CN115463256A - 一种医用可降解聚氨酯骨水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用可降解聚氨酯骨水泥及其制备方法，属于医用材料领域，固化成型后为具有泡孔结构的聚氨酯弹性体，其除具有可缓慢降解形成空腔以促进骨细胞增殖与粘附，支持新骨组织的内向生长，力学性能优良以提供优异的粘接性能、支撑性能和缓冲性能，不影响患者的正常活动的特性外；还具有操作时间长以满足临床使用需求，粘度较低方便骨水泥的混合与注射，室温反应凝固快，可实现骨水泥注入骨缺损或骨折部位时的快速原位固化，适应不规则形状的缺陷，降低手术难度缩短手术时间以降低手术风险；同时，还具有固化反应热低的优良特性。该骨水泥有望替代传统的PMMA，磷酸钙，硫酸钙骨水泥，为临床骨移植替代物材料提供新的选择。

Description

一种医用可降解聚氨酯骨水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料技术领域，更具体地，涉及一种医用可降解聚氨酯骨水泥及其制备方法。
背景
骨水泥是骨科手术中亟需但尚未解决的问题。相比金属板、螺钉等传统骨折固定方法，使用骨水泥固定骨折有以下优点：①骨水泥可以提供一种简单快速固定骨折的方法，效率高可缩短手术时间，减少手术过程中带来的诸如感染等并发风险。②能处理金属板、螺钉等传统骨折固定方法无法处理的骨折情况，尤其对于高度粉碎性骨折，骨折处存在许多难以通过常规方法固定的细碎骨片。③使用骨水泥可以妥善处理近关节处的损伤，避免传统骨折固定方法因金属植入物带来的可能的关节功能损伤。④此外，使用可生物降解骨水泥可免去移除金属植入物给患者带来的痛苦。虽然，骨水泥有着明确的临床需求以及广阔的市场前景，然而目前并没有可以完全满足临床需求的骨水泥商品出现。
目前市场上比较常见的骨水泥有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA)、磷酸钙骨水泥、硫酸钙骨水泥。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥因具有良好的生物和力学特性以及快速成型等优点，成为临床手术中使用较多的骨水泥。然而，PMMA骨水泥存在许多缺点：①聚合过程中释放出大量的热，容易引起周围组织发生炎症反应，导致植入材料与宿主骨间发生松动；②不可生物降解性；③单体毒性和泄漏；PMMA骨水泥的这些缺点极大地限制了其应用。
事实上，理想的骨水泥材料必须是具备以下特性：
①对骨骼有较高的粘接强度、本体具有较高的压缩强度和良好的缓冲性能；
②可降解、生物相容性良好且无毒(包括降解物质和任何析出物)，降解过程中支持新骨组织的向内生长；
③新骨组织生长过程中(骨水泥同步降解)，提供骨折处以足够的强度，不影响患者的正常活动(以及正常活动时不损伤新生骨组织)；
④较长的操作时间、注射后较快的室温固化速度、较低的固化反应热。
由于具有优异的机械性能、性能可调节以及优异的生物相容性和血液相容性等优点，聚氨酯被广泛地应用于制造各种医疗器械，包括血管支架、假肢及心脏支架、人造器官等。例如，Da Si lva等研究了可生物降解聚氨酯的大分子结构对眼部药物控制输送的影响；Hassa制备和测试了一系列了聚己内酯和聚氨酯共混物的形状记忆材料，该材料支持细胞粘附和增殖，因此可作为植入支架材料使用；Metzner等设计了一种聚氨酯瓣膜支架，并在绵羊模型中评估对其进行了评估，显示出了良好的结果。因而，基于聚氨酯材料优异的机械性能、性能可调节以及优异的生物相容性和血液相容性等优点，制备医用可降解聚氨酯骨水泥以满足骨科手术迫切的临床需求具有重大的社会意义与经济效益。
发明内容
