CN113855855B - 一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,包括A组分和B组分,其中A组包括:二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液、乙醇、甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂;B组分包括:PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙。本发明通过往反应体系中加入具有抗菌作用改性腰果酚单体,使骨水泥自身具有良好且持久稳定的抑菌性能。本发明通过加入相变微球,使聚合过程中的热量被相变微球吸收,有效降低了聚合过程中峰值温度,防止骨水泥固化过程中对身体组织产生危害。本发明对方案进行合理调控,使最终得到的固化骨水泥具有良好的综合性能。

Description

一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料领域,具体的说涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥及其制备方法。
背景技术
骨水泥是一种骨粘固剂,是一种用于骨科手术的生物医学材料,主要用于关节置换和椎体成形等方面。在使用过程中,骨水泥可以填充骨髓腔,起到加固人工关节假体,使得假体、骨水泥和骨组织这三者之间紧密结合的作用,从而增强植入假体的牢固性和稳定性。随着人口老龄化进行,未来骨关节炎将成为第四大致残因素,而且,据不完全统计表明,我国每年骨科相关病患人数达数百万,骨水泥的消耗量也呈逐年增长的趋势,未来将具有巨大的市场容量。PMMA骨水泥具有良好的可塑性、良好的生物惰性和较高的力学强度等优点。
手术过程中的细菌污染以及术后伤口的深部感染是现代手术中可能发生的最严重的不良事件之一。如果得不到有效的处理,会导致骨组织缺失和植入物移动而进行二次手术,使患者经历漫长的治疗过程,难以继续参加日常工作,给患者的身体和心理都带来巨大的痛苦。而将骨水泥注入人体过程中,面临着细菌感染的风险。
CN201410541808.0公开了一种具有诱导成骨功能的镁黄长石/PMMA复合骨水泥及其制备方法,所述镁黄长石/PMMA复合骨水泥的组成包括镁黄长石、PMMA骨水泥,其中,所述PMMA骨水泥由PMMA骨水泥单体与PMMA粉体配制而成,所述镁黄长石与所述PMMA粉体之间的质量比为5-60%。
CN201710347469.6公开了一种复合骨水泥,该复合骨水泥由固相和液相组成,其中,固相包括SIS颗粒和PMMA骨水泥粉;液相的质量百分比组成为:甲基丙烯酸甲酯单体96.0-99.8%,N,N-二甲基对甲苯胺0.6-1.5%,对苯二酚0.035-0.01%,以上组分的质量百分比总和为100%;该复合骨水泥的组成中,将SIS颗粒的质量记为a克,将PMMA骨水泥粉的质量记为b克,将液相的体积记为V微升,a、b、V满足:0.05≤a/b≤0.4本发明公开的复合骨水泥在保持骨水泥强度的同时具有适宜的压缩模量,并且该复合骨水泥具有较大的孔隙尺寸,可调节的机械性能,应用于骨损伤修复后,有利于细胞和组织长入,同时SIS具有的成骨传导性和成骨诱导性能够加速骨损伤处的修复。
CN201910280988.4公开了一种具有生物活性的骨水泥及其制备方法,将异种骨除去细胞、免疫组分后经制成一定粒径的骨粉,将骨粉按一定比例添加到PMMA骨水泥粉剂中。通过改变骨水泥中显影成分和含量(粒径2-10um,含量10-35%)的改变、固液比(1.8:1-2.3:1)的调整、以及催化剂、促进剂(0.5%-2.5%)的配合,制备出放热温度低于60℃的骨水泥,在保证聚合时放热温度不破坏脱细胞异种骨支架材料的前提下,最大限度的保留其生物活性成分,并将其与PMMA骨水泥的优势进行互补,开发出一种安全、高效的生物活性骨水泥。
CN201610613154.7公开了一种可形成复合骨水泥的组合物及由其形成的骨水泥,该组合物包含形成聚甲基丙稀酸甲酯骨水泥的组合物,及金枪鱼鱼骨粉/透明质酸微球;以组合物的总重为100%计,其包括质量分数为8%-60%的金枪鱼鱼骨粉/透明质酸微球;微球是以金枪鱼鱼骨粉与透明质酸为原料制备得到的微球,其中,以金枪鱼鱼骨粉与透明质酸的总重量为100%计,金枪鱼鱼骨粉的质量分数为30%-70%,透明质酸的质量分数为30%-70%。本发明提供的组合物是在可形成PMMA骨水泥组合物的基础上加入了促进骨生长的金枪鱼鱼骨粉/透明质酸微球,所得骨水泥具有优异的生物活性、生物相容性、骨整合性能等优点。
