CN114984310B - 一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗溃散吸水膨胀有机‑无机复合骨水泥及其制备方法，固相成分和液相成分按照质量体积比为1g:0.3ml～1g:3ml混合搅拌20min～90min而成；按质量百分数，固相的原料组成为：聚甲基丙烯酸羟乙酯‑丙烯酸2.5％～15％，聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙15％～65％，聚甲基丙烯酸甲酯32.5％～70％，以上各组分的质量百分比总和为100％；骨水泥液相为磷酸盐溶液和义齿基托树脂，两种液相义齿基托树脂和磷酸盐溶液的比例为1:1～3:1。本发明所制备的抗溃散吸水膨胀有机‑无机复合骨水泥具有良好的抗溃散性能、较高的力学性能、均一的吸水膨胀倍率，有望成为一种有前景的临床应用骨水泥。

Description

一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥及其制备方法
技术领域
本发明属于医用生物材料制备技术领域，具体涉及一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，还涉及该骨水泥的制备方法。
背景技术
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥在骨科、齿科已临床应用长达50年多年，是骨科应用范围最广、数量最多、用量最大的可注射生物材料。但是，PMMA骨水泥的生物相容性差、机械性能过高与人骨骼不匹配、聚合反应时放出的温度过高，特别是其在聚合时会产生一定的体积收缩，导致假体松动，植入失败。针对上述问题研究人员对PMMA骨水泥进行了改性研究，通过引入可吸水膨胀聚合物微球改善PMMA骨水泥的体积收缩；通过在PMMA骨水泥中引入生物活性玻璃、生物活性陶瓷、羟基磷灰石等无机相改善其生物活性、降低其聚合温度及机械强度。但是，添加物通常采用物理共混的方式引入PMMA骨水泥固相，由于其无法与PMMA骨水泥液相进行反应，因此造成添加物与PMMA骨水泥存在界面结合弱的问题，导致复合骨水泥在体液环境中易溃散，无法消除骨水泥的体积收缩并严重影响其植入后对骨缺损部位的力学支撑，甚至会导致血管堵塞、栓塞、休克等严重现象。因此，寻找一种能够解决PMMA骨水泥体积收缩、机械性能过高、生物活性差等问题，并且具有良好的抗溃散性能的改性骨水泥是目前该领域的研究重点之一。
中国专利《一种可注射膨胀型骨水泥及其制备方法》(申请号：CN201510344651.7，公开日：2015.09.23，公开号：CN104922733A)公布了一种可注射膨胀型骨水泥及其制备方法。该可注射膨胀型骨水泥，由固相成分和液相成分按照质量比为1.5:1～3:1的比例混合而成，其中，固相成分为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物，液相成分为甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基对甲苯胺和对苯二酚的混合物。其制备方法为：以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸为反应单体，在引发剂和交联剂的作用下发生聚合反应，生成甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物；将甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基对甲苯胺和对苯二酚均匀混合，制备液相成分；将固相成分与液相成分按照质量比为1.5:1～3:1的比例混合，搅拌得到骨水泥浆料，自固化后得到注射膨胀型骨水泥。虽然该骨水泥具有较好的膨胀倍率，但内外膨胀不均匀，呈现出骨水泥表面膨胀效果好而内部不膨胀的现象，限制了骨水泥的膨胀性能。并且该骨水泥内部的聚合物微球是通过PMMA基体物理粘接在一起，在液体环境下极易发生溃散，同时该骨水泥不具有生物相容性。
中国专利《一种具有生物活性的新型复合骨水泥》(申请号：CN202110386001.4，公开日：2021.08.24，公开号：CN113289058A)公布了一种具有生物活性的新型复合骨水泥，原材料包括粉剂、液体，粉剂包括如下质量百分比含量的组分：39％～84.3％的聚甲基丙烯酸甲酯微球、5％～15％的二氧化锆、0.5％～3％的过氧化苯甲酰、0.2％～2％的硫酸庆大霉素、10％～41％的锶镁共掺羟基磷灰石晶须，液体包括如下质量比百分比含量的组分：98％～99.6％的甲基丙烯酸甲酯、0.4％～2％的N,N-二甲基对甲苯胺，将粉剂、液体混合，经搅拌、静置、塑形、固化得到新型复合骨水泥。该类骨水泥通过机械复合使PMMA骨水泥在具有生物活性和促成骨能力的同时，其力学性能有所增强。但是该复合骨水泥没有解决PMMA骨水泥体积收缩的问题，并且聚甲基丙烯酸甲酯与锶镁共掺羟基磷灰石晶须通过机械复合结合在一起，结合力较低，锶镁共掺羟基磷灰石晶须易与PMMA基体脱粘。
中国专利《一种自膨胀复合骨水泥及其制备方法》(申请号：CN202010219672.7，公开日：2020.07.31，公开号：CN111467564A)公布了一种自膨胀复合骨水泥及其制备方法，固相成分和液相成分按照质量体积比为1g:1.5ml～1g:7.2ml混合而成；按质量百分数，固相的原料组成为：聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-无水磷酸氢钙共聚物微球30％～70％，无水磷酸氢钙15％～35％，磷酸四钙15％～35％，以上各组分的质量百分比总和为100％；骨水泥液相为蒸馏水、血液、生理盐水、稀酸、血清、磷酸盐溶液中的任意一种。该方法所制备的自膨胀复合骨水泥虽然具有较高的吸水膨胀倍率，但其制备的有机-无机复合骨水泥中的有机相与无机相仍为简单的物理结合，结合效果较差，在液相中易发生溃散并且该复合骨水泥整体力学性能不高。
多巴胺(DA)和多巴(DOPA)具有相似的氨基和儿茶酚结构。多巴胺可以通过接枝、共聚等方式引入材料中。同时，可以将物体浸入氧气存在的碱性多巴胺溶液中，在材料表面获得聚多巴胺涂层。聚多巴多层膜还具有湿粘性，具有与双面胶带相似的特性，可用作不同的粘合材料。涂层的厚度会随着浸泡时间的增加而增加。因此，通过简单的接枝或形成聚多巴胺涂层，可以提高材料表面的润湿性。DOPA、DA可与无机材料表面形成氢键、可逆配位键等非共价键；表面的氨基通过迈克尔加成反应形成共价键；儿茶酚产生自由基时，也会自聚合形成聚合物。由于上述儿茶酚基团的作用，DOPA、DA及其衍生物可以在有机和无机材料表面形成牢固的键合，赋予材料良好的粘附性和对人体组织和细胞的良好亲和力。因此，它被广泛用于生物材料的表面改性。
甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)是一种生物医学常用的高分子材料，其单体及聚合物具有较好的生物相容性，广泛应用于补齿、药物缓释、烧伤涂覆、器官移植、接触镜制造、细胞培养及生物分子与酶固定化等方面。HEMA结构中具有碳碳双键结构，在一定条件下双键打开能够与MMA进行共聚。由于HEMA长链结构的存在，因此与MMA单体共聚后可增加主链长度，使共聚物具有较好的强度和硬度。同时，HEMA长链末端具有亲水基团羟基，有利于材料发挥吸水作用，因此以HEMA替代或部分替代MMA作为液相，能够在保证骨水泥具有快速聚合的同时，赋予骨水泥吸水、保水的特性，提升吸水膨胀骨水泥吸水膨胀的均匀程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，解决了现有改性PMMA骨水泥易溃散、力学性能较差的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，由固相成分和液相成分按照质量体积比为1g：0.3ml～3ml混合搅拌20min～90min而成；按质量百分数，固相成分为：聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸2.5％～15％，聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙15％～65％，聚甲基丙烯酸甲酯32.5％～70％，以上各组分的质量百分比总和为100％；液相成分包括体积比为1～3：1的磷酸盐溶液和义齿基托树脂。