针对传统磷酸钙(CPC)骨水泥与骨的粘接强度差、硬而脆的缺点以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥临床使用时聚合反应放热量大、单体有毒且固化后不可降解以促进骨细胞粘附和增殖、支持新骨组织的内向生长等缺点，本发明的一个目的在于提供了一种医用可降解聚氨酯骨水泥，其具有如下优点：
1、可在人体内缓慢降解，降解物质无毒、不引起生物体排异反应且可迅速排泄出人体；降解过程中形成空腔，促进骨细胞的增殖和粘附，支持新骨组织的内向生长；同时，该聚氨酯骨水泥，降解周期适宜，在新骨生长的时间内(约3个月)能提供优异的(与骨)粘接性能、支撑性能和缓冲性能，不影响患者的正常活动；
2、操作时间较长，能满足临床使用需求；粘度较低方便骨水泥的混合与直接注射入骨缺损或骨折部位；
3、可室温固化成型，避免使用额外热源给患者带来的痛楚或使用额外辅组设备带来的不便；室温反应凝固快，可实现骨水泥注入骨缺损或骨折部位时的快速原位固化，适应不规则形状的缺陷，降低手术难度缩短手术时间以降低手术风险；
4、室温固化反应热低，可减轻给患者带来的痛楚；
本发明的另一目的在于提供一种制备该医用可降解聚氨酯骨水泥的方法。
根据本发明的一个实施方案，提供了一种医用可降解聚氨酯骨水泥，其可在人体内缓慢降解，降解物质无毒、不引起生物体排异反应且可迅速排泄出人体；降解过程中形成空腔(≥100um)，促进骨细胞的增殖和粘附，支持新骨组织的内向生长；同时，该聚氨酯骨水泥，降解周期适宜，在新骨生长的时间内(约3个月)能提供优异的(与骨)粘接性能(粘接强度0.5MPa～1.5MPa)、支撑性能(压缩强度6MPa～16MPa)和缓冲性能，不影响患者的正常活动；
在一个实施方案中，所述医用可降解聚氨酯骨水泥操作时间较长(3～8min)，能满足临床使用需求；粘度较低(3000cp～30000cp)方便骨水泥的混合与注射；
在一个实施方案中，所述医用可降解聚氨酯骨水泥可室温固化成型，避免使用额外热源给患者带来的痛楚或使用额外辅组设备带来的不便；室温反应凝固快(总反应时间7～15min)，可实现骨水泥注入骨缺损或骨折部位时的快速原位固化，适应不规则形状的缺陷，降低手术难度缩短手术时间以降低手术风险；
在一个实施方案中，所述医用可降解聚氨酯骨水泥室温固化反应热低(36～41℃)，可减轻给患者带来的痛楚；
在一个实施方案中，所述医用可降解聚氨酯骨水泥由A、B两组份物质组成，临床使用时，将A、B组份混合均匀，用注射器注入骨折处即可；
在一个实施方案中，所述医用可降解聚氨酯骨水泥中B组份物质包括：PLGC聚酯三元醇、催化剂、发泡剂。所述催化剂为DPA、DM70、E5、DB中的一种或多种，所述发泡剂为水；所述催化剂的用量为相对于PLGC聚酯三元醇的0.3wt％～1.3wt％；所述发泡剂水的用量为相对PLGC聚酯三元醇的0.1wt％～1.0wt％。
在一个实施方案中，所述医用可降解聚氨酯骨水泥中A组份物质包括：PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)，其用量为按-NCO与-OH及水以1：1理论反应完成的量；
根据本发明的另一个方面，提供了一种医用可降解聚氨酯骨水泥的制备方法，包括如下步骤：
1)PLGC聚酯三元醇的制备；
①通过设计起始剂丙三醇与D，L-丙交酯(LA)、乙交酯(GL)、ε-己内酯(CL)的投入量，合成理论相对分子质量为400～500g/mol的聚酯三元醇。将所需丙三醇于80℃下抽真空干燥4h后干燥保存备用；将ε-己内酯(CL)加入氢化钙搅拌24h后减压蒸馏得到110℃的馏分(干燥的CL)备用；
②按复配比例称取D，L-丙交酯(LA)、乙交酯(GL)、ε-己内酯(CL)；按理论反应剂量称取干燥好的丙三醇；
③将准确称取的丙三醇、LA、GL、CL加入500ml四口烧瓶中；用移液枪向烧瓶中加入反应原料总质量0.1％的辛酸亚锡催化剂；升温至140℃，通氮气保护下控温搅拌反应48h即得到PLGC聚酯三元醇；
