CN117065088A - 抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 - Google Patents
抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117065088A CN117065088A CN202210500465.8A CN202210500465A CN117065088A CN 117065088 A CN117065088 A CN 117065088A CN 202210500465 A CN202210500465 A CN 202210500465A CN 117065088 A CN117065088 A CN 117065088A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- bone
- calcium sulfate
- hydroxypropyl methylcellulose
- powder
- 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
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 title claims description 22
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 41
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 31
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 22
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 20
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 12
- 238000009991 scouring Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 49
- 229940095672 calcium sulfate Drugs 0.000 description 22
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 22
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 14
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000012890 simulated body fluid Substances 0.000 description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 3
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 2
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 2
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 2
- 230000002138 osteoinductive effect Effects 0.000 description 2
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 2
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 2
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 2
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019739 Dicalciumphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N [P].[Ca] Chemical compound [P].[Ca] ZQBZAOZWBKABNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 229940095564 anhydrous calcium sulfate Drugs 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000005312 bioglass Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000008468 bone growth Effects 0.000 description 1
- 210000002805 bone matrix Anatomy 0.000 description 1
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- -1 caSO) 4 ·2H 2 O) Chemical compound 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940112822 chewing gum Drugs 0.000 description 1
- 235000015218 chewing gum Nutrition 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 208000031513 cyst Diseases 0.000 description 1
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 description 1
- NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000390 dicalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940038472 dicalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000011507 gypsum plaster Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- NJTGANWAUPEOAX-UHFFFAOYSA-N molport-023-220-454 Chemical compound OCC(O)CO.OCC(O)CO NJTGANWAUPEOAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 230000004820 osteoconduction Effects 0.000 description 1
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H tetracalcium;oxygen(2-);diphosphate Chemical compound [O-2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GBNXLQPMFAUCOI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/025—Other specific inorganic materials not covered by A61L27/04 - A61L27/12
-
- 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
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
-
- 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
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/20—Polysaccharides
-
