CN102639157B - 糊膏-粉末双聚合物基骨水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于关节成形术或椎体成形术的聚合物基骨水泥，更具体地，本发明涉及一种通过如下方法制备的糊膏-粉末双聚合物基骨水泥：溶解特定的粉末组分，所述特定的粉末组分来自粉末组分并在液体单体中不引起化学反应，由此产生粘稠的糊膏；将剩余的粉末组分与糊膏混合，并且在外科手术过程中将混合物暴露在最小量的空气中，由此所述混合物可直接用在正在操作的身体部位，而无需额外的粘附时间。本发明同样涉及一种用于注射骨水泥的设备。

Description

糊膏-粉末双聚合物基骨水泥
技术领域
本发明涉及一种用于关节成形术或椎体成形术的糊膏-粉末骨水泥以及用于注射该骨水泥的设备，更具体地，本发明涉及一种可通过在待治疗部位的将预定的化学-非反应性粉末状组分溶解在液体单体中以形成具有高粘度的糊膏，随后将其他粉末状组分与糊膏在最少量的空气中混合而直接用于该部位的糊膏-粉末二元聚合物骨水泥，因而该糊膏-粉末二元聚合物骨水泥无需另外的等待时间。 
背景技术
由于椎骨或骨的损坏，使用了向体内包埋人造材料的不同的方法。具体地，由于不同种类的关节(椎骨和骨)的损坏，对膝关节或髋关节广泛使用总关节关节成形术和再手术。在这种情况下，为了补充与这种关节成形术和手术相关的骨损失，骨水泥用于固定包埋在身体中的人造材料。 
骨水泥，每一种都是用于增强流动性的材料，主要用于补充由于骨折或外科手术引起的骨损失或用于通过稳定植入物来转移在植入物和骨之间的机械载荷。骨水泥宽泛地分类为聚合物骨水泥和陶瓷骨水泥。此处，陶瓷骨水泥包括磷酸钙(包括磷灰石)和具有生物相容性的生物陶瓷作为主要组分，并且由于其对于身体中的组织优良的生物相容性，通常用作骨损失的替代物。然而，由于陶瓷骨水泥具有低强度，骨水泥通常用于固定人造材料例如植入物来代替陶瓷骨水泥。 
骨水泥包括粉末组分和液体组分。在手术时，这些粉末和液体组分彼此混合以形成糊膏，随后使用该糊膏。粉末组分包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为主要组合物，并且，在市售可得的骨水泥中，粉末组分可包括甲基丙烯 酸酯和苯乙烯的共聚物作为主要组分。此外，粉末组分包括过氧化苯甲酰，其为自由基聚合引发剂。此外，粉末组分包括硫酸钡或氧化锆，其为造影剂（radiopacifier），以增强对X-射线的不透明性。此外，粉末组分包括庆大霉素等作为抗生素，用于防止在手术期间的细菌感染。 
液体组分包括甲基丙烯酸甲酯，其为作为主要组分的单体。此外，液体组分可包括N,N-二甲基对甲苯胺(或二甲基氨基苯基乙醇)。N,N-二甲基对甲苯胺充当自由基活化剂，以加速自由基的形成。此外，液体组分包括非常少量的氢醌作为稳定剂来抑制当储存骨水泥时的自聚合反应。 
当粉末组分和液体组分彼此混合时，混合物的粘度与在高流动性的初始状态下聚合物粉末在液体单体中的溶解速率成比例快速提高，因此其混合物形成为面团状混合物。此时，开始放热自由基聚合。也就是，放热自由基聚合通过使过氧化苯甲酰(其为包括在粉末组分中的聚合引发剂)与甲基丙烯酸甲酯(其包括在液体组分)反应而进行。在这种情况下，聚合度、强度、多孔性和骨水泥的残余单体通过游离电子的游离度和浓度确定，游离电子由初始粘度引起。这种面团状混合物通过聚合凝固并用于固定人造植入物。 
在涉及骨水泥的外科程序中，当粉末和液体组分彼此混合以形成具有预定粘度的面团状混合物(此时(面团时间)，面团状混合物不粘附于外科手套(不含粉末的胶乳手套))，因此在临床应用时进行外科程序，也就是，此时将容易粘附于骨损失部分的骨水泥注入人体。因此，外科程序包括混合、等待、生面团和工作的步骤。此外，外科程序可进一步包括凝固的步骤，其中由于面团状骨水泥中的聚合引起的粘度劣化而不再能进行工作。混合、等待、工作和凝固很大程度上受到PMMA聚合物的特征(例如，珠粒尺寸、分子量、其对非交联的MMA单体的溶胀特征)以及工作温度的影响。 
因此，面团状骨水泥最好粘附于当面团状骨水泥的聚合特征及其注射时间安排通过合成确定存在骨损失的部分。也就是，当将面团状骨水泥施用于 骨组织时，面团状骨水泥中的自由基聚合快速加速，同时周围温度从室温升至体温，因此粘弹性面团状骨水泥的弹性提高，结果是自由基和单体分子的扩散降低，由此快速到达凝固时间。由于当面团状骨水泥的弹性快速提高时，手术在物理上（physically）受到限制，将粘弹性面团状骨水泥施用于骨组织的外周或当不能准确理解施用的面团状骨水泥的聚合特征并且过快或过慢决定面团状骨水泥的注射时间时硬化。因此，实际上开发了用于由于医生不同的临床经验引起的在施用骨水泥中的差异最小化的不同的混合和分配设备。 
同时，通常的粉末-液体骨水泥分类为低粘度骨水泥和高粘度骨水泥两种，这取决于它们的初始粘度。低粘度骨水泥，其初始流动性高，有利的在于，由于骨水泥形成面团状骨水泥的时间长，可在开始工作之前充分准备，但是问题在于，其手术时间变长。高粘度骨水泥，其初始流动性低，问题在于，由于其快速硬化而必须快速施用。然而，高粘度骨水泥有利的在于，由于其能承受在用骨水泥处理的骨组织的外周出现的出血的压力，其不与血液混合，并且有利的在于其可快速施用于骨组织。然而，在施用高粘度骨水泥时，由于骨水泥的高粘度，在混合过程期间必须另外使用用于防止引入空气的真空混合机和用于注射高粘度骨水泥的高压注射器。这些真空混合机和高压注射器正逐步变得多种多样和复杂化。这样的多种多样和复杂化的混合机和注射器用于降低由于骨水泥的复杂的聚合特征而引起的临床差异，但是问题在于，由于复杂的混合和注射过程使施用骨水泥所耗的时间变长，并且必须购买用于每一个过程所需的仪器，因此增加了医疗费用。 
发明内容
技术问题 
本发明的发明人试图解决上述问题。结果是，开发了通过将预定的化学 非反应性粉末状组分溶解在液体单体中来形成粘稠的糊膏的技术，因此完成本发明。 
因此，本发明的一个目的是提供糊膏-粉末二元骨水泥以及用于注射该二元骨水泥的设备，在糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)混合之后，所述二元骨水泥可形成为具有可直接引入体内的粘度的生面团，并且由于不像通过混合和等待过程形成为生面团的通常的粉末-液体骨水泥那样需要等待过程，降低了操作时间。 