本发明所采用的另一技术方案是，一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
步骤2、制备聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒；
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，通过EDC/NHS进行接枝；
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将磷酸盐溶液加入固相中，混合均匀，随后再加入义齿基托树脂，混合搅拌20min～90min，注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
本发明的特点还在于，
步骤1中，具体为：
步骤1.1、分别取甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸，并分别向其中加入0.1wt％～1.5wt％的对苯二酚，进行减压蒸馏；
步骤1.2、按质量百分数称取，减压蒸馏后的丙烯酸6.023％～19.589％，减压蒸馏后的甲基丙烯酸羟乙酯4.700％～16.075％，N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.972％～1.402％，聚乙烯吡咯烷酮1.214％～1.966％，去离子水73.221％～73.889％，偶氮二异丁腈0.243％～0.645％，以上各组分的质量百分比总和为100％；
步骤1.3、将减压蒸馏后的丙烯酸、减压蒸馏后的甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到35℃～55℃反应20min～60min；
步骤1.4、将步骤1.3中得到的混合溶液升温至60℃～80℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应2h～4h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
步骤1.5、将步骤1.4中得到的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在60～80℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛，获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸微球粒径在70～220μm之间。
步骤2中，具体为：
步骤2.1、将90mL的Tris-HCl溶液与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.2～0.8g的DA，制成质量浓度为2～8g/mL的DA溶液；
步骤2.2、将1～3g磷酸四钙颗粒加入到步骤2.1中的DA溶液中，室温避光搅拌12h，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤3次，在-20℃的条件下冻干，获得聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤3中，具体为：
步骤3.1、将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球溶于去离子水中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；
步骤3.2、向聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.4～0.6g的EDC，搅拌反应10～30分钟；
步骤3.3、在步骤3.2制得的混合液中加入0.2～0.4g的NHS，并搅拌反应10～30分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；
步骤3.4、在步骤3.3制得的混合液加入步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h，将反应后的混合液在50～90℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛，获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
本发明的有益效果是：本发明所制备的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，其中，有机相P(HEMA-AA)与无机相TTCP之间的结合，利用多巴胺与无机相TTCP表面形成的氢键、可逆配位键等非共价键，使得DA在TTCP颗粒表面自聚合成聚多巴胺层。然后利用P(HEMA-AA)上的羧基与包覆在TTCP颗粒表面的DA上的氨基发生接枝聚合反应，形成以DA为中间物链接物，有机相P(HEMA-AA)与无机相TTCP表面之间牢固的键合。成功解决了改性PMMA骨水泥中的各相之间，由于较弱的机械结合导致的易溃散、力学性能较低等问题；并且多巴胺具有良好的湿粘性，可以进一步改善改性骨水泥抗溃散性差的问题。此外，随着复合骨水泥中磷酸钙相与水不断进行水化反应，产生大量的微孔可以形成连通的吸水通路，将水分输送到复合骨水泥内部，解决可吸水膨胀骨水泥膨胀倍率低、膨胀效果不均一的问题。同时，磷酸钙相水化反应会生成大量羟基磷灰石，提高了复合骨水泥的生物相容性。因此，具有良好综合性能的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，在临床上具有较好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，由固相成分和液相成分按照质量体积比为1g：0.3ml～3ml混合搅拌20min～90min而成；
按质量百分数，固相成分为：聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸2.5％～15％，聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙15％～65％，聚甲基丙烯酸甲酯32.5％～70％，以上各组分的质量百分比总和为100％；
液相成分包括体积比为1～3：1的磷酸盐溶液和义齿基托树脂；
固相的原料组成为：甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸0.125g～0.75g，聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙0.75g～3.25g，聚甲基丙烯酸甲酯1.625g～3.5g；骨水泥液相为磷酸盐溶液和义齿基托树脂，两种液相义齿基托树脂和磷酸盐溶液的比例为1～3：1，液相的量为1.5ml～15ml。
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球，具体为：
步骤1.1、分别按比例量取甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸，并分别向其中加入0.1wt％～1.5wt％的对苯二酚，进行减压蒸馏；
步骤1.2、按质量百分数称取，减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％～19.589％，减压蒸馏后的甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)4.700％～16.075％，交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)0.972％～1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.214％～1.966％，去离子水73.221％～73.889％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.243％～0.645％，以上各组分的质量百分比总和为100％；