尽管目前外科手术在无菌条件下进行,并添加了防腐剂,但开放式手术总是有感染的风险,尤其是生物材料植入手术更加增加了感染的风险。然而,现有技术中的骨水泥大多是没有抗菌性能的,也有部分技术加入了抗生素,但是释放效率低,抗菌效果不明显,另外,现有技术得到的骨水泥,固化过程中峰值温度高,对机体损失大。
因此,研究开发一种具有较好抗菌作用、固化过程中峰值温度较低的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种基体带有抑菌功能,且高分子侧基较大,抑制甲基丙烯酸甲酯在固化过程中收缩,且固化过程中峰值温度低,对人体损耗小的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,包括A组分和B组分,所述A组分包括以下重量份原料:
二甲基烯丙基硅烷10-15份、改性腰果酚单体3-6份、氯酸铂的异丙醇溶液0.01-0.1份、乙醇200-220份、甲基丙烯酸甲酯85-101份、辛烯基琥珀酸淀粉钠2-5份,聚合促进剂0.6-1.5份、阻聚剂0.030-0.095份;
所述B组分包括以下重量份原料:PMMA粉末70-90份、引发剂2-3.5份、显影剂10-20份、相变微球5-10份、甲基丙烯酸钙1-5份。
进一步,上述氯酸铂的异丙醇溶液中氯酸铂的质量百分比浓度为3-7%。
采用上述进一步方案的有益效果在于:氯酸铂的异丙醇溶液活性较强,此浓度有利于氯酸铂催化活性的提升。
进一步,上述聚合促进剂为N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、DMOH、DMMO、DHPPT中的一种或多种混合;
阻聚剂为对苯二酚、对叔丁基邻本二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或多种混合。
采用上述进一步方案的有益效果在于:防止聚合作用的进行,在聚合过程中产生诱导期,诱导期的长短与阻聚剂含量成正比,阻聚剂消耗完后,诱导期结束,即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。
进一步,上述所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、异丙苯过氧化氢中的一种或多种混合;
显影剂为二氧化锆和/或硫酸钡。
采用上述进一步方案的有益效果在于:引发剂在热的作用下,共价键均裂而产生自由基。显影剂可制成不同比例混悬液单独使用,但通常与低密度气体一起使用,以达到双重造影的目的。
进一步,上述A组分与B组分的质量比为3-4:5-6。
采用上述进一步方案的有益效果在于:上述方案可强化阻聚、引发和显影效果。
本发明还提供了上述聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述重量份数称取各原料;
(2)制备骨水泥A组分:将二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液和乙醇加入反应器中混合,并在70-80℃下反应0.5-2h,然后将甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂加入至反应器中,控温并搅拌反应完成后,用800-1200目的筛网过滤,然后依次用乙醇洗涤反应物、烘干、紫外射线消毒灭菌后得到骨水泥A组分;
(3)制备骨水泥B组分:将PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙混合均匀,得到骨水泥B组分;
(4)骨水泥固化成型:将A组分和B组分加入真空搅拌器,混合均匀,然后注入特氟龙模具中,常温下静置25-35min,得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
进一步,上述相变微球的制备方法为:
将以下质量份数的海藻酸钠3-5份、水90-120份、相变蜡8-12份、OP-10 0.5-0.9份加入乳化机中,8000-10000r/min乳化5-10min,得到分散液;
将无水氯化钙0.5-1.2份、壳聚糖0.4-1.2份、乙酸0.8-1.2份、水90-120份加入反应容器中,100-200r/min搅拌溶解,将分散液以5-20mL/min的速度滴入溶液中,继续搅拌24-36h,得到沉淀微球,然后减压至压力小于1atm抽滤,用去离子水洗涤,50-60℃烘24-48h,自然冷却到常温,得到相变微球。
所相变微球制备过程中反应机理示意方程式如下:
Figure BDA0003340856750000051
采用上述进一步方案的有益效果在于:上述方案可获得高纯度(大于99%)骨水泥。
进一步,上述改性腰果酚单体的制备方法为:
在氮气保护下,将以下质量份数的腰果酚15-22份,氢氧化钠2-5份加入到100-120份的白油中,10-30℃条件下将二烯丙基氨基甲酰氯5-9份缓慢加入到反应体系中,然后控温60-70℃下搅拌反应1-3h,100-120℃下减压至压力小于1atm蒸馏除去白油,得到改性腰果酚单体。
采用上述进一步方案的有益效果在于:上述控制反应速度,有利于反应顺利进行。
进一步,上述步骤(2)中控制温度为70-80℃,搅拌速率为100-200r/min,搅拌时间为1-3h。
更进一步,上述步骤(2)中乙醇洗涤将洗涤物洗涤至氯含量小于10mkg/L。
采用上述进一步方案的有益效果在于:上述操作能够有效去除杂质,提高产物纯度。
本发明反应机理为:
二甲基烯丙基硅烷、发生硅氢加成反应,生成硅烷基腰果酚。再与甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠发生聚合反应,得到骨水泥A组分。
所述A组分中存在聚合促进剂,B组分中存在引发剂,在固化过程中两者相遇,可以使引发剂低温分解并放出热量,引发聚合;由于放热对人体有伤害,因此本发明中加热相变微球吸热防止温度太高。
本发明中骨水泥固化过程中部分反应机理示意方程式如下:
Figure BDA0003340856750000061
Figure BDA0003340856750000071
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明通过往反应体系中加入具有抗菌作用改性腰果酚单体,使骨水泥自身具有良好且持久稳定的抑菌性能,防止手术过程中产生的二次感染。
2、本发明通过往反应体系中加入二甲基烯丙基硅烷、发生硅氢加成反应,生成硅烷基腰果酚。再与甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,甲基丙烯酸钙发生聚合反应,大侧基改性腰果酚单体,降低了骨水泥在聚合过程中的收缩,尺寸稳定性更好,与治疗部位的结合更好。
3、本发明通过往配方中加入相变微球,使聚合过程中的热量被相变微球吸收,有效降低了聚合过程中峰值温度,防止骨水泥固化过程中对身体组织产生危害。
4、本发明通过配方的合理调控,使最终得到的固化骨水泥综合性能良好。
附图说明
图1为本发明实施例1所得固化骨水泥的傅里叶红外光谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所用原料均为市售产品;
各性能测试方法如下:
1)、压缩、弯曲性能按照ISO5833:2002进行测试。
2)、显影效果测试:用X射线发生器(德国Luminos DRF,77kV,0.3Mas,空气中)对立方样品(约25mm×10mm×3.3mm)进行X射线扫描。
3)、温度峰值:将热电偶插入骨水泥中,绘制温度-时间曲线,查看峰值温度。
4)、抑菌性能测试:制备直径为6mm、高度为2mm的固化骨水泥样条,放入含有金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的培养基中,保持37℃/18h,测试抑菌环的直径,连续培养5次取平均值,抑菌环直径越大,说明抑菌性能越好。
实施例1
一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥
(1)制备相变微球
将海藻酸钠3g、水90g、相变蜡8g、OP-10 0.5g加入乳化机中,8000r/min乳化5min,得到分散液;
将无水氯化钙0.5g、壳聚糖0.4g、乙酸0.8g、水90g加入反应容器中,100r/min搅拌溶解,将分散液滴入溶液中,继续搅拌24h,得到沉淀微球,然后减压抽滤,用去离子水洗涤,50℃烘24h,自然冷却到常温,得到相变微球。
(2)制备改性腰果酚单体:
在氮气保护下,将腰果酚15g,氢氧化钠2g加入到100g的白油中,10℃条件下将二烯丙基氨基甲酰氯5g缓慢加入到反应体系中,然后控温60℃下搅拌反应1h,100℃下减压蒸馏除去白油,得到改性腰果酚单体。
(3)称取:A组分原料:
二甲基烯丙基硅烷10g、改性腰果酚单体3g、质量百分比浓度为5%的氯酸铂的异丙醇溶液0.01g、乙醇200g、甲基丙烯酸甲酯85g、辛烯基琥珀酸淀粉钠2g,过氧化苯甲酰0.6g、对苯二酚0.03g;
B组分原料:PMMA粉末70g、过氧化苯甲酰2g、二氧化锆10g、相变微球5g、甲基丙烯酸钙1g。
(4)制备骨水泥A组分:将二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液和乙醇加入反应器中混合,并在70℃下反应0.5h,然后将甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂加入至反应器中,控温70℃并100r/min搅拌1h,用800目的筛网过滤,然后依次用乙醇洗涤反应物至氯含量小于10mkg/L、烘干、灭菌后得到骨水泥A组分;
