CN103108660A - 嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥 - Google Patents

嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥 Download PDF

Info

Publication number
CN103108660A
CN103108660A CN2011800364464A CN201180036446A CN103108660A CN 103108660 A CN103108660 A CN 103108660A CN 2011800364464 A CN2011800364464 A CN 2011800364464A CN 201180036446 A CN201180036446 A CN 201180036446A CN 103108660 A CN103108660 A CN 103108660A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compositions
approximately
component
mixture
calcio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800364464A
Other languages
English (en)
Inventor
S·李
J·迈耶
R·温茨
T·A·斯莱特
A·M·海克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Medtronic Holding Co SARL
Original Assignee
Warsaw Orthopedic Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Warsaw Orthopedic Inc filed Critical Warsaw Orthopedic Inc
Publication of CN103108660A publication Critical patent/CN103108660A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/001—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L24/0015—Medicaments; Biocides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/02—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing inorganic materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
    • A61L24/043—Mixtures of macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
    • A61L24/06—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/252—Polypeptides, proteins, e.g. glycoproteins, lipoproteins, cytokines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/402—Anaestetics, analgesics, e.g. lidocaine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A61L2300/406—Antibiotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
    • A61L2300/414—Growth factors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/416—Anti-neoplastic or anti-proliferative or anti-restenosis or anti-angiogenic agents, e.g. paclitaxel, sirolimus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/44—Radioisotopes, radionuclides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/442—Colorants, dyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

本发明涉及一种组合物，包括：a)包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、造影剂、自由基给体和钙基颗粒的第一组分；和b)包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)、自由基清除剂和聚合加速剂的第二组分；其中所述组合物具有约13分钟的平均固化时间(setting time)。

