系统。本发明的骨水泥也可作为其它生物相容性材料的颗粒或粉末的黏合剂。

本发明的其它方面将在随后具体实施方式部分作说明、透过其教导作部分合宜地思考或通过本发明所公开的实施例来理解。本发明的各个层面能够透过详细指出在以下申请专利范围中的组成与组合而被理解和完成。需注意的是，本发明的上述总结及以下的详细描述是作为为示范和说明的目的，而不是用来限制本发明的范畴。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的制造外科用骨水泥的方法的流程图。

图2为根据本发明另一实施例的制造外科用骨水泥的方法的流程图。

主要组件符号说明

S1～S3：步骤

SS1～SS3：步骤

具体实施方式

配合本发明各种实施例的附图及以下的详细说明，本发明的示范性实施例将更充分的被理解。

参照图1，其是根据本发明的一实施例的制造外科用骨水泥的方法的流程图。此方法包含以下步骤：步骤S1中，选自碱性磷酸钙的群组中的骨水泥成分与选自酸性柠檬酸钙的群组中的固化剂以重量比范围为约1∶1至约8∶1来进行混合。步骤S2中，加入需要量的水以取得一混合物，而在步骤S3中，接着揉合该混合物以取得骨水泥糊状物。其中碱性磷酸钙由磷酸四钙(TTCP)、α-磷酸三钙(α-TCP)、已分解氢氧基磷灰石(decomposed HA)或其组合组成；而酸性柠檬酸钙则由柠檬酸一钙(Ca(H₂ Citrate)₂)、柠檬酸二钙(CaHCitrate)或其组合组成。

参照图2，其是根据本发明的另一实施例的制造外科用骨水泥的方法的流程图。此方法包含以下步骤：步骤SS1中，生物相容性填充料与选自碱性磷酸钙的群组中的骨水泥成分及选自酸性柠檬酸钙的群组中的固化剂进行混合。步骤SS2中，加入需要量的水以取得一混合物，而在步骤SS3中，接着揉合该混合物以取得骨水泥糊状物。其中骨水泥成分与固化剂的重量比在约1∶1至约8∶1的范围。碱性磷酸钙由磷酸四钙、α-磷酸三钙、已分解氢氧基磷灰石或其组合组成；而酸性柠檬酸钙则包含柠檬酸一钙、柠檬酸二钙或其组合组成。

上述生物相容性填充料可选自由α-磷酸三钙、β-磷酸三钙(β-TCP)、磷酸四钙、磷酸八钙、磷酸钙磷灰石、二水磷酸二钙(DCPD)、无水磷酸二钙、碳酸钙、珊瑚、二水硫酸钙、半水硫酸钙、无水硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氟化钙、氧化镁、氢氧化镁、柠檬酸钙、明胶(gelatin)、胶原蛋白、几丁聚醣(chitosan)、几丁质(chitin，又称，甲壳素)、矿化胶原蛋白及其组合所组成的群组中。较佳地，该生物相容性填充料的粒径可为5微米至2毫米。而以外科用骨水泥的总重量为基准计，此生物相容性填充料的重量可达到约80％。

其中，所获得的骨水泥糊状物可具有约3分钟至约20分钟的固化时间，较佳为约5分钟至15分钟。此骨水泥糊状物可被塑造成任何所需的形状，且在固化之前可处于水中而不崩解。

在另一实施例中，在步骤S1或步骤SS1之前，该已分解氢氧基磷灰石可为部分或完全分解以形成α-磷酸三钙及磷酸四钙。

在又一实施例中，该方法更包含加入可溶性pH调节剂的步骤；或加入抗生素、药物、骨生长因子或骨成形蛋白(bone morphogenetic proteins)的步骤。其中，可溶性pH调节剂可选自由磷酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、柠檬酸钠(Na₃ Citrate)、柠檬酸钾(K₃ Citrate)、柠檬酸铵((NH₄)₃Citrate)、磷酸钠(Na₃PO₄)、磷酸钾(K₃PO₄)及其组合所组成的群组中。抗生素的重量占该外科用骨水泥的总重量可达到约20％。