步骤1.3、将减压蒸馏后的丙烯酸、减压蒸馏后的甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到35℃～55℃反应20min～60min；
步骤1.4、将步骤1.3中得到的混合溶液升温至60℃～80℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应2h～4h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
步骤1.5、将步骤1.4中得到的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在60～80℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛，获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸微球粒径在70～220μm之间。
步骤2、制备聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，具体为：
步骤2.1、将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.2～0.8g的DA，制成质量浓度为2～8g/mL的DA溶液；
步骤2.2、将1～3g磷酸四钙颗粒加入到步骤2.1中的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤3次，在-20℃的条件下冻干，获得聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒；
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，通过EDC/NHS进行接枝，具体为：
步骤3.1、将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球溶于去离子水中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；
步骤3.2、向聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.4～0.6g的EDC，搅拌反应10～30分钟；
步骤3.3、在步骤3.2制得的混合液中加入0.2～0.4g的NHS，并搅拌反应10～30分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；
步骤3.4、在步骤3.3制得的混合液加入步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h，将反应后的混合液在50～90℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛，获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将磷酸盐溶液加入固相中，混合均匀，随后再加入义齿基托树脂，混合搅拌20min～90min，注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例1
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将得到的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.25g的DA，制成2.5mg/mL的DA溶液；将1g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.3g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.4g EDC，搅拌反应10分钟后；加入0.2g NHS，并搅拌反应10分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入1.25g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在50℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:8比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相与1:1的两液相成分，按固液比为1g:0.6ml与液相成分均匀混合搅拌20min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例2
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.32g的DA，制成3.2mg/mL的DA溶液；将1.25g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.35g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.425g EDC，搅拌反应12.5分钟后；加入0.225g NHS，并搅拌反应12.5分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入1.55g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在55℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:7比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与1.25:1的两液相成分按固液比为1g:0.9ml与液相成分均匀混合搅拌30min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例3
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.39g的DA，制成3.9mg/mL的DA溶液；将1.5g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.4g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.45gEDC，搅拌反应15分钟后；加入0.25g NHS，并搅拌反应15分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入1.85g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:6比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与1.5:1的两液相成分按固液比为1g:1.2ml与液相成分均匀混合搅拌40min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例4
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.46g的DA，制成4.6mg/mL的DA溶液；将1.75g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.45g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.475gEDC，搅拌反应17.5分钟后；加入0.275g NHS，并搅拌反应17.5分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入2.15g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在65℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:5比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与1.75:1的两液相成分按固液比为1g:1.5ml与液相成分均匀混合搅拌50min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例5