Description

嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥
背景技术
本发明一般涉及一种骨水泥组合物，成套用具和制备骨水泥组合物的方法。
呈现本文论述的任何出版物或参考文献以描述本发明的背景并且提供关于其实践的额外细节。本文均不被解释为认为发明人无权凭借先前的发明提前公开该内容。
骨水泥组合物在例如牙齿和医疗程序的应用中是有用的。特别地，它们经常用于将植入材料结合或粘贴至天然骨骼上并修复损坏的天然骨骼。
通常，当前的骨水泥组合物以包含粉末(或干燥)部分和液体(或湿)部分的两部分制剂销售，当混合时，其聚合形成模仿许多天然骨骼物理性能的硬化物质。通常，粉末部分包括聚合物材料，例如丙烯酸聚合物，而液体部分包括反应性单体，例如甲基丙烯酸甲酯。最近的进展聚焦在改性用于特殊医疗程序的骨水泥组合物。
例如，为了将假肢连接到骨骼上，Faccioli等(美国专利号5,004,501)公开了一种骨水泥组合物，其具有亚微米粒径，即小于0.9微米的聚合物。如在Faccioli等中陈述的，亚微米颗粒的功能在于填充在骨水泥组合物中剩余的任何空间以制备更坚固的骨水泥。该专利进一步公开了使用氟化物盐以制备在骨水泥和病人骨骼之间的更强连接。
对于诸如椎体成形术的特殊医疗应用，制造商已经转向制备具有辐射不透过性和更长固化时间的骨水泥组合物。例如，Lavergne等(美国专利申请号2005/0256220)描述了一种基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的骨水泥，其具有15分钟以上的固化时间和高浓度的辐射不透明组分和任选的磷酸钙。
在另一个用于椎体成形术程序的骨水泥的实例中，Voellmicke等(美国专利号7,008,433和美国专利申请号2003/0032964)描述了基于PMMA的组合物以提供辐射不透过性并进一步增加骨水泥的固化时间。具体地，骨水泥组合物具有至少大于18分钟的固化时间。为了制备具有更高固化时间和增加的辐射不透过性的骨水泥，Voellmicke等使用20wt％-40wt％量的硫酸钡。该硫酸钡颗粒具有大于3微米的D50尺寸并且要求50％的硫酸钡颗粒不结合(即游离于)PMMA颗粒。
其它应用聚焦在加速的速率下增加骨水泥组合物的粘度以渗透到医疗位点并在医疗程序期间防止水泥的任何迁移。特别地，Beyar等(美国专利申请号2007/0027230和2007/0032567)，关注在混合骨水泥组合物两种组分的引发之后两分钟处大于500帕秒的粘度。Beyar等的美国专利申请主张通过使用一种或多种具有显著不同于PMMA珠主群体分子量的亚-群体PMMA珠在加快的速率下获得高粘度。通常，通过经由单体的双键引发的和/或在PMMA珠表面上以及在引发剂存在下，聚合物生长和连接将PMMA珠引入到水泥上。
其它描述多种处理骨骼的工具、水泥和方法的美国专利和公开包括美国专利4,494,535，美国专利4,653,487，美国专利4,653,489，美国专利4,969,888，美国专利5,108,404，美国专利5,276,070，美国专利5,336,699，美国专利6,383,188，美国专利6,383,190，美国专利6,348,055，和美国专利公开2003/0109883；2002/0068974；2004/0260303和2007/0087031。
虽然已经尝试通过例如在可塑期(doughing time)期间注入更粘的水泥，以降低水泥的渗漏，但是PMMA水泥的硬化时间仍然被认为太长。此外，典型的PMMA配方导致失效强度材料，其已经被报道过度补偿增强的椎骨，其反过来在相邻椎体中增加了失效的可能。因此，提供具有更低失效强度和/或改善的骨传导的快速固化骨水泥将是令人满意的。
发明概述
本发明提供了快速成团时间，例如，可将粉末状的聚合物和液体单体混合以形成牙膏状，“面团状”一致性以适于注射。在示例性的实施方案中，本发明提供了快速成团的基于PMMA的水泥，其具有更低的刚性，例如，约50MPa和约930MPa之间，从而降低了在相邻椎骨体中断裂的危险，改进了临近骨骼的整合，并且为临床医生提供了具有更好操作性能的产品。在另一个实施方案中，本发明提供了可固化的骨水泥，其中通过在水泥中添加例如PEG-丙烯酸酯、聚氨酯等的添加剂结合多种钙基颗粒来降低刚度，例如，颗粒中的钙可以是羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)、HA-TCP混合物、磷酸钙、硫酸钙和/或碳酸钙的形式。在另一示例性的实施方案中，本发明提供了一种方法，包括将多种钙基颗粒与骨填充材料混合以形成改进的骨骼增强材料。多种钙基颗粒可以诱导骨骼生长进入水泥和围绕水泥生长和/或抑制在硬化PMMA水泥的表面上形成中间纤维组织层。
在又一示例性的实施方案中，本发明提供了PMMA骨水泥，其可用于在治疗椎体压缩性骨折的椎体后凸成形术或椎体成形术期间椎骨体的增强。
在另一示例性的实施方案中，本发明提供了一种具有第一阶段和第二阶段的骨水泥，在第一阶段中该水泥在小于约4分钟、小于约3分钟、小于约2分钟、小于约1分钟、或小于约30秒的时间周期内获得了高粘的面团状一致性，并且其中面团状的一致性保持至少5分钟，并且多个钙颗粒在水泥内是可移动的，在第二阶段中多个钙基颗粒在水泥内悬浮并且不可移动。
发明详述
为了促进对本发明原理的理解，将引用某些实施方案并且将使用特定的语言描述。然而，应当理解这不旨在限制本发明的范围，如本文描述的在图示的设备中的这些改变和进一步的修改和本发明原理的这些进一步的应用是可预期的，如对于本发明所涉及领域技术人员通常发生的。
在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一(a)”和“一个(an)”和“该”以及相似的提述应当被诠释为覆盖了单数和复数二者，除非本文另有说明或上下文明显矛盾。
本文数值范围的列举仅仅旨在为单独地指落入该范围中各分离值的简写方法，除非本文另有说明，并且将各分离值引入到说明书中如在本文单独地列举。