在其它实施例中，外科用骨水泥是根据上述方法和条件来提供。

本发明的外科用骨水泥是由磷酸钙和微溶不含磷酸盐的酸性化合物形成，其形成一个在与水溶液结合后具有高生物相容性的可塑造的糊状物。该糊状物易于操作且具有良好的流动性及切实可行的固化时间。该骨水泥糊状物在固化前不久时，对于在水溶液中的崩解有极佳的抗性。由此产生的骨水泥可适用于例如骨科、整形外科、颌面手术、耳科和牙科的应用。

因此，本发明提供一个具有良好流动性、在水溶液环境下良好的固化行为、合适的固化时间(约5至15分钟)以及可灵活组成以控制再吸收时间的外科用骨水泥。本发明的骨水泥包含碱性的骨水泥成分和酸性的固化剂。所选择的碱性骨水泥成分包含较高溶解度的钙化合物，如磷酸四钙、α-磷酸三钙及已分解氢氧基磷灰石。所使用的酸性固化剂为微溶酸性柠檬酸钙，如柠檬酸一钙、或柠檬酸一钙与柠檬酸二钙的组合。固化溶液可为纯水、蒸馏水或盐水。当骨水泥成分及固化剂与水混合之后，会形成骨水泥糊状物。在此阶段，糊状物可被涂在骨缺损处或注入骨缺损处。此糊状物在约3至20分钟，较佳在约5到15分钟的范围内会在原处固化而变硬。由于糊状物变得更加黏稠，其可容易地被注入且在固化前不久时在水中保持良好状态而不会崩解。此糊状物即使不使用黏合剂，仍具有强大的黏结强度。或者，该糊状物可塑造成任何所需的形状并先干燥以供未来使用。

在磷酸钙盐类中，磷酸一钙呈酸性，然而磷酸二钙(DCP)、磷酸三钙(TCP)或氢氧基磷灰石(HA)的水性悬浮液则因低溶解度而表现出接近中性的pH。唯一表现出强碱性质的磷酸钙陶瓷是磷酸四钙。本发明的骨水泥采用微溶酸性柠檬酸钙作为固化剂，而不是可溶性柠檬酸或可溶性酸性柠檬酸盐，例如柠檬酸二氢钠、柠檬酸氢二钠、柠檬酸二氢钾、柠檬酸氢二钾、柠檬酸二氢铵及柠檬酸氢二铵。该酸性柠檬酸钙可为柠檬酸一钙、或柠檬酸一钙与柠檬酸二钙的组合。柠檬酸溶液的pH接近2，而柠檬酸一钙悬浮液的pH则约3或稍微高一些。因此，本发明中使用酸性柠檬酸钙的骨水泥比其它使用柠檬酸的骨水泥具有更高的表面pH。此外，本发明中使用酸性柠檬酸钙的骨水泥的固化时间对酸性柠檬酸盐的用量较不敏感。较大量的酸性柠檬酸钙可用于与上面列举的可溶性磷酸钙形成硬化的骨水泥。这又提供了控制再吸收速率的优点，因为使用较大量的酸性柠檬酸钙会产生具较高再吸收反应的产物。

外科用骨水泥的生物再吸收速率是骨水泥作为硬组织替换材料的主要考虑。对幼童而言，可再吸收的骨替代物是较佳的。初始固化的骨水泥包含反应产物如二水磷酸二钙或其它磷酸钙及不同类型的柠檬酸钙与未反应的原有磷酸钙在一起。这些反应产物通常比未反应的原有磷酸钙更快被吸收，因此，改变磷酸钙与酸性柠檬酸盐的重量比将可改变其生物再吸收速率。在本发明中，碱性磷酸钙与酸性柠檬酸钙的重量比值保持低至1，且可提高至3或4，甚至到8。

由于本发明的外科用骨水泥的高黏结强度，其可容纳大量细粉状或颗粒状的生物相容性材料做为填充料。该填充料的粒径大小范围从数微米至约1-2毫米。除了具有良好生物相容性之外，填充料不应对骨水泥的完整性及固化行为有表现出明显影响。适用的填充料包含β-磷酸三钙、二水磷酸二钙、磷酸钙磷灰石、碳酸钙、珊瑚、二水硫酸钙、半水硫酸钙、无水硫酸钙、氟化钙、氧化钙、氧化镁、柠檬酸钙、明胶、胶原蛋白及矿化胶原蛋白。适当的填充料选择范围可从再吸收速率非常慢的材料，如磷酸钙磷灰石材料，到再吸收速率非常快的材料，如硫酸钙、碳酸钙、氧化钙及明胶。这更加强了控制骨水泥的生物再吸收速率的灵活度。