(5)制备骨水泥B组分:将PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙混合均匀,得到骨水泥B组分;
(6)骨水泥固化成型:将A组分90g和B组分150g加入真空搅拌器,混合均匀,然后注入特氟龙模具中,常温下静置25min,得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
所得固化骨水泥压缩强度80Mpa,弯曲强度55Mpa,弯曲模量2.8Gpa,温度峰值45℃,显影效果为轮廓清晰、位置易辩,抑菌环直径为25mm。
如图1所示在2949cm-1附近存在碳氢的伸缩吸收峰,在1728cm-1附近存在酯羰基的吸收峰,在1054cm-1附近存在酯碳氧单键的对称伸缩吸收峰,说明甲基丙烯酸甲酯和PMMA粉末参与了反应;在512cm-1附近存在氧化锆的吸收峰,说明二氧化锆参与了反应;在1577cm-1附近存在碳氮双键的伸缩吸收峰,说明改性腰果酚单体参与了反应;在984cm-1附近存在醚键的吸收峰,说明相变微球参与了反应;在1642cm-1附近存在羧酸根离子的反对称伸缩吸收峰,说明甲基丙烯酸钙参与了反应。
实施例2
一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥
(1)制备相变微球
将海藻酸钠3g、水99g、相变蜡8g、OP-10 0.5-g加入乳化机中,8333r/min乳化6min,得到分散液;
将无水氯化钙0.7g、壳聚糖0.6g、乙酸0.9、水96g加入反应容器中,120r/min搅拌溶解,将分散液滴入溶液中,继续搅拌28h,得到沉淀微球,然后减压抽滤,用去离子水洗涤,52℃烘32h,自然冷却到常温,得到相变微球。
(2)制备改性腰果酚单体:
在氮气保护下,将腰果酚18g,氢氧化钠4g加入到110g的白油中,20℃条件下将二烯丙基氨基甲酰氯7g缓慢加入到反应体系中,然后控温67℃下搅拌反应1.5h,110℃下减压蒸馏除去白油,得到改性腰果酚单体。
(3)称取:A组分原料:
二甲基烯丙基硅烷12g、改性腰果酚单体4g、质量百分比浓度为4%的氯酸铂的异丙醇溶液0.03g、乙醇208g、甲基丙烯酸甲酯89g、辛烯基琥珀酸淀粉钠3g,过氧化环己酮0.8g、对叔丁基邻本二酚0.05g;
B组分原料:PMMA粉末73g、过氧化环己酮2.6g、硫酸钡12g、相变微球6g、甲基丙烯酸钙2g。
(4)制备骨水泥A组分:将二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液和乙醇加入反应器中混合,并在73℃下反应0.8h,然后将甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂加入至反应器中,控温74℃并140r/min搅拌1.2h,用900目的筛网过滤,然后依次用乙醇洗涤反应物至氯含量小于10mkg/L、烘干、灭菌后得到骨水泥A组分;
(5)制备骨水泥B组分:将PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙混合均匀,得到骨水泥B组分;
(6)骨水泥固化成型:将A组分100g和B组分160g加入真空搅拌器,混合均匀,然后注入特氟龙模具中,常温下静置27min,得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
所得固化骨水泥压缩强度83Mpa,弯曲强度61Mpa,弯曲模量2.8Gpa,温度峰值43℃,显影效果为轮廓清晰、位置易辩,抑菌环直径为26mm。
实施例3
一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥
(1)制备相变微球
将海藻酸钠3g、水107g、相变蜡9g、OP-10 0.6g加入乳化机中,9266r/min乳化7min,得到分散液;
将无水氯化钙0.8g、壳聚糖0.8g、乙酸0.9g、水110g加入反应容器中,136r/min搅拌溶解,将分散液滴入溶液中,继续搅拌30h,得到沉淀微球,然后减压抽滤,用去离子水洗涤,56℃烘42h,自然冷却到常温,得到相变微球。
(2)制备改性腰果酚单体:
在氮气保护下,将腰果酚22g,氢氧化钠5g加入到120g的白油中,30℃条件下将二烯丙基氨基甲酰氯9g缓慢加入到反应体系中,然后控温70℃下搅拌反应3h,120℃下减压蒸馏除去白油,得到改性腰果酚单体。
(3)称取:A组分原料:
二甲基烯丙基硅烷14g、改性腰果酚单体5g、质量百分比浓度为6%的氯酸铂的异丙醇溶液0.07g、乙醇212g、甲基丙烯酸甲酯90g、辛烯基琥珀酸淀粉钠4g,过氧化环己酮0.4g、异丙苯过氧化氢1g、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.085g;
B组分原料:PMMA粉末77g、异丙苯过氧化氢3.1g、硫酸钡15g、相变微球7g、甲基丙烯酸钙2g。
(4)制备骨水泥A组分:将二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液和乙醇加入反应器中混合,并在78℃下反应1h,然后将甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂加入至反应器中,控温78℃并170/min搅拌2h,用1000目的筛网过滤,然后依次用乙醇洗涤反应物至氯含量小于10mkg/L、烘干、灭菌后得到骨水泥A组分;
(5)制备骨水泥B组分:将PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙混合均匀,得到骨水泥B组分;
(6)骨水泥固化成型:将A组分110g和B组分160g加入真空搅拌器,混合均匀,然后注入特氟龙模具中,常温下静置30min,得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
所得固化骨水泥压缩强度85Mpa,弯曲强度63Mpa,弯曲模量2.8Gpa,温度峰值39℃,显影效果为轮廓清晰、位置易辩,抑菌环直径为28mm。
实施例4
一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥
(1)制备相变微球
将海藻酸钠5g、水120g、相变蜡12g、OP-10 0.9g加入乳化机中,10000r/min乳化10min,得到分散液;
将无水氯化钙1.2g、壳聚糖1.2g、乙酸1.2g、水120g加入反应容器中,200r/min搅拌溶解,将分散液滴入溶液中,继续搅拌36h,得到沉淀微球,然后减压抽滤,用去离子水洗涤,60℃烘48h,自然冷却到常温,得到相变微球。
(2)制备改性腰果酚单体:
在氮气保护下,将腰果酚15g,氢氧化钠2g加入到120g的白油中,30℃条件下将二烯丙基氨基甲酰氯9g缓慢加入到反应体系中,然后控温60℃下搅拌反应1h,120℃下减压蒸馏除去白油,得到改性腰果酚单体。
(3)称取:A组分原料:
二甲基烯丙基硅烷15g、改性腰果酚单体6g、质量百分比浓度为7%的氯酸铂的异丙醇溶液0.1g、乙醇220g、甲基丙烯酸甲酯101g、辛烯基琥珀酸淀粉钠5g,异丙苯过氧化氢1.5g、对叔丁基邻本二酚0.035g、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.06g;
B组分原料:PMMA粉末90g、过氧化苯甲酰3.5g、二氧化锆20g、相变微球10g、甲基丙烯酸钙5g。
(4)制备骨水泥A组分:将二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液和乙醇加入反应器中混合,并在80℃下反应2h,然后将甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂加入至反应器中,控温80℃并200r/min搅拌3h,用1200目的筛网过滤,然后依次用乙醇洗涤反应物至氯含量小于10mkg/L、烘干、灭菌后得到骨水泥A组分;
(5)制备骨水泥B组分:将PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙混合均匀,得到骨水泥B组分;
(6)骨水泥固化成型:将A组分120g和B组分180g加入真空搅拌器,混合均匀,然后注入特氟龙模具中,常温下静置35min,得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
得固化骨水泥压缩强度90Mpa,弯曲强度69Mpa,弯曲模量3.2Gpa,温度峰值37℃,显影效果为轮廓清晰、位置易辩,抑菌环直径为30mm。
对比例1(相对于实施例1)
骨水泥A组分的制备:加入90g的甲基丙烯酸甲酯、4g的辛烯基琥珀酸淀粉钠,1.4g的聚合促进剂、0.085g的阻聚剂加入反应容器中,控温78℃,170r/min搅拌2h,然后用1000目的筛网过滤,乙醇洗涤至氯含量小于10mg/L,烘干、灭菌后得到骨水泥A组分;
其余和实施例1保持一致,所得固化骨水泥压缩强度75Mpa,弯曲强度50Mpa,弯曲模量2.2Gpa,温度峰值45℃,显影效果为轮廓清晰、位置易辩,抑菌环直径为15mm。