2)PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)的制备；
将步骤1)合成的PLGC聚酯三元醇与MDI、TDI等二官能度的异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)、粗MDI等官能度大于2的异氰酸酯中的一种或多种以-NCO与-OH摩尔比8:1的比例加入到500ml四口烧瓶中；升温至85℃，通氮气保护下控温搅拌反应3h，得到PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)。
3)医用可降解聚氨酯骨水泥的制备
①将步骤2)所得PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)干燥密封保存，作为A组份物质；
②将步骤1)所得PLGC聚酯三元醇与催化剂、发泡剂混合均匀，干燥密封保存，作为B组份物质；
③临床使用时，将A、B组份物质取出，于干燥容器内快速混合0.5min后即得到所述聚氨酯骨水泥；
④将混合好后的聚氨酯骨水泥用注射器抽取后快速注射入患者骨折部位即可。
根据本发明，提供了一种医用可降解聚氨酯骨水泥，其固化成型后为具有泡孔结构的聚氨酯弹性体。相比于传统磷酸钙(CPC)骨水泥与骨的粘接强度差、硬而脆的缺点以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥临床使用时聚合反应放热量大、单体有毒且固化后不可降解以促进骨细胞粘附和增殖、支持新骨组织的内向生长等缺点；该种医用可降解聚氨酯骨水泥固化成型后形成的聚氨酯弹性体在人体内可缓慢降解(降解物质无毒、不引起生物体排异反应且可迅速排泄出人体)形成空腔以促进骨细胞增殖与粘附，支持新骨组织的内向生长，骨折愈合期内力学性能优良以提供优异的(与骨的)粘接性能、支撑性能和缓冲性能，不影响患者的正常活动的特性外；还具有操作时间长以满足临床使用需求，粘度较低方便骨水泥的混合与注射，室温反应凝固快，可实现骨水泥注入骨缺损或骨折部位时的快速原位固化，适应不规则形状的缺陷，降低手术难度缩短手术时间以降低手术风险；同时，还具有固化反应热低和抗感染的优良特性。基于以上优点，该骨水泥有望替代传统的PMMA，磷酸钙，硫酸钙骨水泥，为临床骨移植替代物材料提供新的选择。
附图说明
图1是实施例1～8及对比例1、2所得骨水泥的体外降解测试对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下为具体实施例：
以下实施例中所采用的所有基础原料均为市售产品。
实施例1
按本发明提供的医用可降解聚氨酯骨水泥的制备方法制备聚氨酯骨水泥：
1)PLGC聚酯三元醇的制备；
①通过设计起始剂丙三醇与D，L-丙交酯(LA)、乙交酯(GL)、ε-己内酯(CL)的投入量，合成理论相对分子质量为400～500g/mol的聚酯三元醇。将所需丙三醇于80℃下抽真空干燥4h后干燥保存备用；将ε-己内酯(CL)加入氢化钙搅拌24h后减压蒸馏得到110℃的馏分(干燥的CL)备用；
②按1:3:6的比例称取D，L-丙交酯(LA)、乙交酯(GL)、ε-己内酯(CL)；按理论反应剂量称取干燥好的丙三醇；
③将准确称取的丙三醇、LA、GL、CL加入500ml四口烧瓶中；用移液枪向烧瓶中加入反应原料0.1wt％的辛酸亚锡催化剂；升温至140℃，通氮气保护下控温搅拌反应48h即得到PLGC聚酯三元醇；
2)PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)的制备；