本文描述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或上下文明显矛盾。本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如，“例如”)的使用仅仅旨在更好地阐明本发明，并且不构成对本发明范围的限制，除非另有说明。在说明书中没有语言应当被诠释为指示任何未声明的作为本发明实践必要的元素。
如本文所使用的，“包括(comprising)”、“包括(including)”、“包含(containing)”、“特征为”和其语法等同物是不排除另外的、未列举的元素或方法步骤的包容性或开放式的术语，还将被理解为包括更限制性的术语“由...组成”和“主要由...组成”。
如本文所使用的，“基本不含”指的是对象或组分以小于总组合物0.01wt％的量存在。
如本文所使用的，“固化”指的是水泥已经硬化到至少2000Pa-s的粘度。
如本文所使用的，“基于PMMA的水泥”或“骨水泥”指的是基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的组合物，其通常作为具有干燥部分和液体部分的两部分制剂配制，当混合时，其聚合形成硬化的物质，其中干燥部分包括聚合物材料，例如丙烯酸聚合物，例如PMMA聚合物，和可任选包括造影剂和/或自由基给体，而液体部分包括反应性单体，例如甲基丙烯酸甲酯，并且可任选包括自由基清除剂和/或聚合加速剂。
用于本发明组合物的应力-应变曲线可以用动态机械分析仪(例如Perkin-Elmer，DMA-7)、使用圆形标本(例如，直径5-6mm，厚2-3mm)、以平行板设定以2.9kPa/min的蠕变速率测量。可以以线性区域中应力-应变曲线的最佳线性拟合的斜率测定压缩模量。
在特殊的实施方案中，骨水泥组合物包括第一组分和第二组分。第一组分包括预聚合的乙烯基聚合物、造影剂、钙颗粒(例如，羟基磷灰石颗粒或TCP颗粒)和自由基给体。第二组分包括反应性单体、自由基清除剂和聚合加速剂。该组合物为具有约13分钟的平均固化时间的骨水泥。该骨水泥组合物通常通过使用任何合适的混合方法将第一组分和第二组分均匀混合制备。
骨水泥组合物的第一组分指的是干燥的或粉末组分。在一个示例性的实施方案中，第一组分包括预聚合的乙烯基聚合物。预聚合的乙烯基聚合物包括，例如，任何含乙烯基基团的医疗适合的预聚合的聚合物。示例性医疗适合的预聚物包括预聚合的丙烯酸酯聚合物例如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，预聚合的苯乙烯丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸丁酯，其共聚物和混合物。在示例性的实施方案中，预聚合的乙烯基聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
通常，预聚合的乙烯基聚合物具有约200,000克/摩尔-约500,000克/摩尔的分子量。在一个实施方案中，预聚合的乙烯基聚合物具有最高约100.0微米的平均粒径。在一个实施方案中，预聚合的乙烯基聚合物具有约1.0微米至约100.0微米的平均粒径。在一个特殊的实施方案中，预聚合的乙烯基聚合物具有约35微米至约60微米的平均粒径。在一个实施方案中，大于99.0％的预聚合的乙烯基聚合物的颗粒具有大于约1.0微米的粒径。
通常，预聚合的聚合物在骨水泥组合物中以第一组分的总重量约5.0wt％至约40.0wt％存在。在特别的实施方案中，预聚合的聚合物在骨水泥组合物中以第一组分的总重量的约10wt％至约30wt％，例如约12wt％至约30wt％，约12wt％至约24wt％，或约15wt％至约30wt％存在。
骨水泥组合物的第一组分进一步包括自由基给体。自由基给体通常用于引发与第二组分中存在的反应性单体的聚合反应。在一个实施方案中，可以使用任何已知的自由基给体。在一个示例性的实施方案中，自由基给体可以是过氧化苯甲酰(BPO)，偶氮二异丁腈(AIBN)和其混合物。在一个特殊的实施方案中，自由基给体为过氧化苯甲酰(BPO)。通常，自由基给体以不大于第一组分总重量的约3.0wt％存在。在一个示例性的实施方案中，自由基给体以第一组分总重量的约0.5wt％至约3.0wt％，例如约0.8wt％至约3.0wt％，例如约0.8wt％至约2.0wt％，例如约1.5wt％至约2.0wt％存在。
骨水泥组合物的第一组分可任选地进一步包括造影剂。造影剂可以根据用于观看造影剂的医疗仪器选择。合适的造影剂包括例如硫酸钡(BaSO4)，二氧化锆，CHI3，Na2FPO3和CaF2。在示例性的实施方案中，造影剂为硫酸钡。通常，可以通过荧光透视使硫酸钡造影剂显影。在一个实施方案中，硫酸钡以在医疗程序(例如在病人中注入骨水泥)期间足以允许通过荧光透视连续显影而不影响骨水泥的机械性能或所需的固化时间的量存在。通常，造影剂以不少于第一组分的总重量的约5wt％存在。在一个实施方案中，造影剂以第一组分总重量的约2wt％至约35wt％，例如约5wt％至约20wt％，例如约8wt％至约12wt％或约10wt％存在。
骨水泥组合物的第一组分进一步包括多种钙基颗粒，例如，羟基磷灰石(HA)，磷酸三钙(TCP)，HA-TCP的混合物，磷酸钙，硫酸钙，和/或碳酸钙颗粒。在一个示例性的实施方案中，该钙颗粒具有约5微米至约350微米，例如约5微米至约100微米的平均粒径。
第一组分可进一步包括任选的成分。任选的成分包括例如抗生素，细胞生长抑制剂，镇痛剂，消毒剂，防腐剂，生长因子，增殖因子，蛋白质，肽，生物聚合物，染料以及它们的混合物。在一个示例性的实施方案中，任选的成分包括庆大霉素，妥布霉素，克林霉素，万古霉素，β-TGF或其类似物，骨形态发生蛋白系列化合物，和它们的混合物。另外，骨水泥组合物基本不含氟化物盐。
骨水泥组合物的第二组分通常指的是液体组分。第二组分包括反应性单体，其与自由基给体反应并聚合。在一个实施方案中，反应性单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)，PEG单丙烯酸酯，PEG二丙烯酸酯，PEG单甲基丙烯酸酯，PEG二甲基丙烯酸酯，PEG-单/二-丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸丁二醇酯，聚烯烃-丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯和它们的混合物。在PEG基的反应性单体之中，它们通常具有约200道尔顿(D)至约1500D的分子量。在示例性的实施方案中，反应性单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