本发明的另一个目的是提供糊膏-粉末二元骨水泥以及用于注射该二元骨水泥的设备，其可使在其混合和施用过程中出现的医生的个人技术差异最小化，这是因为由于高粘度聚合物骨水泥，通过BPO-DMPT引发反应形成的自由基具有围绕MMA分子的低分子扩散，因此引发MMA的聚合，同时将面团状聚合物骨水泥注入体内。 
本发明的再一个目的是提供糊膏-粉末二元骨水泥以及用于注射该二元骨水泥的设备，由于形成为具有适合注入体内的粘度的生面团以及在混合过程期间暴露于空气并且与空气的混合最小化，所述二元骨水泥可容易地以生面团形式注入体内。 
本发明的再一个目的是提供糊膏-粉末二元骨水泥以及用于注射该二元骨水泥的设备，由于不需要用于防止骨水泥暴露于空气的真空混合机和用于将聚合物骨水泥注入体内的高压注射器，可快速施用所述二元骨水泥，因此不另外需要进行手术所需的准备过程，并且由于不需要另外的仪器并因此导致降低医疗费用，可减轻患者的经济负担。 
本发明的目的不局限于上述目的，并且由以下描述，本领域技术人员可清楚地理解未提及的本发明的其他目的。 
技术方案 
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种糊膏-粉末二元骨水泥，所述糊膏-粉末二元骨水泥含有：糊膏组分，其通过将第一粉末状组合物预先溶解（preliminarily dissolving）在液体组分中而制备；和粉末组分，其包括第二粉末状组合物，其中，所述糊膏组分与粉末组分混合后能够立即形成面团状骨水泥，而无需面团时间。 
在糊膏-粉末二元骨水泥中，包括在1mL液体组分中的第一粉末状组分以及第二粉末状组分的总量为1.5-2.5g，基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，第一粉末状组分的量为25-80wt%，而基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，第二粉末状组分的量为20-75wt%。 
此外，第一粉末状组分包括丙烯酸酯类聚合物（acrylic polymer）、造影剂和抗生素，所述液体组分包括非交联的甲醛丙烯酸甲酯（MMA）单体、自由基活化剂，并且第二粉末状组分包括丙烯酸酯类聚合物、自由基引发剂和抗生素。 
此外，丙烯酸酯类聚合物选自由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯和它们的共聚物组成的组，所述PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物为非交联的MMA单体的线性共聚物。 
此外，所述丙烯酸酯类聚合物形成为直径为10-100μm的珠粒。 
此外，所述丙烯酸酯类聚合物的重均分子量为50,000-200,000。 
此外，所述自由基引发剂为过氧化苯甲酰，并且所述自由基活化剂为N,N-二甲基对甲苯胺。 
此外，基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，所述自由基引发剂的量为0.25-2.5wt%，并且基于液体组分的体积，自由基活化剂的量为0.5-2.5vol%。 
此外，所述造影剂为硫酸钡(BaSO4)或二氧化锆(ZrO2)，并且基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，造影剂的量为10-30wt%。 
此外，所述自由基抑制剂为氢醌，并且基于液体组分的体积，以0.01-150ppm的量包括在所述液体组分中。 
此外，基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，抗生素的量为2.5wt%或更少。 
本发明的另一方面提供了一种用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备，所述用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备包括：共轴双组分筒（cartridge），其包括内筒和外筒；和混合管，其与所述共轴双组分筒连接并且其中提供有混合叶轮。 
在该设备中，所述共轴双组分筒的一侧用于装填糊膏组分，而其另一侧用于装填粉末组分。 
此外，所述共轴双组分筒的内筒具有平面管状形状（planar tubular shape），并因此被外筒圆形围绕。 
此外，所述共轴双组分筒和所述混合管可彼此分离。 
有益效果 
本发明的糊膏-粉末二元骨水泥和用于注射该二元骨水泥的设备具有以下效果。 
首先，根据本发明，在糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)混合之后，所述糊膏-粉末二元骨水泥可形成为可直接引入体内的粘稠的生面团，并且由于不像通过混合和等待过程形成为生面团的通常的粉末-液体骨水泥那样需要等待过程，降低了操作时间。 
此外，根据本发明，糊膏-粉末二元骨水泥可使在其混合和施用过程中出现的医生的个人技术差异最小化，这是因为由于高粘度生面团，通过BPO-DMPT引发反应形成的自由基具有围绕MMA分子的低分子移动，因此引发MMA的聚合，同时将骨水泥注入体内。 
此外，根据本发明，由于形成为具有适合注入体内的粘度的生面团以及在混合过程期间暴露于空气并且与空气的混合最小化，所述糊膏-粉末二元骨水泥可容易地以生面团形式注入体内。 
此外，根据本发明，由于不需要用于防止聚合物骨水泥暴露于空气的真空混合机和用于将聚合物骨水泥注入体内的高压注射器，由此不另外需要进行手术所需的准备过程，因此可快速施用所述糊膏-粉末二元骨水泥，并且由于不需要另外的仪器，因此可以导致降低医疗费用，从而可减轻患者的经济负担。 
附图说明
图1为显示根据本发明的实施方式，具有不同的P/L(粉末/液体)比率(g/ml)的糊膏组分(Vs)的粘度(log(Pa·s))的图； 
图2为显示根据本发明的实施方式，工作时间的变化与在P/L比率为0.9g/ml的糊膏组分(Vs)中BPO(g)和DMPT(ml)的量的关系的图； 
图3为显示根据本发明的实施方式，MMA的聚合度的变化与在P/L比率为0.9g/ml的糊膏组分(Vs)中BPO(g)和DMPT(ml)的量的关系的图； 
图4为显示作为对照组的常规的粉末-液体骨水泥和通过本发明的实施例4制造的糊膏-粉末二元骨水泥的凝固时间与等温温度（iso-temperature）的关系的图； 
图5为显示作为对照组的常规的粉末-液体骨水泥和通过本发明的实施例4制造的糊膏-粉末二元骨水泥的MMA的聚合度与等温温度的关系的图； 
图6为显示常规的粉末-液体骨水泥和本发明的糊膏-粉末二元骨水泥的压缩强度的图； 