将步骤1)合成的PLGC聚酯三元醇与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)及MDI的复配物(PMDI:MDI＝50wt％：50wt％)以-NCO与-OH摩尔比8:1的比例加入到500ml四口烧瓶中；升温至85℃，通氮气保护下控温搅拌反应3h，得到PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)。
3)医用可降解聚氨酯骨水泥的制备
①将步骤2)所得PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)干燥密封保存，作为A组份物质，其用量为按-NCO与-OH及水以1：1理论反应完成的量；
②将步骤1)所得PLGC聚酯三元醇100g与0.5gDPA(催化剂)、0.1g水(发泡剂)，作为B组份物质；
③临床使用时，将A、B组份物质取出，于干燥容器内快速混合0.5min后即得到所述聚氨酯骨水泥；
④将混合好后的聚氨酯骨水泥用注射器抽取后快速注射入患者骨折部位即可。
实施例2
与实施例1相比，实施例2中，PLGC聚酯三元醇合成中所用LA、GL、CL的比例为1：4：5；
实施例3
与实施例1相比，实施例3中，PLGC聚酯三元醇合成中所用LA、GL、CL的比例为1：5：4；
实施例4
与实施例1相比，实施例4中，所用催化剂为0.5g DM70。
实施例5
与实施例1相比，实施例5中，所用催化剂为1.3g DPA
实施例6
与实施例1相比，实施例6中，所用发泡剂水为1.0g水；
对比例1
与实施例1相比，对比例1中，PLGC基预聚体合成中所用PMDI与MDI的比例为＝100wt％：0wt％；
对比例2
与实施例1相比，对比例2中，PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)的制备所用的异氰酸酯为粗MDI。
实施例和对比例所得骨水泥的性能评价方法如下所述：
体外降解性能
将聚氨酯样品切为薄片，称量后放置于盛有0.1mol/L，PH＝7.4的PBS溶液的小瓶中，然后将其置于37℃的恒温振荡箱子中，每隔4周取出样品，并更换PBS溶液。将取出样品在37℃真空烘箱中干燥48h，待称取并记录其质量后再放回小瓶中。每组实验3个样品，取平均值。质量保持率(％)＝m(降解后)/m(降解前)×100％；根据质量保持率评价材料的降解性能，质量保持率越大，降解性能越差；反之，降解性能越好。
细胞毒性
采用MTT法检测聚氨酯胶黏剂浸提液的毒性，方法如下：将固化后聚氨酯胶黏剂培养在含10％小牛血清的DMEM-F12培养液中，在37℃恒温箱中浸提24小时，浸提液浓度为0.1g/ml。将3T3细胞以1×104个细胞/孔的密度接种在96孔板中并培养24小时以允许细胞粘附。然后用提取物替换培养基。在24小时、72小时、120小时处理后，将细胞与100μL非天然制备的MTT(1mg/m L)在培养基中在黑暗中于37℃温育4小时。通过添加100μLDMSO使细胞中形成的编织晶体溶解。使用多扫描板读数器(Bio Tek，Synergy H4，USA)在490nm的波长下读取吸光度值。所有实验重复6次。按照下列公式计算细胞存活率：细胞存活率(％)＝(OD样品-OD样品背景)/(OD
对照-OD对照背景)×100％。根据细胞存活率评价材料的细胞毒性，存活率越高，毒性越小。
压缩强度
使用配有10KN传感器的美国MTS公司Criterion 43型通用测试仪检测聚氨酯胶黏剂固化后的压缩强度与模量。聚氨酯样品为直径13mm，高度13mm的圆柱体。压缩速率为1.3mm min-1，每个样品记录50％压缩应变的强度。通过将载荷除以样品的横截面积来计算压缩应力。从应力应变曲线的准线性部分计算压缩模量。每组实验3个样品，取平均值。
粘接强度