基于第二组分的总重量，第二组分通常包括约10.0wt％至约99.9wt％的反应性单体。在另一示例性的实施方案中，反应性单体以第二组分的总重量的约80wt％至约99.9wt％，例如约95.0wt％至约99.9wt％，例如约98.5wt％至约99.9wt％存在。
在又一示例性的实施方案中，第二组分包括聚合加速剂。通常，选择聚合加速剂以致聚合反应在普通体温或普通体温以下发生以不对手术位点或周围区域引起热损伤。在一个实施方案中，聚合加速剂是叔胺。在一个示例性的实施方案中，所述叔胺包括但不限于二甲基对甲苯胺(DMPT)和/或二羟乙基邻甲苯胺。例如，聚合加速剂以第二组分总重量的小于约1.0wt％，例如甚至小于约0.5wt％存在。在一个实施方案中，聚合加速剂以第二组分的总重量约0.2wt％至约1.0wt％，例如约0.2wt％至约0.5wt％存在。
在另一示例性的实施方案中，第二组分进一步包括自由基清除剂。通常，存在自由基清除剂以延缓或阻止反应性单体自聚合的能力。示例性的自由基清除剂包括但不限于氢醌，氢醌单甲醚，维生素E和它们的混合物。在示例性的实施方案中，自由基清除剂为氢醌单甲醚。
第二组分可进一步包括成分，例如稀释剂，染料，蛋白质的混合物，化疗药物，药物，抗生素和它们的混合物。蛋白质的混合物可以包括例如热敏/非热敏蛋白质的混合物，例如有丝分裂生长因子，形态生长因子以及它们的混合物。可以包括在第二组分中的合适药物的实例为双膦酸盐。
在一个示例性的实施方案中，第一组分与第二组分的重量比为约2.2∶1至约3.3∶1，例如约2.5∶1。进一步地，可以通过任何合适的混合设备完成混合。
一旦开始第一组分和第二组分的混合，骨水泥组合物的粘度在小于约4分钟，小于约3分钟，小于约2分钟，小于约1分钟或小于约30秒的时间达到至少200帕-秒(Pa-s)的粘度。在一个示例性的实施方案中，骨水泥的粘度在大于约5:30分钟，大于约6:00分钟，大于约7:00分钟，大于约8:00分钟或大于约9:00分钟的时间达到约1000Pa-s的粘度。
在一个示例性的实施方案中，当固化时骨水泥组合物有利地显示出令人满意的性能。例如，当固化时骨水泥组合物具有接近天然骨骼压缩强度的压缩强度，降低了在相邻椎骨体中骨折的风险，改进了骨骼进入水泥和围绕水泥的生长，降低了围绕水泥或与水泥接触的中间纤维组织层的生长，和它们的结合。在示例性的实施方案中，骨水泥组合物的压缩强度可以在6天后在Zwick测试机Z010上根据ASTM F451-99a和ISO 5833标准测试，并且它小于约930MPa，小于约500MPa，小于约400.0MPa，小于约300.0MPa，小于约200.0MPa，小于约100.0MPa。
在一个示例性的实施方案中，组合物的组分能够通过类似注射器的设备或其它传送机制容易地注射到外科手术位点，在这里它们反应形成组合物并且固化成硬化状态。该组合物在该外科手术位点是持久的，钙颗粒为该水泥提供了手段以连接到相邻的骨骼上。然而，应当理解在组合物的示例性实施方案中，虽然满足这些优点的至少一些，但是组合物不可能在每种情况下都满足这些优点的全部。
在一个实施方案中，销售在试剂盒中的组合物并且分配给使用者，其中第一和第二组分分开保存(例如，单独地包装或容纳)，直到它们已经准备好用于形成组合物。使用者可以收到在其单独的隔间中包含组分的混合器设备。一般参见，美国专利号6,241,734，美国专利号6,613,054，美国专利号7,018,089和美国专利申请公开号2002/0191487 A1。这些公开通常描述了用于混合和输送组合物组分和其混合物的合适设备。该组分可能将在外科手术程序之前立即由使用者使用合适的混合设备混合，并且将在混合后非常短的时间内形成类似面团的一致性。
[0037]该组合物可以使用多种机制施用，例如，在美国专利号5,972,015和6,066,154中描述的那些。这些专利通常描述了被称为“椎体后凸成形术”的过程，其在注入骨水泥组合物之前使用一种或两种相似于血管成形术气球的气球，以减少椎骨骨折并且恢复椎体高度。在一个实例中，通过双侧椎弓根套管将两个气球引入到椎骨中。将气球充气以减少骨折，随后放气并且移除，留下相对空的腔体，向该腔体注入骨水泥组合物。气球的充气和随后组合物的注入帮助恢复椎体高度。
现在本发明将根据以下具体实施例更具体地描述。应当理解这些实施例是示意性的并且不限制本发明的实施方案。
实施例1
制备配方以进行性能研究。具体地，改变聚合加速剂的量测量配方的固化时间。通过将100.0g的预聚合甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(Plex 6612，
Figure BPA00001691183500081
GmbH，德国)和50.0gPMMA(Plex 332，
Figure BPA00001691183500082
GmbH，德国)和1.62g过氧化苯甲酰(50％衰减的)加150.0g烧结羟基磷灰石混合制备第一组分(即，干燥的或粉末组分)。
使用30％的二甲基丙烯酸丁酯(BDMA)，70％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)，100ppm的氢醌单甲基醚和0.5％二甲基对甲苯胺制备液体组分。
液体对粉末的比为8g液体对20g粉末，液体和粉末混合15秒，获得具有类似口香糖一致性的高度面团状糊。
混合起始＝0秒
混合时间＝15秒
面团状态(工作时间起始)为约45秒，并且工作时间的结束为约11分钟。
虽然本发明已经在附图和前述的说明书中详细地示出和描述，但是应被认为是示例性的并且在特征上是非限制性的，应当理解仅仅优选的实施方案被示出和描述，并且来自在本发明的精神内所有变化和修改需要被保护。此外，本文引用的所有出版物以它们的整体通过参考并入。