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.53g的DA，制成5.3mg/mL的DA溶液；将2g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.5g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.5gEDC，搅拌反应20分钟后；加入0.3g NHS，并搅拌反应20分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入2.45g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:4比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与2:1的两液相成分按固液比为1g:1.8ml与液相成分均匀混合搅拌60min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例6
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.6g的DA，制成6mg/mL的DA溶液；将2.25g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.55g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.525gEDC，搅拌反应22.5分钟后；加入0.325g NHS，并搅拌反应22.5分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入2.75g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在75℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:3比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与2.25:1的两液相成分按固液比为1g:2.1ml与液相成分均匀混合搅拌70min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例7
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.67g的DA，制成6.7mg/mL的DA溶液；将2.5g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.6g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.55gEDC，搅拌反应25分钟后；加入0.35g NHS，并搅拌反应25分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入3.05g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在80℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:2比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与2.5:1的两液相成分按固液比为1g:2.4ml与液相成分均匀混合搅拌80min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例8
本发明一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
采用溶液聚合法制备P(HEMA-AA)共聚物：丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)使用前加入1wt％对苯二酚减压蒸馏除去阻聚剂；反应在四口烧瓶中进行，四口烧瓶中四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管、温度计；分别取减压蒸馏后的丙烯酸(AA)6.023％、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)16.075％，交联剂N,N亚甲基双丙烯酰胺(MBA)1.402％，分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1.966％，引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)0.645％，去离子水73.889％，总计100％；
将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到40℃反应30min；随后将混合溶液升温至70℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应3h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在70℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球。
步骤2、制备被聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙；
将90mL的Tris-HCl溶液(pH＝8.5)与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.74g的DA，制成7.4mg/mL的DA溶液；将2.75g磷酸四钙颗粒加入制备好的DA溶液中，室温避光搅拌12h(50rpm/min)，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤，重复洗涤3次，-20℃冻干，最终获得包被DA层的TTCP颗粒。
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，按一定比例通过EDC/NHS接枝；
称取0.65g聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球于100mL去离子水烧杯中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；在聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.575gEDC，搅拌反应27.5分钟后；加入0.375g NHS，并搅拌反应27.5分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；最后在反应溶液中加入3.35g聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h。将反应后的混合液在85℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙与聚甲基丙烯酸甲酯按1:1比例混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将步骤4得到的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相，与2.75:1的两液相成分按固液比为1g:2.7ml与液相成分均匀混合搅拌90min，将骨水泥注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