猪肋骨从当地市场获得，并使用抛光机切成约8×12×40mm的长方体。将长方体在纵向中心切成两半，得到待粘合的两个表面。将制备好的长方体在使用前保存在零下20℃冰柜中。粘接时，将骨头样品放在PBS溶液中回温2h至室温，并在粘接时保持表面湿润。将双组分聚氨酯胶黏剂反应后涂覆于粘接表面，并用磷酸盐缓冲浸湿的纱布包裹，模拟体内环境，试样在37℃的烘箱中固化。使用美国MTS公司Criterion 43型通用测试仪进行测试，拉伸速率为5mm/min，根据试样破坏时的载荷和粘接面积计算粘接强度。每组实验5个样品，取平均值。
凝胶时间
以A组份物质和B组份物质混合为起点，至从混合物中拉出丝为终点，这段时间叫做操作时间，也叫凝胶时间，实验中用秒表测定。
固化时间
以A组份物质和B组份物质混合为起点，至轻触反应物表面不粘手为终点，这段时间叫做脱粘时间。实验中用秒表测定。
粘度测试
A、B组份物质按照GB/T 2794-1995所述的方法进行测定，采用博勒飞DV4T粘度计测试，选用64#转子，恒定温度23℃。
泡孔孔径
将聚氨酯样品切为20*20*10mm的薄片，采用带刻度标尺的150倍放大镜观察切面的泡孔尺寸并做记录。
负压吸水率
将聚氨酯样品切为10*10*10mm的薄片，称重(m0)后放入盛有蒸馏水的烧杯中，随后再在其上放置另一烧杯以使聚氨酯样品没入蒸馏水中。将该组带样品的烧杯放入真空干燥箱中，抽真空至17KPa并稳定该真空度30min；卸掉真空后取出样品，用纸巾轻轻吸去样品表面的水并称重(m1)，聚氨酯样品的负压吸水率计算公式为：
负压吸水率＝(m1-m0)/m0×100％
通过对比负压吸水率的大小判断样品的泡孔闭孔率，负压吸水率越小，相应样品泡孔越闭孔。
反应放热
A、B组份物质混合后，用红外测温枪实时监测混合物表面温
度，每0.5min测一个温度点并做记录，以所记录的温度最大值为A、B组份混合后凝固反应放热量的评判标准，温度越高，反应放热越多。
性能测试结果：
对实施例和对比例所得骨水泥进行性能测试，结果如表1所示：
表1实施例和对比例所制得骨水泥的性能测试结果
Figure BDA0003842750540000111
由表1可知，本发明实施例和对比例所制备的聚氨酯骨水泥，其粘接强度大于等于0.5MPa，远大于骨水泥对粘接强度的最低要求(0.2MPa)，说明本发明制备的聚氨酯骨水泥拥有优异的粘接性能。本发明实施例，除实施例6以外，其余实施例所制备的聚氨酯骨水泥，其压缩强度均大于10MPa，高于松质骨的压缩强度(5～10MPa)，说明本发明制备的聚氨酯骨水泥拥有优异的支撑性能。本发明制备的聚氨酯骨水泥，其固化后所得聚氨酯发泡材料，均具有极低的负压吸水率(＜1.0％)，表明均具有独立泡孔结构(闭孔)，可提供优异的缓冲性能。测试结果表明，本发明制备的聚氨酯骨水泥，其固化后所得聚氨酯发泡材料，均具有不小于50um的泡孔孔径；也即，该聚氨酯骨水泥固化后在体内降解所形成的空腔大于大于100um，能充分满足新骨再生矿化所需的空间，以促进骨细胞增殖与粘附，支持新骨组织的内向生长。其中，对比例1和2相比实施例1～6具有更小的泡孔孔径，更大的粘接强度和压缩强度。这可能是因为，和实施例1～6相比，对比例1、2制备过程中，PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)制备时，高官能度异氰酸酯(PMDI官能度为2.7，粗MDI官能度为3.5)所用占比较大；相应骨水泥固化后所得聚氨酯多孔材料的交联度较大，对反应生成气泡的束缚较大，所得聚氨酯多孔材料的泡孔孔径较小，相应的压缩强度和粘接强度较大。与其它实施例相比，实施例6所得聚氨酯骨水泥固化后所得多孔材料的泡孔孔径较大，而粘接强度和压缩强度较小，这是因为实施例6中，发泡剂水的添加量较大，固化反应过程中产生的气体相对较大，导致所得多孔材料的泡孔较大，相应的粘接强度和压缩强度较小。