Claims (15)

1.一种组合物，包括：
a)第一组分，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、造影剂、自由基给体和钙基颗粒；和
b)第二组分，包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)、自由基清除剂和聚合加速剂；
其中该组合物具有约13分钟的平均固化时间。
2.权利要求1的组合物，其中钙基颗粒包括羟基磷灰石颗粒。
3.权利要求2的组合物，其中羟基磷灰石颗粒具有约5微米至约100微米的平均粒径。
4.权利要求3的组合物，其中PMMA具有约200,000克/摩尔至约500,000克/摩尔的分子量。
5.权利要求1的组合物，其中钙基颗粒由选自羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)、HA-TCP混合物、磷酸钙、硫酸钙、碳酸钙和它们的混合物的钙基组合物制备。
6.权利要求5的组合物，其中钙基颗粒具有约5微米至约100微米的平均粒径。
7.权利要求6的组合物，其中钙基颗粒以第一组分的总重量不小于约10wt％存在。
8.权利要求6的组合物，其中钙基颗粒以第一组分总重量的约40wt％至约75wt％存在。
9.权利要求1的组合物，其中造影剂选自硫酸钡(BaSO4)、二氧化锆、CHI3、Na2FPO3和CaF2，和它们的混合物。
10.权利要求9的组合物，其中造影剂具有约0.3微米至约10微米的平均粒径。
11.权利要求1的组合物，其中自由基给体选自过氧化苯甲酰(BPO)，偶氮二异丁腈(AIBN)和它们的混合物。
12.权利要求11的组合物，其中自由基给体以第二组分总重量的约1.5wt％至约2.0wt％存在。
13.权利要求1的组合物，其中自由基清除剂选自氢醌单甲醚、氢醌、维生素E和它们的混合物。
14.权利要求1的组合物，其中聚合加速剂选自二甲基对甲苯胺(DMPT)，二羟乙基邻甲苯胺和它们的混合物。
15.权利要求1的组合物，进一步包括任选的成分，所述任选的成分选自抗生素，细胞生长抑制剂，镇痛剂，消毒剂，防腐剂，生长因子，增殖因子，蛋白质，肽，生物聚合物，染料，化疗药物，药物以及它们的混合物。
CN2011800364464A 2010-07-26 2011-07-26 嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥 Pending CN103108660A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36759110P 2010-07-26 2010-07-26
US61/367,591 2010-07-26
PCT/US2011/045338 WO2012018612A2 (en) 2010-07-26 2011-07-26 Calcium particle-embedded, snap-to-dough, high-viscosity bone cement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103108660A true CN103108660A (zh) 2013-05-15