图7为显示常规的粉末-液体骨水泥和本发明的糊膏-粉末二元骨水泥的挠曲弯曲强度的图；和 
图8为显示在本发明的糊膏-粉末二元骨水泥中糊膏组分(Vs)在目标温度下的保存期限的图，该图使用差示扫描量热仪(DSC)，在测试糊膏型非交联的MMM单体的自聚合后，通过Arrhenius分析得到。 
具体实施方式
用于本说明书和权利要求书的术语和词语不应解释为局限于典型的含义或字典的定义，而是应解释为具有本发明的技术范围相关的含义和概念，基于这样的原则，发明人根据该含义可适当地定义术语的概念，以描述他或她所知的用于实现本发明的最佳方法。 
下文中，将参考附图来详细描述本发明的优选的实施方式。 
然而，本发明不局限于以下实施方式，并且可进行各种修改。在整个附图中使用的相同的附图标记是指相同或类似的组分，省略对其多余的描述。 
本发明提供了糊膏-粉末二元骨水泥，在将糊膏组分(Vs)与粉末组分(Ps)混合之后，可形成为可直接引入体内的粘稠的生面团，并且可降低操作时间，而无需进行等待过程。结果是，本发明可解决当通常的粉末-液体骨水泥形成为生面团(也就是，通过混合和等待过程的糊膏)时出现的问题。 
因此，本发明的糊膏-粉末二元骨水泥包括：糊膏组分，其通过将第一粉末状组合物预先溶解在液体组分中而制备；和粉末组分，其包括第二粉末状组分，其中，所述糊膏组分与粉末组分混合后能够立即形成面团状聚合物骨水泥，而无需等待时间。 
此处，优选包括在1mL液体组分中的第一粉末状组分以及第二粉末状组分的总量为1.5-2.5g，基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，第一粉末状组分的量为25-80wt%，而基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，第二粉末组分的量为20-75wt%。 
此外，优选第一粉末组分包括丙烯酸酯类聚合物、造影剂和抗生素，液 体组分包括非交联的MMA单体、自由基活化剂，而第二粉末状组分包括丙烯酸酯类聚合物、自由基引发剂和抗生素。 
在这种情况下，丙烯酸酯类聚合物可选自由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和它们的共聚物组成的组，所述PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物为非交联的MMA单体的线性共聚物。由于预先溶解于液体组分中，不限制丙烯酸酯类聚合物。丙烯酸酯类聚合物可形成为珠粒，各珠粒直径为10-100μm，优选20-50μm，更优选为25μm。当珠粒的直径为25μm时，丙烯酸酯类聚合物呈现的溶解度使得，当粉末组分与糊膏组分混合时，可得到最优良的生面团粘度。丙烯酸酯类聚合物可具有50,000-200,000的重均分子量(Mw)。具体地，当丙烯酸酯类聚合物的重均分子量(Mw)为100,000g/mol时，最适宜预先溶解丙烯酸酯类聚合物。 
此外，可使用通常已知的自由基引发剂、自由基活化剂、造影剂、自由基抑制剂和抗生素。具体地，优选过氧化苯甲酰(BPO)用作自由基引发剂，N,N-二甲基对甲苯胺(DMPT)用作自由基活化剂，硫酸钡(BaSO4)或二氧化锆(ZrO2)用作造影剂，氢醌(HQ)用作自由基抑制剂，并且庆大霉素(GM)用作抗生素。 
具体地，基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，自由基引发剂的量为0.25-2.5wt%，基于所述液体组分的体积，自由基活化剂的量为0.5-2.5vol%，基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，造影剂的量为10-30wt%，基于所述液体组分的体积，自由基抑制剂以0.01-150ppm的量包括在所述液体组分中，并且基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，抗生素的量为2.5wt%或更少。由于不溶于非交联的MMA单体的造影剂(BaSO4，硫酸钡)和抗生素(GM，庆大霉素)在聚合的和凝固的基质中用于弱化机械性质，将它们在液体组分中均匀混合。因此，造影剂和抗生素用于防止通常的粉末-液体骨水泥均匀混合和聚集。 
此处，造影剂用于辐射成像。由于造影剂不能通过化学方法溶解于非交联的MMA单体中，为了使造影剂不聚集和造影剂在糊膏组分中均匀分布，优选在第一粉末状组分的丙烯酸酯类聚合物溶解于液体组分中以呈现粘度之前，将造影剂混合和分离。出于该原因，将抗生素与造影剂混合。也就是，由于造影剂和抗生素的预先混合在其中不存在第一粉末状组分的丙烯酸酯类聚合物的状态进行，因此其预先混合物形成为液体组分，可得到比通过将常规的粉末-液体骨水泥混合得到的生面团更高的均匀性。 
同时，由于抗生素的均匀分布影响在骨组织溶解后出现的孔的分布，考虑骨水泥的机械强度，抗生素的均匀分布非常重要。优选抗生素以相同的量用于糊膏组分和粉末组分两者之中。与在糊膏组分中预先混合的抗生素相比，包括在粉末组分中的抗生素可容易地扩散进入外周组织和骨，同时粉末组分以生面团形式引入。在糊膏组分中预先混合的抗生素留在聚合的基质中长时间，并同时呈现均匀的抗生素效果。 
因此，在液体组分中，将自由基活化剂(N,N-二甲基对甲苯胺)和自由基抑制剂(HQ，氢醌)事先混合并溶解于非交联的MMA单体中。在储存阶段期间将自由基抑制剂暴露于热和光，并用于防止非交联的MMA单体的自发聚合。通常，自由基抑制剂以约10-100ppm的量包括在非交联的MMA单体中。 
取决于溶解于液体组合物中的第一粉末状组合物的丙烯酸酯类聚合物的量，可制备具有不同的粉末/液体(P/L)比率的糊膏组分。优选预先溶解于糊膏组分中的第一粉末状组分与液体组合物的比率为0.5-1.5g/ml。取决于丙烯酸酯类聚合物珠粒的平均分子量(Mw)和液体组合物对非交联的MMA单体的溶胀特征，可选择P/L比率。例如，当糊膏组合物(Vs)的P/L比率为1g/mol时，对于40g总量的粉末，20g粉末属于糊膏组分(Vs)的第一粉末状组合物，而20g粉末属于粉末组分(Ps)的第二粉末状组合物。将20g第一粉末状组合 物预先溶解于20mL液体组合物(MMA，DMPT，HQ)中，以形成糊膏组分(Vs)。 