由图1可知，随着体外降解测试时间的延长，本发明所制备的聚氨酯骨水泥，其重量均有不同程度的减轻，表明本发明所制备的聚氨酯骨水泥均发生了不同程度的降解。在新骨生长时间(3个月)内，本发明所制备的聚氨酯骨水泥，其质量保持率均在95％以上，可以保持较好的粘接性能和支撑性能，配合以闭孔结构带来的优异缓冲性能，可以较好地支持患者在新骨生长过程中的正常活动。其中，实施例3所得聚氨酯骨水泥的降解速度最快，实施例2的次之，实施例1、4、5、6和对比例1、2所得聚氨酯骨水泥的降解速度相差不大。这可能是因为实施例3制备过程中，PLGC聚酯三元醇合成所用的LA、GL、CL中，CL占比相对较小导致的，与LA和GL相比，CL更难降解。由表1可知，实施例1～6和对比例1、2所制备的聚氨酯骨水泥，其细胞毒性测试中，细胞存活率均大于95％，说明本发明所制备的聚氨酯骨水泥具有良好的生物相容性。
本发明制备的聚氨酯骨水泥，B组份粘度为3100～3300cp，除对比例1和对比例2外，实施例所得聚氨酯骨水泥的A组份粘度约为30000cp。临床使用时，经A、B组份混合后所得成品骨水泥的粘度为3000～30000cp，该粘度非常方便骨水泥的混合与注射使用。本发明制备的聚氨酯骨水泥，其A、B组份混合后室温固化时的表面温度为36～41℃，与人体体温相当，临床使用时，不会给患者带来灼烧痛苦。本发明制备的聚氨酯骨水泥，其凝胶时间为3～8min，方便骨水使用时A、B组份物质的混合与注射使用。本发明制备的聚氨酯骨水泥，其固化时间为7～15min，时间较短，有利于缩短手术时间，以降低手术过程中并发风险的发生概率。
综上，通过本发明所构思的技术方案，所制备的聚氨酯骨水泥，具有传统PMMA骨水泥和CPC骨水泥所没有的优异可降解性能，其固化成型后为具有独立泡孔结构的聚氨酯多孔弹性体。降解过程中形成空腔可以促进骨细胞增殖与粘附，支持新骨组织的内向生长。本发明制备的聚氨酯骨水泥，力学性能优良以提供优异的(与骨的)粘接性能、支撑性能和缓冲性能，不影响患者的正常活动的特性外；同时，还具有操作时间长以满足临床使用需求，粘度较低方便骨水泥的混合与注射，室温反应凝固快，可实现骨水泥注入骨缺损或骨折部位时的快速原位固化，适应不规则形状的缺陷，降低手术难度缩短手术时间以降低手术风险；同时，还具有固化反应热低的优良特性。该骨水泥有望替代传统的PMMA，磷酸钙，硫酸钙骨水泥，为临床骨移植替代物材料提供新的选择。

Claims (9)

1.一种医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，可在人体内缓慢降解，降解物质无毒、不引起生物体排异反应且可迅速排泄出人体；降解过程中形成≥100um空腔，促进骨细胞的增殖和粘附，支持新骨组织的内向生长；所述聚氨酯骨水泥的降解周期为：在新骨生长的约3个月时间内能提供优异的与骨粘接性能，粘接强度0.5MPa～1.5MPa、压缩强度6MPa～16MPa的支撑性能和缓冲性能，不影响患者的正常活动。
2.根据权利要求1所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，该医用可降解聚氨酯骨水泥具有3～8min的较长操作时间，能满足临床使用需求；3000cp～30000cp的较低粘度较低以方便骨水泥的混合与注射。
3.根据权利要求1所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，可室温固化成型，避免使用额外热源给患者带来的痛楚或使用额外辅组设备带来的不便；室温总反应时间7～15min的快凝固特性，可实现骨水泥注入骨缺损或骨折部位时的快速原位固化，适应不规则形状的缺陷，降低手术难度缩短手术时间以降低手术风险。