Family

ID=45559987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800364464A Pending CN103108660A (zh) 2010-07-26 2011-07-26 嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9107951B2 (zh)
EP (1) EP2598179B1 (zh)
CN (1) CN103108660A (zh)
WO (1) WO2012018612A2 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103550823A (zh) * 2013-11-07 2014-02-05 中山大学 一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用
CN103893829A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 西安理工大学 一种可注射型多孔复合骨水泥的制备方法
WO2015062357A1 (zh) * 2013-10-30 2015-05-07 中山大学 一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用
CN104945547A (zh) * 2015-06-30 2015-09-30 苏州佑君环境科技有限公司 一种骨水泥用复合材料的制备方法
CN106075587A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 山东明德生物医学工程有限公司 多元共掺杂骨水泥及制备方法
CN106075606A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 山东明德生物医学工程有限公司 一种锶磷灰石骨水泥及制备方法
CN106390192A (zh) * 2016-12-02 2017-02-15 爱本斯南京医疗器械有限公司 一种生物型骨水泥
CN107648663A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 薪创生命科技有限公司 新的骨材料替代合成配方、制备方法和使用方法
CN110461379A (zh) * 2017-03-31 2019-11-15 三井化学株式会社 硬组织修补用组合物及硬组织修补用套装

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012014702A1 (de) * 2012-07-25 2014-01-30 Heraeus Medical Gmbh Pastenförmiger Knochenzement
US9675640B2 (en) 2012-08-07 2017-06-13 Southwest Research Institute Magnetic calcium phosphate nanoparticles, applications and methods of preparation thereof
CN104511054B (zh) * 2013-09-27 2016-05-11 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种抗感染骨水泥及其制备方法
US9566216B2 (en) * 2013-11-18 2017-02-14 Southwest Research Institute Bone cements containing magnetic calcium phosphate nanoparticles
WO2015094744A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Improved two-solution bone cement
CN104857558A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司 骨水泥粉剂的制备方法
KR101815367B1 (ko) * 2016-02-15 2018-01-05 서울대학교산학협력단 균일하게 분산된 인산칼슘계 마이크로스피어를 포함하는 아크릴계 골시멘트 복합체 및 이의 제조방법
CN107617125A (zh) * 2017-09-08 2018-01-23 山东冠龙医疗用品有限公司 骨水泥组合物套组
CA3081827A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-16 Abyrx, Inc. Intraoperative uses of settable surgical compositions
CN109847100B (zh) * 2019-04-09 2020-06-16 浙江科惠医疗器械股份有限公司 一种具有生物活性的骨水泥及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1414868A (zh) * 2000-01-03 2003-04-30 港大恒德骨生物科技有限公司 生物活性和骨质疏松的骨粘固剂
CN101374556A (zh) * 2005-08-29 2009-02-25 桑那提斯有限公司 骨粘固剂组合物和其制备方法
US20090264554A1 (en) * 2008-04-22 2009-10-22 Kyphon Sarl Bone cement composition and method