对比例2(相对于实施例1)
加入相变微球的量为0g,其余和实施例1保持一致,所得固化骨水泥压缩强度78Mpa,弯曲强度53Mpa,弯曲模量2.5Gpa,温度峰值85℃,显影效果为轮廓清晰、位置易辩,抑菌环直径为23mm。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,包括A组分和B组分,其特征在于,
所述A组分包括以下重量份原料:
二甲基烯丙基硅烷10-15份、改性腰果酚单体3-6份、氯酸铂的异丙醇溶液0.01-0.1份、乙醇200-220份、甲基丙烯酸甲酯85-101份、辛烯基琥珀酸淀粉钠2-5份,聚合促进剂0.6-1.5份、阻聚剂0.030-0.095份;
所述B组分包括以下重量份原料:
PMMA粉末70-90份、引发剂2-3.5份、显影剂10-20份、相变微球5-10份、甲基丙烯酸钙1-5份;
所述相变微球的制备方法为:
将海藻酸钠3-5份、水90-120份、相变蜡8-12份、OP-10 0.5-0.9份加入乳化机中,8000-10000r/min乳化5-10min,得到分散液;
将无水氯化钙0.5-1.2份、壳聚糖0.4-1.2份、乙酸0.8-1.2份、水90-120份加入反应容器中,100-200r/min搅拌溶解,将分散液滴入溶液中,继续搅拌24-36h,得到沉淀微球,然后减压抽滤,用去离子水洗涤,50-60℃烘24-48h,自然冷却到常温,得到相变微球;
所述改性腰果酚单体的制备方法为:
在氮气保护下,将以下质量份数的腰果酚15-22份,氢氧化钠2-5份加入到100-120份的白油中,10-30℃条件下将二烯丙基氨基甲酰氯5-9份缓慢加入到反应体系中,然后控温60-70℃下搅拌反应1-3h,100-120℃下减压蒸馏除去白油,得到改性腰果酚单体。
2.根据权利要求1所述一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,其特征在于,所述氯酸铂的异丙醇溶液中氯酸铂的质量百分比浓度为3-7%。
3.根据权利要求1所述一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,其特征在于,所述聚合促进剂为N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、DMOH、DMMO、DHPPT中的一种或多种混合;
所述阻聚剂为对苯二酚、对叔丁基邻本二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,其特征在于,所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、异丙苯过氧化氢中的一种或多种混合;
所述显影剂为二氧化锆和/或硫酸钡。
5.根据权利要求1所述一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,其特征在于,所述A组分与B组分的质量比为3-4:5-6。
6.一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)按权利要求1-5任一项所述重量份数称取各原料;
(2)制备骨水泥A组分:将二甲基烯丙基硅烷、改性腰果酚单体、氯酸铂的异丙醇溶液和乙醇加入反应器中混合,并在70-80℃下反应0.5-2h,然后将甲基丙烯酸甲酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠,聚合促进剂和阻聚剂加入至反应器中,控温并搅拌反应完成后,用800-1200目的筛网过滤,然后依次用乙醇洗涤反应物、烘干、灭菌后得到骨水泥A组分;
(3)制备骨水泥B组分:将PMMA粉末、引发剂、显影剂、相变微球和甲基丙烯酸钙混合均匀,得到骨水泥B组分;
(4)骨水泥固化成型:将A组分和B组分加入真空搅拌器,混合均匀,然后注入特氟龙模具中,常温下静置25-35min,得到固化的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
7.根据权利要求6所述一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述控温为70-80℃,搅拌速率为100-200r/min,搅拌时间为1-3h。
8.根据权利要求6所述一种聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述乙醇洗涤将洗涤物洗涤至氯含量小于10mkg/L。
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