实施例中复合骨水泥的抗溃散性能、抗压强度、吸水倍率、膨胀倍率与传统有机/无机骨水泥相比测试结果如表1及表2所示：
表1复合骨水泥的抗溃散性能和抗压强度测试结果
表2复合骨水泥的吸水倍率和膨胀倍率测试结果
由上表可以看出，与传统PMMA骨水泥和磷酸钙(CPC)骨水泥相比，本发明制备的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，由于有机相P(HEMA-AA)与无机相TTCP之间牢固的键合，其抗溃散性能和力学性能相比于传统CPC骨水泥均有明显增加；并且由于P(HEMA-AA)微球的吸水膨胀性能，以及磷酸钙相产生连通吸水通路，其吸水倍率和体积变化率均有明显的提升。总而言之，本发明所制备的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥具有良好的抗溃散性能、较高的力学性能，良好的吸水膨胀倍率，有望成为一种有前景的临床应用骨水泥。

Claims (5)

1.一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，其特征在于，由固相成分和液相成分按照质量体积比为1g：0.3ml～3ml混合搅拌20min～90min而成；按质量百分数，固相成分为：聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸2.5％～15％，聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙15％～65％，聚甲基丙烯酸甲酯32.5％～70％，以上各组分的质量百分比总和为100％；液相成分包括体积比为1～3：1的磷酸盐溶液和义齿基托树脂；
所述的抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；
步骤2、制备聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒；
步骤3、将步骤1制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球与步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙，通过EDC/NHS进行接枝；
步骤4、将步骤3中制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯混合均匀，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥的固相；
步骤5、将磷酸盐溶液加入固相中，混合均匀，随后再加入义齿基托树脂，混合搅拌20min～90min，注入模具后固化，得到抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥。
2.如权利要求1所述的一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，其特征在于，固相的原料组成为：甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸0.125g～0.75g，聚多巴胺膜包覆的磷酸四钙0.75g～3.25g，聚甲基丙烯酸甲酯1.625g～3.5g；骨水泥液相为磷酸盐溶液和义齿基托树脂，义齿基托树脂和磷酸盐溶液的比例为1～3：1，液相的量为1.5ml～15ml。
3.如权利要求1所述的一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，其特征在于，所述步骤1中，具体为：
步骤1.1、分别取甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸，并分别向其中加入0.1wt％～1.5wt％的对苯二酚，进行减压蒸馏；
步骤1.2、按质量百分数称取，减压蒸馏后的丙烯酸6.023％～19.589％，减压蒸馏后的甲基丙烯酸羟乙酯4.700％～16.075％，N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.972％～1.402％，聚乙烯吡咯烷酮1.214％～1.966％，去离子水73.221％～73.889％，偶氮二异丁腈0.243％～0.645％，以上各组分的质量百分比总和为100％；
步骤1.3、将减压蒸馏后的丙烯酸、减压蒸馏后的甲基丙烯酸羟乙酯、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、分散剂聚乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁腈和去离子水，依次加入四口烧瓶中均匀混合，四口烧瓶中的四个口分别连接氮气、磁力搅杆、冷凝管和温度计，将得到的混合溶液连续搅拌并加热到35℃～55℃反应20min～60min；
步骤1.4、将步骤1.3中得到的混合溶液升温至60℃～80℃，让混合溶液在氮气气氛下恒温反应2h～4h，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物；
步骤1.5、将步骤1.4中得到的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物用去离子水洗涤后在60～80℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛，获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球；制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸微球粒径在70～220μm之间。
4.如权利要求1所述的一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，其特征在于，所述步骤2中，具体为：
步骤2.1、将90mL的Tris-HCl溶液与10mL的无水乙醇混合，然后加入0.2～0.8g的DA，制成质量浓度为2～8g/mL的DA溶液；
步骤2.2、将1～3g磷酸四钙颗粒加入到步骤2.1中的DA溶液中，室温避光搅拌12h，8000rpm离心，离心后用去离子水洗涤3次，在-20℃的条件下冻干，获得聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
5.如权利要求1所述的一种抗溃散吸水膨胀有机-无机复合骨水泥，其特征在于，所述步骤3中，具体为：
步骤3.1、将聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸共聚物微球溶于去离子水中，磁力搅拌分散，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液；
步骤3.2、向聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸悬浮液中加入0.4～0.6g的EDC，搅拌反应10～30分钟；
步骤3.3、在步骤3.2制得的混合液中加入0.2～0.4g的NHS，并搅拌反应10～30分钟，将溶液的pH值调节至5.0以上，并通1小时氮气除去溶液中的氮气；
步骤3.4、在步骤3.3制得的混合液加入步骤2中制得的聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒，在黑暗中搅拌反应24h，将反应后的混合液在50～90℃的真空干燥箱中干燥至恒重，最后将其过筛，获得聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝聚多巴胺包覆磷酸四钙颗粒。
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