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4494535A (en) 1981-06-24 1985-01-22 Haig Armen C Hip nail
CA1227902A (en) 1984-04-02 1987-10-13 Raymond G. Tronzo Fenestrated hip screw and method of augmented internal fixation
US4653487A (en) 1986-01-29 1987-03-31 Maale Gerhard E Intramedullary rod assembly for cement injection system
IT1234978B (it) 1988-06-01 1992-06-09 Tecres Spa Miscela cementifera a due fasi, particolarmente adatta per usi ortopedici.
US4969888A (en) 1989-02-09 1990-11-13 Arie Scholten Surgical protocol for fixation of osteoporotic bone using inflatable device
ATE113483T1 (de) 1990-01-25 1994-11-15 Howmedica Knochenzement.
US5336699A (en) 1992-02-20 1994-08-09 Orthopaedic Research Institute Bone cement having chemically joined reinforcing fillers
US6241734B1 (en) 1998-08-14 2001-06-05 Kyphon, Inc. Systems and methods for placing materials into bone
RU2147213C1 (ru) 1994-01-26 2000-04-10 А. Рейли Марк Усовершенствованное наполняемое устройство для использования в хирургическом протоколе применительно к фиксации кости
GB0102529D0 (en) * 2001-01-31 2001-03-21 Thales Optronics Staines Ltd Improvements relating to thermal imaging cameras
US5972015A (en) 1997-08-15 1999-10-26 Kyphon Inc. Expandable, asymetric structures for deployment in interior body regions
AU3203599A (en) 1998-04-01 1999-10-18 Parallax Medical, Inc. Pressure applicator for hard tissue implant placement
WO2000056254A1 (en) 1999-03-24 2000-09-28 Parallax Medical, Inc. Non-compliant system for delivery of implant material
US6383188B2 (en) 2000-02-15 2002-05-07 The Spineology Group Llc Expandable reamer
US20020068974A1 (en) 2000-07-21 2002-06-06 Kuslich Stephen D. Expandable porous mesh bag device and methods of use for reduction, filling, fixation and supporting of bone
CN100335157C (zh) 2000-10-25 2007-09-05 科丰公司 用于混合和传送可流动材料的系统和方法
ATE308278T1 (de) * 2001-01-26 2005-11-15 Uab Research Foundation Knochenzement
US7008433B2 (en) 2001-02-15 2006-03-07 Depuy Acromed, Inc. Vertebroplasty injection device
JP4499327B2 (ja) 2001-12-06 2010-07-07 松崎 浩巳 拡径器具および手術器具セット
DE10242984B4 (de) 2002-09-17 2010-09-23 Sanatis Gmbh Vorrichtung zum Herstellen von Gemischen aus zwei Komponenten
US20070032567A1 (en) 2003-06-17 2007-02-08 Disc-O-Tech Medical Bone Cement And Methods Of Use Thereof
US8415407B2 (en) * 2004-03-21 2013-04-09 Depuy Spine, Inc. Methods, materials, and apparatus for treating bone and other tissue
US7112205B2 (en) 2003-06-17 2006-09-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Apparatus and methods for delivering compounds into vertebrae for vertebroplasty
FR2870129A1 (fr) * 2004-05-14 2005-11-18 Ceravic Sas Soc Par Actions Si Ciment polymere pour la vertebroplastie percutanee
EP1937187A4 (en) 2005-10-19 2012-05-30 Entpr Inc A SUBSTITUTE OF CURABLE BONE
US8815973B2 (en) * 2007-08-28 2014-08-26 Pioneer Surgical Technology, Inc. Cement products and methods of making and using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1414868A (zh) * 2000-01-03 2003-04-30 港大恒德骨生物科技有限公司 生物活性和骨质疏松的骨粘固剂
CN101374556A (zh) * 2005-08-29 2009-02-25 桑那提斯有限公司 骨粘固剂组合物和其制备方法
US20090264554A1 (en) * 2008-04-22 2009-10-22 Kyphon Sarl Bone cement composition and method