如上所述的第二粉末状组分包括丙烯酸酯类聚合物、自由基引发剂和抗生素。第二粉末状组分可采用这样的方式制备：将粉末组合物在装有直径为10mm的陶瓷球并以2Hz旋转的球磨机中混合5小时，其中粉末组分以2.5g/个陶瓷球的量装入球磨机中。丙烯酸酯类聚合物可为PMMA聚合物，其可形成为平均直径为25μm的珠粒；自由基引发剂可为过氧化苯甲酰，其可形成为平均直径为20μm的珠粒；而抗生素可为庆大霉素，其可形成为平均直径为10μm的珠粒。 
当采用这种方式形成的第二粉末状组分与糊膏组分(Vs)混合时，包括在第二粉末状组分中的自由基引发剂和包括在糊膏组分(Vs)中的自由基活化剂快速扩散，以形成自由基。 
此外，本发明提供了用于注射上述糊膏-粉末二元骨水泥的设备。用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备包括：共轴双组分筒，其包括内筒和外筒；和混合管，其与所述共轴双组分筒连接并且其中提供有混合叶轮。此处，共轴双组分筒的一侧用于装填糊膏组分(Vs)，而其另一侧用于装填粉末组分(Ps)。具体地，在从中除去陶瓷球后可将粉末组分(Ps)装入具有低内摩擦的内筒中，而糊膏组分(Vs)在于0.5Hz下预先混合之后可装入外筒。 
此外，共轴双组分筒设置为使得其内筒具有平面管状形状并且被其外筒圆形围绕。因此，当该设备安装在通常已知的挤出枪（extruding gun）中时，随后操作挤出枪，粉末组分(Ps)和糊膏组合物(Vs)从共轴双组分筒同时挤出，随后通过混合管中提供的混合叶轮混合，并同时注入体内。 
也就是，根据本发明用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备设置为使得管状内筒位于具有较大直径的外筒的中心，并因此装入内筒和外筒的化合物同时通过挤出枪挤出。因此，通过调节内筒的体积，这些双组分化合物可以 不同的体积比挤出。 
因此，在该设备中，由于与共轴双组分筒连接的混合管其中提供有混合叶轮，使用其中骨水泥(Vs和Ps)彼此混合的混合管，可将具有粘度的糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)以生面团形式连续注入患者的骨组织或骨损失部分，并且由于混合叶轮，使得与最少量的空气接触。 
同时，如果需要，除了共轴双组分筒的外筒以外，可使用混合鼓，以形成大量的糊膏组合物(Vs)，随后在真空下将预定量的糊膏组合物(Vs)引入到外筒。此外，当共轴双组分筒的外筒的体积为50mL或更少时，还可使用体积为50cc的双型注射器，其常规地用于环氧粘合剂。 
此外，由于根据本发明用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备设置为使得共轴双组分筒和混合管可彼此分离，通过包括混合叶轮的另一个混合管，可操作多个主体部件。也就是，在已操作预定的主体部件之后，将混合管从共轴双组分筒分离，随后将共轴双组分筒密封。在这种情况下，当存在另外的操作要进行时，新的混合管与共轴双组分筒连接，随后使用。 
在本发明中，取决于面团状骨水泥的粘度和临床工作时间，考虑自由基(例如，BPO-DMPT)的浓度，可控制在引入体内的面团状聚合物骨水泥中的聚合反应。具体地，取决于丙烯酸酯类聚合物对非交联的MMA单体的溶胀特征，通过测量包括在糊膏组分(Vs)中的丙烯酸酯类聚合物的平均分子量(Mw)和测量糊膏组分(Vs)的粘度，面团状骨水泥的粘度通过合成确定。 
此外，在本发明中，如后面所述，通过比较常规的粉末-液体骨水泥的生面团粘度与在不同的P/L比率下的糊膏组分(Vs)的粘度，测量糊膏-粉末骨水泥的最终的生面团粘度。此外，基于ASTM (美国材料与试验协会)F451和ISO(国际标准化组织)5833，使用放热测试方法、差示扫描量热仪(DSC)和通用机械测试机（universal mechanical tester），检验在不同的温度条件下糊膏-粉末二元骨水泥的聚合特征和机械性质，例如放热温度、固化时间、 MMA聚合度、压缩强度和弯曲强度。 
本发明的方式 
实施例1 
如下得到糊膏组分(Vs)1：将4g硫酸钡(BaSO4)、0.5g庆大霉素(GM)和5.5g PMMA(各自为第一粉末状组分)与19.8mL非交联的MMA单体(包括氢醌(HQ)作为自由基抑制剂)和0.178mL DMPT(各自为液体组分)预先混合，随后将PMMA聚合物作为第一粉末状组分与预先混合物在以0.5Hz旋转的球磨机中静态混合。在这种情况下，当形成糊膏组分(Vs)的过程在外筒中进行时，优选通过在混合过程已完成后，将外筒保持在4℃的冷储存中5小时，将在24小时混合过程期间可收集的气泡从外筒除去。 
如下制备粉末组分(Ps)1：在以2Hz的旋转速度的球磨机中，使用500mL特氟龙瓶，将包括29g PMMA聚合物、0.5g BPO和0.5g GM(各自为第二粉末状组分)的粉末状混合物与各自直径为10mm的陶瓷球(每2.5g粉末状混合物，一个陶瓷球)均匀混合5小时。 
此处，由于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量为40g，并且液体组分的体积为20mL，因此糊膏组合物(Vs)与固体组合物(Ps)的比率(P/L比率)为0.5g/mL。 
实施例2-11 
糊膏组分(Vs)2-11和粉末组分(Ps)2-11采用与实施例1相同的方式制备，只是相应地包括在糊膏和粉末组分中的PMMA聚合物的量不同，如下表1所示。糊膏组分(Vs)与粉末组分的比率(P/L比率)示于下表1。 
表1 
实验实施例1 
取决于不同的P/L比率，测量由实施例1-11得到的每一种糊膏组分(Vs)2-11的粘度，并且其结果示于图1。 
如图1所示，取决于P/L比率，可见糊膏组分(Vs)的粘度根据PMMA聚合物的浓度几何学提高。原因在于，取决于由PMMA聚合物的平均分子量(Mw)或PMMA聚合物对非交联的MMA单体的溶胀特征引起的P/L比率， 糊膏组分(Vs)的粘度的变化受到已溶解的PMMA-MMA的玻璃化的影响。 
也就是，糊膏组分(Vs)在23℃的粘度为500Pa·s，并且该粘度在0.7-1.5g/mL的P/L比率下得到。当P/L比率在该范围内提高时，糊膏组分(Vs)的粘度提高，并且粉末组分(Ps)的量相应地降低，因此糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)的最终的生面团粘度在引发混合后3分钟内局限于1000-2000Pa·s的范围。 
如以下实验实施例2所述，可见在0.8-1.0g/ml的P/L比率下，糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)在23℃的生面团粘度为约1500Pa·s，并且通过将糊膏组分(Vs)与粉末组分(Ps)混合形成的该面团状骨水泥容易地从不含粉末的外科胶乳手套的表面分离。 