4.根据权利要求1所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，36～41℃的室温固化反应低热性能，可减轻给患者带来的痛楚。
5.根据权利要求1～4任一项所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，所述医用可降解聚氨酯骨水泥包括A组份和B组份，A组份物质包括：PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)，其用量为按-NCO与-OH及水以1：1理论反应完成的量；所述B组份物质包括：PLGC聚酯三元醇、催化剂、发泡剂。
6.根据权利要求5所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，由A、B两组份物质组成，临床使用时，将A、B组份混合均匀，用注射器注入骨折处即可。
7.根据权利要求5所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，所述催化剂为DPA、DM70、E5、DB中的一种或多种，所述发泡剂为水。
8.根据权利要求7所述的医用可降解聚氨酯骨水泥，其特征在于，所述催化剂的用量为相对于PLGC聚酯三元醇的0.3wt％～1.3wt％；所述发泡剂水的用量为相对PLGC聚酯三元醇的0.1wt％～1.0wt％。
9.权利要求5～8任一项所述的医用可降解聚氨酯骨水泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)PLGC聚酯三元醇的制备；
①通过设计起始剂丙三醇与D，L-丙交酯(LA)、乙交酯(GL)、ε-己内酯(CL)的投入量，合成理论相对分子质量为400～500g/mol的聚酯三元醇。将所需丙三醇于80℃下抽真空干燥4h后干燥保存备用；将ε-己内酯(CL)加入氢化钙搅拌24h后减压蒸馏得到110℃的馏分(干燥的CL)备用；
②按复配比例称取D，L-丙交酯(LA)、乙交酯(GL)、ε-己内酯(CL)；按理论反应剂量称取干燥好的丙三醇；
③将准确称取的丙三醇、LA、GL、CL加入500ml四口烧瓶中；用移液枪向烧瓶中加入反应原料总质量0.1％的辛酸亚锡催化剂；升温至140℃，通氮气保护下控温搅拌反应48h即得到PLGC聚酯三元醇；其反应机理如下：
Figure FDA0003842750530000021
上式中R1、R2、R3分别为LA、GL、CL三种小分子中的一种或几种的共聚物；
2)PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)的制备；
将步骤1)合成的PLGC聚酯三元醇与MDI、TDI等二官能度的异氰酸酯及多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)、粗MDI等官能度大于2的异氰酸酯中的一种或多种以-NCO与-OH摩尔比8:1的比例加入到500ml四口烧瓶中；升温至85℃，通氮气保护下控温搅拌反应3h，得到PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)。
3)医用可降解聚氨酯骨水泥的制备
①将步骤2)所得PLGC基预聚体(异氰酸酯基封端)干燥密封保存，作为A组份物质；
②将步骤1)所得PLGC聚酯三元醇与催化剂、发泡剂，干密封保存，作为B组份物质；
③临床使用时，将A、B组份物质取出，于干燥容器内快速混合0.5min后即得到所述聚氨酯骨水泥；
将混合好后的聚氨酯骨水泥用注射器抽取后快速注射入患者骨折部位，等聚氨酯骨水泥反应凝固后即可缝合伤口。
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