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015062357A1 (zh) * 2013-10-30 2015-05-07 中山大学 一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用
CN103550823A (zh) * 2013-11-07 2014-02-05 中山大学 一种可注射复合型骨水泥及其制备方法和应用
CN103893829A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 西安理工大学 一种可注射型多孔复合骨水泥的制备方法
CN104945547A (zh) * 2015-06-30 2015-09-30 苏州佑君环境科技有限公司 一种骨水泥用复合材料的制备方法
CN106075587B (zh) * 2016-06-07 2019-12-24 山东明德生物医学工程有限公司 多元共掺杂骨水泥及制备方法
CN106075606A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 山东明德生物医学工程有限公司 一种锶磷灰石骨水泥及制备方法
CN106075587A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 山东明德生物医学工程有限公司 多元共掺杂骨水泥及制备方法
CN106075606B (zh) * 2016-06-07 2019-12-27 山东明德生物医学工程有限公司 一种锶磷灰石骨水泥及制备方法
CN107648663A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 薪创生命科技有限公司 新的骨材料替代合成配方、制备方法和使用方法
US11110205B2 (en) 2016-07-25 2021-09-07 Novus Life Sciences Limited Formula for synthesizing bone replacement material, and manufacturing method and application method thereof
CN106390192A (zh) * 2016-12-02 2017-02-15 爱本斯南京医疗器械有限公司 一种生物型骨水泥
CN110461379A (zh) * 2017-03-31 2019-11-15 三井化学株式会社 硬组织修补用组合物及硬组织修补用套装
CN110461379B (zh) * 2017-03-31 2022-05-10 三井化学株式会社 硬组织修补用组合物及硬组织修补用套装

Also Published As

Publication number Publication date
US20130210960A1 (en) 2013-08-15
WO2012018612A2 (en) 2012-02-09
EP2598179A4 (en) 2015-01-14
EP2598179B1 (en) 2016-05-11
EP2598179A2 (en) 2013-06-05
US9107951B2 (en) 2015-08-18
WO2012018612A3 (en) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103108660A (zh) 嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥
CN101374556B (zh) 骨粘固剂组合物和其制备方法
US8173721B2 (en) Polymer cement for percutaneous vertebroplasty
EP2052748B1 (de) Pastenförmiger Polymethylmethacrylat-Knochenzement
EP2052747B1 (de) Einkomponenten-Knochenzementpasten und Verfahren zu deren Aushärtung
US7968616B2 (en) Bone cement composition and method
JP2001503290A (ja) 活性化合物を含有する骨用セメントの製造方法
KR20090127891A (ko) 폴리머 시스템 기반의 임플란트 물질 및 그의 용도
Nussbaum et al. The chemistry of acrylic bone cements and implications for clinical use in image-guided therapy
JPH08103491A (ja) 活性化合物を含む骨セメントの調製法
JPH08117322A (ja) 多孔性骨代替材料
WO2002058592A2 (en) Bone cement and a system for mixing and delivery thereof
CA2885754A1 (en) Polymethylmethacrylate bone cement
CN107469136B (zh) 糊状双组分聚甲基丙烯酸酯骨接合剂
TW201903030A (zh) 可硬化之多部分丙烯酸組成物
US9393346B2 (en) Polymer cements used for fixing prostheses, for bone repair and for vertebroplasty, and obtained from liquid single-phase formulations
JP2000245821A (ja) 生体活性セメント組成物
CA3232456A1 (en) Ready-to-use monomer-free acrylic bone cement with accelerated in-site curing properties
JP2000005297A (ja) 生体活性セメント組成物
WO2021209747A1 (en) A bone cement
CONTENT The study aim was development of composite bone cements with lower monomer content, viscosity and modulus but a higher conversion and strength than the commercial composite CortossTM
JP2001340443A (ja) 生体活性セメント組成物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: KYPHON INC.

Free format text: FORMER OWNER: WARSAW ORTHOPEDIC INC.

Effective date: 20130918

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130918

Address after: Neuchatel, Switzerland

Applicant after: Kyphon Inc.

Address before: indiana

Applicant before: Warsaw Orthopedic Inc.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180928

Address after: Switzerland

Applicant after: Medtronic Holdings Limited

Address before: Neuchatel, Switzerland

Applicant before: Kyphon Inc.

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130515