实验实施例2 
对于由实施例1-11得到的糊膏组分(Vs)1-11的不同的P/L比率，考虑粉末组分(Ps)的密度(g/mL)，使用内筒顺序制造，调节外筒和内筒[糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)]的体积比。用于装填粉末组分(Ps)的内筒与用于装填粘稠的糊膏组分(Vs)的外筒连接，随后安装在用于注射根据本发明的糊膏-粉末二元骨水泥的设备中。围绕粉末组分(Ps)的糊膏组分(Vs)通过混合叶轮静态混合，而无需使之与空气接触并且无需收集空气，以形成面团状骨水泥。 
将约40mL的面团状骨水泥装入100mL的圆锥管中，并使用锭子粘度计（spindle viscometer）(RVDV-II，Brookfield，Massachusetts，U.S.A.)，以0.5rpm的锭子速度，测量面团状骨水泥的粘度。当糊膏组分(Vs)的P/L比率在0.8-1.0g/ml范围内(也就是，糊膏组分(Vs)4∶6)时，在引发混合后3分钟内，面团状骨水泥在23℃下的平均粘度为1500Pa·s。在这种情况下，面团状骨水泥有效渗入网状骨组织，以在最终凝固时得到外周组织的结构稳定性，并且可防止在手术位置出血。 
实验实施例3 
糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)采用与实施例1相同的方式制备，使得当糊膏组分(Vs)的P/L比率为0.9g/ml时，自由基引发剂(BPO)和自由基活化剂(DMPT)的浓度多样变化，如上表1所示，并且取决于不同的P/L比率的影响，在等温条件下，使用差示扫描量热仪(Diamond DSC，Perkin Elmer，Massachusetts，U.S.A.)，检验BPO-DMPT的浓度对在面团状聚合物骨水泥中的聚合反应的影响，并且其结果示于图2。此外，由于检验，间接分析在18.3-23℃的操作室温和37.5℃的体温条件下，在面团状骨水泥中的聚合反应的转化率。也就是，当样品的质量乘以样品的MMA浓度比率(质量分数)时，得到差示扫描量热仪(DSC)的放热变化。放热变化的面积和时间指定总卡路里，可分析聚合反应的转化率，也就是，非交联的单体的聚合速率。通过为混合时间和峰时间的总和的凝固时间来计算转化率的峰值，并且通过差示扫描量热仪(DSC)的放热开始时间和峰时间之间的差异来计算工作时间。 
已知含有相对高浓度的自由基活化剂(DMPT)的常规的粉末-液体骨水泥(例如，Surgical Simplex P，Howmedica，Ireland and CMW3G，Depuy，Eangland)在混合后的工作时间为约5.5-6.5分钟，并在65℉(18.3℃)下粘附2-4分钟。 
如图2和图3所示，在本发明的糊膏-粉末二元骨水泥中，当使用含有低浓度的自由基引发剂(BPO)和自由基活化剂(DMPT)的样品时，当P/L比率提高时，聚合反应进行快速。取决于自由基引发剂(BPO)的浓度，含有0.15mL的自由基活化剂(DMPT)并且P/L比率为0.9g/ml的样品的工作时间为5-7分钟，这与常规的粉末-液体骨水泥类似。此外，取决于自由基引发剂(BPO)的浓度，含有0.175mL的自由基活化剂(DMPT)并且P/L比率为0.9g/ml的样品的工作时间为6-7分钟，此时，样品的转化率保持在约80%，因此呈现聚合的稳定性。取决于其浓度，具有0.9g/ml的P/L比率的骨水泥的转化率随 着包括在粉末组分(Ps)中的自由基引发剂(BPO)的浓度成比例地提高，并且工作时间因此降低。然而，在含有0.15mL的自由基活化剂(DMPT)的样品中，即使当自由基引发剂(BPO)的浓度提高，其工作时间也提高。 
在面团状骨水泥中的聚合反应很大程度上受到不同的聚合环境的周围温度的影响。也就是，在高周围温度下，分子的活化能提高，以降低面团状骨水泥的粘度，并且分子的扩散提高，以加速在面团状骨水泥中的聚合反应。具体地，在具有高热敏性的骨水泥的情况下，热敏性为在骨水泥手术中最重要的因素，由于当在室温(23℃)时将其引入体内(37.5℃)时该聚合物骨水泥快速凝固，工作时间降低。 
实验实施例4 
采用与实验实施例3相同的方式检验在等温下作为对照组的常规的粉末-液体骨水泥(Simplex P：粉末的总量40g，液体组分的体积20mL，BPO 0.6g，和DMPT 0.512mL；和CMW3G：粉末的总量40g，液体组分的体积19mL，BPO 0.8g，DMPT 0.48mL)和本发明的糊膏-粉末二元骨水泥(INJ 1：P/L比率0.8g/ml，BPO 0.5g，和DMPT 0.178mL)的凝固时间和MMA转化率，并且其结果示于图4和图5。 
如图4所示，每一种常规的粉末-液体骨水泥(例如，Surgical Simplex P，Howmedica，Ireland；和CMW3G，Depuy，England)相对于周围温度的热敏性高于无需等待过程的转化为生面团的糊膏-粉末二元骨水泥的热敏性。因此，当周围温度提高时，每一种常规的粉末-液体骨水泥的总凝固时间快速降低。 
此外，如图5所示，本发明的糊膏-粉末二元骨水泥(INJ1)的转化率高于每一种常规的粉末-液体骨水泥)的转化率。因此，确定本发明的糊膏-粉末二元骨水泥的热敏性低于常规的粉末-液体骨水泥的热敏性，但是其转化率高 于常规的粉末-液体骨水泥的转化率。 
实验实施例5 
基于ASTM F451和ISO 5833的测试标准，评价本发明的糊膏-粉末二元骨水泥的机械性质(压缩和弯曲)和凝固特征(凝固时间和最大放热温度)，并与常规的粉末-液体骨水泥相比较。在这种情况下，样品1与实施例4相同，样品2与样品1相同，只是BPO的量为0.6g，并且样品3与样品2相同，只是使用平均分子量为100,000g/mol并且平均直径为50μm的PMMA聚合物珠粒，并且DMPT用量为0.3mL。通过在其制造公司所用的混合方法和混合温度，将常规的粉末-液体骨水泥(例如，Surgical Simplex P，Howmedica，Ireland；和CMW3G，Depuy，England)彼此混合，以形成面团状混合物。将面团状混合物放入特氟龙模具(用于凝固测试)、压缩圆柱模具（cylindricalmold）(6mm×12mm：直径和高度)和挠曲正方形模具（flexural square mold）(75mm×10mm×3.3mm)中，并测量其放热温度，以得到样品的压缩和挠曲强度。 