在本发明的外科用骨水泥中，预先混合碱性骨水泥成分、酸性固化剂及填充料以形成一均质混合粉末。此预先混合粉末接着与无菌水或盐水混合以在手术现场形成一可用的糊状物。然后将这些可用的糊状物涂在骨缺损处，或是以注射器注入骨缺损处的其它方式来投递。在置入骨缺损处之后，该糊状物会在几分钟内固化而变硬。或者，此糊状物可在使用前预先固化成任何形状。举例来说，在使用作为药物投递系统时，将需求量的药物先与该骨水泥成分、固化剂及填充料混合以形成一预先混合粉末。在固化之后，硬化的骨水泥可再打碎到适当大小的颗粒状。接着在使用前干燥保存该含药物的骨水泥。

除了填充料之外，本发明的骨水泥也可加入pH调节剂、药物、抗生素、骨生长因子或骨成形蛋白。本发明的骨水泥可使用作为用于1)骨移植、骨缺损填充料或已手术或因损伤而移除的骨头的取代物；2)骨脊增进术(ridgeaugmentation)的材料；3)颌骨修补；4)颅颌面外科手术；5)牙科或整形外科手术的泥封水泥(luting cement)；6)脊柱融合；7)齿髓填充材料；8)根管水泥；9)因牙周疾病而流失的骨矿物的更换或促进再生；及10)药物释放系统的生物可再吸收骨水泥。采用本发明的骨水泥释放的药物较佳为抗生素。

实施例

使用的材料：酸性柠檬酸钙盐类如柠檬酸一钙及柠檬酸二钙，是采用化学计量的柠檬酸、碳酸钙或氢氧化钙与最少量的水进行反应而制备，以促使所需的盐类沉淀。在沉淀之后，将整个沉淀材料风干。将干燥的沉淀块碾碎至能通过筛孔150网目(mesh)的粒径。纯氢氧基磷灰石陶瓷经高温处理分解成为α-磷酸三钙及磷酸四钙，其中α-磷酸三钙是由沉淀方法制备。该磷酸钙沉淀块再经高温烧结及淬火形成α-磷酸三钙陶瓷，再将该烧结块碾碎至能通过筛孔150网目的粒径备用。

实施例1

将2克已分解氢氧基磷灰石与1.2克柠檬酸一钙及0.35克柠檬酸二钙混合。接着进一步将该混合粉末与1.2毫升纯水混合以形成一糊状物，此糊状物在2至6分钟内流动良好。制备后5分钟时，将少量该糊状物加入水中。此一小块糊状物在水中保持良好而不变形或崩解，且在水中固化良好。该糊状物在8分钟时固化而变硬成骨水泥。之后，该硬化的骨水泥在水中老化试验(aging test)。该固化骨水泥在水中数个月后仍保持坚固且未显示任何崩解的迹象。

实施例2～6

实验例2到实验例6是为了研究酸性柠檬酸一钙对骨水泥固化时间的影响而设计的。各实验中皆使用1克已分解氢氧基磷灰石，而柠檬酸一钙及水的用量则有变化，结果列在表1。

表1显示固化时间

结果显示固化时间随酸性柠檬酸一钙的用量而变化。当柠檬酸一钙用量在0.4克至0.6克时，固化时间维持相同，而当此用量由0.6克变化至1.0克时，固化时间的改变也颇温和。

实施例7

首先将2克α-磷酸三钙与0.5克柠檬酸一钙混合。再将该混合粉末与0.8毫升的水混合而得一糊状物，此糊状物在开始数分钟内流动良好。该糊状物在约6分钟时固化成骨水泥。此固化骨水泥在水中数个月后仍保持非常坚固。

实施例8～10

实验例8到实验例10是为了研究酸性柠檬酸一钙对骨水泥固化时间的影响而设计的。各实验中皆使用1克磷酸四钙，而柠檬酸一钙及水的用量则有变化，结果列在表2。

表2显示固化时间

实施例11～14

实验例11到实验例14是由非反应填充料如硫酸钙、二水磷酸二钙及矿化胶原蛋白所设计的。各实验中皆使用1克已分解氢氧基磷灰石。

虽然已展示且说明本发明的特定实施例，但依据本发明的教导，对于本领域的普通技术人员将明显得知可在不偏离本发明及其较大观点做修改或变更。因此，任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims

1.一种外科用骨水泥，其包含：

一骨水泥成分，其选自一由磷酸四钙、α-磷酸三钙、已分解氢氧基磷灰石或其组合组成的碱性磷酸钙的群组中；

一固化剂，其选自一由柠檬酸一钙、柠檬酸二钙或其组合组成的酸性柠檬酸钙的群组中；以及

水；

其中，该骨水泥成分与该固化剂的重量比在1：1至8：1的范围。

2.如权利要求1所述的外科用骨水泥，其特征在于，该已分解氢氧基磷灰石为包含磷酸四钙及α-磷酸三钙的部分或完全分解的氢氧基磷灰石。

3.如权利要求1所述的外科用骨水泥，其特征在于，固化时间为3分钟至20分钟。

4.如权利要求3所述的外科用骨水泥，其特征在于，固化时间为5分钟至15分钟。

5.如权利要求1所述的外科用骨水泥，其特征在于，该外科用骨水泥还包含一生物相容性填充料。

6.如权利要求5所述的外科用骨水泥，其特征在于，以该外科用骨水泥的总重量为基准计，该生物相容性填充料的重量达到80%。

7.如权利要求5所述的外科用骨水泥，其特征在于，该生物相容性填充料选自一由β-磷酸三钙、磷酸八钙、磷酸钙磷灰石、二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、碳酸钙、珊瑚、二水硫酸钙、半水硫酸钙、无水硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氟化钙、氧化镁、氢氧化镁、明胶、胶原蛋白、几丁聚醣、几丁质、矿化胶原蛋白及其组合所组成的群组中。

8.如权利要求5所述的外科用骨水泥，其特征在于，该生物相容性填充料的粒径在5 微米至 2 毫米的范围。

9.如权利要求1所述的外科用骨水泥，其特征在于，该外科用骨水泥还包含一可溶性pH调节剂。

10.如权利要求9所述的外科用骨水泥，其特征在于，该可溶性pH调节剂选自一由磷酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、柠檬酸三铵、磷酸三钠、磷酸三钾及其组合所组成的群组中。

11.如权利要求1所述的外科用骨水泥，其特征在于，该外科用骨水泥还包含一药物、一骨生长因子或一骨成形蛋白。

12.如权利要求11所述的外科用骨水泥，其特征在于，该药物为一抗生素，以该外科用骨水泥的总重量为基准计，该抗生素的重量达到20%。

13.一种制造外科用骨水泥的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

混合一选自一碱性磷酸钙的群组中的骨水泥成分及一选自一酸性柠檬酸钙的群组中的固化剂，其中，该骨水泥成分与该固化剂的重量比在1：1至8：1的范围；

加入一需要量的水以取得一混合物；以及

揉合该混合物以取得一骨水泥糊状物；

其中，该碱性磷酸钙是由磷酸四钙、α-磷酸三钙、已分解氢氧基磷灰石或其组合组成；该酸性柠檬酸钙是由柠檬酸一钙、柠檬酸二钙或其组合组成。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在混合步骤之前，该已分解氢氧基磷灰石为部分或完全分解以形成α-磷酸三钙及磷酸四钙。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该骨水泥糊状物的固化时间为5分钟至15分钟。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该骨水泥糊状物能被塑造成任何所需的形状且在固化之前能处于水中而不崩解。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在加入水的步骤前，还包含将一生物相容性填充料加入以与该骨水泥成分及该固化剂混合的步骤。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该生物相容性填充料为选自一由β-磷酸三钙、磷酸八钙、磷酸钙磷灰石、二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、碳酸钙、珊瑚、二水硫酸钙、半水硫酸钙、无水硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氟化钙、氧化镁、氢氧化镁、明胶、胶原蛋白、几丁聚醣、几丁质、矿化胶原蛋白及其组合所组成的群组中。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该生物相容性填充料的粒径在5 微米至 2 毫米的范围。

20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包含加入一可溶性pH调节剂的步骤。

21.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包含加入一药物、一骨生长因子或一骨成形蛋白的步骤。