如图6和图7所示，与其他实验组(样品1和样品2)和对照组(例如，Surgical Simplex P，Howmedica，Ireland；和CMW3G，Depuy，England)相比，含有直径为50μm的PMMA聚合物珠粒的样品3的压缩强度相对高，但是与实验组和对照组相比，其挠曲强度相对低。与压缩强度相比，含有0.5g自由基引发剂(BPO)的样品1呈现高挠曲强度。此外，与对照组相比所有的实验组(样品1、样品2和样品3)呈现最大放热温度低，该对照组也就是粉末-液体骨水泥(例如，Surgical Simplex P，Howmedica，Ireland；和CMW3G，Depuy，England)。原因在于，立即引发将本发明的糊膏-粉末二元骨水泥转化为生面团，并因此与对照组相比，其放热温度缓慢提高。 
实验实施例6 
分析当糊膏组分暴露于热或光时出现的非交联的MMA单体的自聚合反应的保存期限，并评价自由基抑制剂(氢醌(HQ))的影响。糊膏组合物(Vs)采用与实施例1相同的方式制备，只是使用自由基抑制剂(HQ)(0ppm、50ppm、100ppm和150ppm)、糊膏(Vs)的P/L比率(0.8g/ml、0.9g/ml、1.0g/ml和1.2g/ml)、0.5mL的自由基活化剂(DMPT)、4g的造影剂(BaSO4)和0.5g的抗生素(庆大霉素(GM))。将制备的糊膏组分(Vs)分别保持在50℃、55℃和60℃，并且采用与实验实施例1相同的方式，每24小时测量其粘度的变化。此外，使用差示扫描量热仪(DSC)，在80℃、90℃和100℃的等温温度(T)下，测量非交联的MMA单体的自聚合反应的放热变化，并使用Arrhenius方程式(1/to=A*exp[-Q/RT])分析放热引发时间(to)。在Arrhenius方程式中，A为指数前因子，Q(J/mol)为活化能，R(8.31J/mol·K)为理想通用气体常数，而T(K)为绝对温度。由通过向Arrhenius方程式中代入80℃、90℃和100℃的等温温度(T)和测量的放热引发时间(to)，并通过分析指数前因子(A)和活化能(Q)得到的分析曲线，预测在目标温度(例如，室温)下的放热引发时间(to)。 
在50℃、55℃和60℃的等温温度下，糊膏组分(Vs)的粘度的变化几何学提高。然而，在统计学上，加入到糊膏(Vs)中的自由基抑制剂(HQ)以防止非交联的MMA单体的自聚合反应的能力不够有效。 
如图8所示，未加入自由基抑制剂(HQ)，在20℃下，使用差示扫描量热仪(DSC)，通过Arrhenius方程式(1/to=(1.09*1025)*exp[-17246/T])预测，P/L比率为1g/mL并且含有0.5mL的自由基活化剂(DMPT)的糊膏组分(Vs)的保存期限为约3.3年，该保存期限比常规的粉末-液体骨水泥的平均保存期限长。出于该原因，确定糊膏组合物(Vs)合适的保存期限无需自由基抑制剂(HQ)即可确保。 
然而，在使用差示扫描量热仪(DSC)的Arrhenius分析实验中，与在50℃、 55℃和60℃的等温温度下测定粘度进行的实验不同，评价在目标温度(室温)下，含有50ppm浓度的自由基抑制剂(HQ)的样品的保存期限的分析最有效。 
如上所述的，根据本发明的糊膏-粉末二元骨水泥，使用共轴双组分筒的外筒，可直接进行将第一粉末状组合物和液体组合物预先混合，以形成糊膏组分。然而，当形成大量的糊膏组分时，还可使用混合鼓，并因此可将预定量的第一粉末状组合物和液体组合物在真空下装入筒内。因此，糊膏组合物的注射以及预先混合也可在真空下进行。 
此外，根据本发明的用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备，为了降低在挤出粉末组分(Ps)时在粉末组分(Ps)和筒的出口之间的摩擦，共轴双组分筒可设置为使得其内筒被其外筒围绕，由此容易地挤出粉末组分(Ps)。在这种情况下，由于用于装填粘稠的糊膏组分(Vs)的内筒被用于装填粉末组分(Ps)的外筒围绕，糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)可容易地通过在混合管中提供的混合叶轮混合。然而，当糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)的总量小于50mL(在本发明中，其总量为60mL)时，可使用用于环氧粘合剂的50cc双注射器。 
如果可能，少量的通过混合球从筒挤出的糊膏组分(Vs)和粉末组分(Ps)可使用刮刀（spatula）手动混合，而无需使用混合管。因此，在量少的情况下，可使用混合球代替混合管，操作本发明的糊膏-粉末聚合物骨水泥。 
此外，根据本发明，由于用于注射糊膏-粉末二元骨水泥的设备设置为使得共轴双组分筒和混合管可彼此分离，使用包括混合叶轮的另一个混合管可操作多个部件。也就是，在预定的主体部件已操作后，将混合管从共轴双组分筒分离，随后将共轴双组分筒密封。在这种情况下，为了进行另外的操作，新的混合管与共轴双组分筒连接，随后使用。 
同时，虽然未具体公开，当本发明的糊膏-粉末二元骨水泥设置为使得糊膏组分包括除自由基引发剂(BPO)以外的所有预先溶解的粉末，并且粉末组分包括非常少量的自由基引发剂(BPO)时，使用PMMA聚合物可得到具有 合适的粘度的糊膏组分。 
虽然出于举例说明的目的公开了本发明的优选的实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不偏离在所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，不同的修改、添加和替代是可能的。 

Claims (11)

1.一种糊膏-粉末二元骨水泥，所述糊膏-粉末二元骨水泥含有：
糊膏组分，该糊膏组分通过将第一粉末状组合物预先溶解在液体组合物中而制备；和
粉末组分，该粉末组分包括第二粉末状组合物，
其中，所述糊膏组分与粉末组分混合后能够立即形成面团状骨水泥，而无需另外的等待时间。
2.根据权利要求1所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，包括在1mL所述液体组合物中的所述第一粉末状组合物以及所述第二粉末状组分的总量为1.5-2.5g，基于第一粉末状组合物和第二粉末状组分的总量，所述第一粉末状组合物的量为25-80wt%，而基于第一粉末状组合物和第二粉末状组分的总量，所述第二粉末状组分的量为20-75wt%。
3.根据权利要求1所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，所述第一粉末状组合物包括丙烯酸酯类聚合物、造影剂和抗生素，所述液体组合物包括非交联的甲基丙烯酸甲酯单体、自由基活化剂和自由基抑制剂，并且所述第二粉末状组分包括丙烯酸酯类聚合物、自由基引发剂和抗生素。
4.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，所述丙烯酸酯类聚合物选自由聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、聚丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和它们的共聚物组成的组，所述聚甲基丙烯酸甲酯聚合物为非交联的甲基丙烯酸甲酯单体的线性共聚物。
5.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，所述丙烯酸酯类聚合物形成为直径为10-100μm的珠粒。
6.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，所述丙烯酸酯类聚合物的重均分子量为50,000-200,000。
7.根据权利要求3所述的糊膏-粉末聚合物骨水泥，其中，所述自由基引发剂为过氧化苯甲酰，并且所述自由基活化剂为N,N-二甲基对甲苯胺。
8.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，基于第一粉末状组合物和第二粉末状组分的总量，所述自由基引发剂的量为0.25-2.5wt%，并且基于所述液体组分的体积，所述自由基活化剂的量为0.5-2.5vol%。
9.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元聚合物骨水泥，其中，所述造影剂为硫酸钡或二氧化锆，并且基于第一粉末状组分和第二粉末状组分的总量，所述造影剂的量为10-30wt%。
10.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，所述自由基抑制剂为氢醌，并且基于所述液体组合物的体积，以0.01-150ppm的量包括在所述液体组合物中。
11.根据权利要求3所述的糊膏-粉末二元骨水泥，其中，基于第一粉末状组合物和第二粉末状组分的总量，所述抗生素的量为2.5wt%或更少。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014105267A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-15 Heraeus Medical Gmbh Polymethylmethacrylat-Knochenzement
US9180226B1 (en) 2014-08-07 2015-11-10 Cook Medical Technologies Llc Compositions and devices incorporating water-insoluble therapeutic agents and methods of the use thereof
US11241520B2 (en) 2014-08-07 2022-02-08 Cook Medical Technologies Llc Compositions and devices incorporating water-insoluble therapeutic agents and methods of the use thereof
DE102015217315A1 (de) 2015-09-10 2017-03-16 Heraeus Medical Gmbh Polymethylmethacrylat-Knochenzement mit einstellbarer initialer Viskosität und ein Verfahren zur Herstellung eines Knochenzementteigs mit variabler initialer Viskosität
DE102016208567A1 (de) 2016-05-19 2017-11-23 Heraeus Medical Gmbh Polymerlösung zur Viscosupplementation
DE102016209988A1 (de) 2016-06-07 2017-12-07 Heraeus Medical Gmbh Pastenförmiger Zweikomponenten-Polymethylmethacrylat-Knochenzement
DE102016222158A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 Heraeus Medical Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Polymethylmethacrylat-Knochenzements, Knochenzement-Kit zur Verwendung in einem solchen Verfahren und ein durch ein solches Verfahren herstellbarer Knochenzement
WO2021132465A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01 ライオン株式会社 ペースト状製剤の製造システム及びペースト状製剤の製造方法
CN112957524B (zh) * 2021-02-24 2022-05-17 北京邦塞科技有限公司 骨水泥及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193907A (en) * 1989-12-29 1993-03-16 Tecres Spa Process and apparatus for the mixing and direct emplacement of a two-component bone cement
WO2005069837A2 (en) * 2004-01-13 2005-08-04 Royer Biomedical, Inc. Non-aqueous compositions for treatment of orthopedic defects and delivery of bioactive agents
US7569621B2 (en) * 2005-07-07 2009-08-04 Heraeus Kulzer Gmbh Dyed polymethyl methacrylate bone cement and process for its production
WO2009097152A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multifunctional acrylates used as cross-linkers in dental and biomedical self-etching bonding adhesives

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2516796B1 (fr) * 1981-11-20 1986-06-06 Altulor Sa Compositions pour ciment chirurgical a base d'au moins un monomere acrylique et d'au moins un polymere acrylique
DK235589D0 (da) 1989-05-12 1989-05-12 Wolff & Kaaber Fremgangsmaade og indretning til blanding af en fast og en flydende komponent
US5819988A (en) * 1997-04-01 1998-10-13 Sawhney; Ravi K. Double-barreled syringe with detachable locking mixing tip
US6593394B1 (en) * 2000-01-03 2003-07-15 Prosperous Kingdom Limited Bioactive and osteoporotic bone cement
FR2870129A1 (fr) * 2004-05-14 2005-11-18 Ceravic Sas Soc Par Actions Si Ciment polymere pour la vertebroplastie percutanee
DE102004049121B4 (de) * 2004-10-07 2008-01-10 Heraeus Kulzer Gmbh Antibiotikum-/Antibiotika enthaltender PMMA-Knochenzement
US7754005B2 (en) 2006-05-02 2010-07-13 Kyphon Sarl Bone cement compositions comprising an indicator agent and related methods thereof
US8575274B2 (en) * 2006-07-17 2013-11-05 Syracuse University Multi-solution bone cements and methods of making the same
SE530233C2 (sv) * 2006-08-11 2008-04-08 Biomet Cementing Technologies Vätskebehållare för bencementblandare
DE102007050762B3 (de) * 2007-10-22 2009-05-07 Heraeus Medical Gmbh Pastenförmiger Polymethylmethacrylat-Knochenzement und seine Verwendung
DE102007050763A1 (de) * 2007-10-22 2009-04-23 Heraeus Medical Gmbh Initiatorsystem für selbsthärtende Kunststoffe, seine Verwendung und es enthaltende Knochenzementzusammensetzungen
KR100957543B1 (ko) 2008-01-28 2010-05-11 연세대학교 산학협력단 비정질 칼슘 포스페이트를 함유하는 골대체용 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193907A (en) * 1989-12-29 1993-03-16 Tecres Spa Process and apparatus for the mixing and direct emplacement of a two-component bone cement
WO2005069837A2 (en) * 2004-01-13 2005-08-04 Royer Biomedical, Inc. Non-aqueous compositions for treatment of orthopedic defects and delivery of bioactive agents
US7569621B2 (en) * 2005-07-07 2009-08-04 Heraeus Kulzer Gmbh Dyed polymethyl methacrylate bone cement and process for its production
WO2009097152A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multifunctional acrylates used as cross-linkers in dental and biomedical self-etching bonding adhesives

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Publication number Publication date
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