- 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
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified 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
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/58—Materials at least partially resorbable by the body
-
- 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
Abstract
本发明是关于一种有抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物，其包括：一粉末组合物，其包括半水硫酸钙、三钙磷酸盐和羟丙基甲基纤维素；及一溶剂，其包括甘油和水。该骨科组合物具有良好的抗冲刷效果。本发明还提供该骨科组合物的制备方法，以及包括该组合物的骨填补物套组。
Description
技术领域
本发明是关于一种骨填补材料，特别是关于一种有抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物。
背景技术
硫酸钙已长久使用于帮助骨修复，因其具有良好的骨传导性与生物相容性，主要作为空腔的填补物，它能帮助恢复骨的形态轮廓，并阻止软组织的入侵，其降解的速率可以配合新骨生成的速率，并且帮助血管的浸润。当硫酸钙置于缺损处时，表面解离出的钙离子达到特定的浓度梯度会与体内正常存在的磷酸根离子结合，产生磷酸钙的沉淀。在骨骼修复的过程中，磷酸根沉淀产生二次的骨引导性，使成骨细胞可以贴附。硫酸钙开始降解时周围组织的pH值会呈现弱酸性，会造成周围骨骼组织的去矿物化(demineralisation)，而生长因子会伴随着去矿物化的现象而释放，产生骨诱导性，促使附近干细胞分化，细胞开始生长后矿化，产生新骨[1]。
硫酸钙依照结晶水多寡又可分为二水硫酸钙(Calcium Sulfate Dihydrate,CaSO4·2H2O)、半水硫酸钙(Calcium sulfate hemihydrate,CaSO4·0.5H2O)和无水硫酸钙(Calcium sulfate Dehydrate)三种，二水硫酸钙可称为生石膏，半水硫酸钙又可称为熟石膏。其中二水硫酸钙和半水硫酸钙皆可使用在骨填补材料中，但硫酸钙若没经过特殊处理或加入添加物，在体内很快就会被降解，无法提供缺损处初始支撑能力与细胞攀附，因此许多研究着重于开发硫酸钙复合材料，以使硫酸钙成为更良好的骨填补材。(1)硫酸钙添加α-三钙磷酸盐(α-tricalcium phosphate,α-TCP)：硫酸钙和α-TCP混合后，可变成稳定的结构，使得降解时间长达1-2年，而混合物中的硫酸钙降解后可产生孔洞，有助于新生骨长入[2-3]。(2)硫酸钙加入氢氧基磷灰石(hydroxylapatite,HAp):氢氧基磷灰石是人体骨骼中主要的无机成分，具有良好的生物相容性，其钙磷比为1.67与骨骼的矿物组成非常相似，可与骨骼产生键结，成为骨的一部分，但限制是机械强度过低，故与硫酸钙为复合材料时，硫酸钙的比例提升会使植入物的机械强度增加[4]，而硫酸钙降解时，也会产生孔洞，使新成骨长入。(3)半水硫酸钙加入海藻酸钠、甲壳素、甲基纤维素或透明质酸:加入这些添加物都可使半水硫酸钙的降解时间增加，以及具有良好的操作性质，虽然有时机械强度会降低(例如添加海藻酸钠或甲壳素时)，但若比例调配得当，例如添加比例大于7.5％甲基纤维素或5％透明质酸，则可使抗压强度上升，使材料更加稳定[5-6]。(4)半水硫酸钙添加去细胞骨基质:去细胞骨基质是可以提供生物相容性与骨传导性外，还具有骨诱导性与生长因子[7]，但其主要缺点是机械强度差、传染风险与取得来源等问题，故添加半水硫酸钙的复合骨材可以提供初始的机械强度，具有初期血管浸润的效果[8]。
市售骨填补材料中，硫酸钙产品多以注射型占大多数，磷酸钙以锭状、片状、柱状、注射型等剂型皆有，也有一些生物玻璃(硅酸钙)、高分子材料(聚乳酸、聚羟基乙酸)被添加于骨填补材中。通常注射型或水合式的材料，在使用前需要将粉末与液体混合成糊状后，添加至注射容器或较为稠状像粘土的可以配合患部的形状，塑型成想要的形状后填入。
在混合的过程中，可能会遇到以下两个问题[9]：
混合过程粉末与水没有混均匀的现象，此时可能会造成材料性质变化，使原定的固化时间、注射性质、机械性质有所改变。其中，目前市售产品的混合方法又有所不同，如：A产品是需要在规定时间一分钟内，将粉末与水混合均匀后，等待三分钟，才能够填充至患处。B产品需要将粉末与水浸泡三分钟后，在进行混合一分钟后，才能够填充至患处。市售产品并没有统一的混合规范，所以会造成容易医生的混淆。
医生必须在材料固化前植入病患体内，如果固化时间过快，会丧失注射性质；如果固化时间过慢，则会增加手术时间的进行，使病患添加手术时的风险。
故有预混合的剂型产生，预混合剂型泛指医生在开起包装时，不需进行烦杂的粉末与水混合，便可直接进行填补，可以省略粉末与水的混合时间，不仅可以方便医生的使用，也可以降低病患的风险。
现今中国台湾市售骨填补材中，仅有吉莱骨粉有提供预混合的可塑型骨填补材，但在临床上发现此产品会引起病患的发炎反应，甚至在植入处会形成发炎囊肿[10-11]。目前推测是当吉莱骨粉中的硫酸钙降解后，会降低植入处的pH值，造成材料液化(liquefaction)后产生碎屑，进而引发发炎反应[11]。
因此开发出一种具有较长及较好的抗冲刷能力的可塑型的骨填补材料仍有其需要。
发明内容
有鉴于上述的问题，本发明人依据多年来的研究经验，针对骨科组合物进行相关研究与改进；因此，本发明的主要目的在于提供一种有抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物及其制备方法。在本发明的部分实施例中，提供一种具有良好的抗冲刷性的可塑型的骨科组合物。
根据本发明的目的，本发明是关于提供一种可塑型的骨科组合物，其包括：一粉末组合物，其包括半水硫酸钙(CaSO4·0.5H2O)、三钙磷酸盐(β-tricalcium phosphate,β-TCP)和羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropyl Methylcellulose,HPMC)；及一溶剂，其包括甘油(Glycerol)和水。
较佳地，其中该半水硫酸钙与该三钙磷酸盐的比例约为1：1(克/克)。
较佳地，其中该羟丙基甲基纤维素的重量百分比为1～6％。
较佳地，其中该羟丙基甲基纤维素的重量百分比为1～4％。
较佳地，其中该甘油的体积百分比约为70～99％。
较佳地，其中该甘油的体积百分比约为85％。
根据本发明的另一目的，进一步提供一种骨填补物套组，其包含储存于单独容器中如本发明所述的可塑型的骨科组合物。
根据本发明的另一目的，进一步提供一种可塑型的骨科组合物用于制备治疗骨缺损的医疗用途。
附图说明
为了更完整了解实施例及其优点，现参照结合所附附图所作的下列描述，其中：
图1所示为皆含70％甘油(Glycerol)的骨科组合物，但含不同比例的羟丙基甲基纤维素(HPMC)，浸泡在模拟体液中15分钟或1小时的冲刷百分比。使用t检定统计，**P<0.01为同样配方，浸泡15分钟和1小时相比的差异。
图2所示为皆含85％甘油(Glycerol)的骨科组合物，但含不同比例的羟丙基甲基纤维素(HPMC)，浸泡在模拟体液中15分钟或1小时的冲刷百分比。使用t检定统计，*P<0.05或**P<0.01为同样配方，浸泡15分钟和1小时相比的差异。
图3所示为骨填补材皆含99％甘油(Glycerol)，但含不同比例的羟丙基甲基纤维素(HPMC)，浸泡在模拟体液中15分钟或1小时的冲刷百分比。使用t检定统计，浸泡15分钟和1小时相比皆无统计上的差异。
具体实施方式
本发明将通过下列较佳实施例及配合的附图，作进一步的详细说明。需注意的是，以下各实施例所揭示的实验数据，是为便于解释本申请技术特征，并非用以限制其可实施的形式。
本说明书全文中，术语“约”用于指明一数值包括材料比例的误差、药物浓度值的误差、或者存在于实验对象之间的变异。典型地该用语是指涵盖大于或小于1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％的变异性，视情况而定。
本说明书全文中，所述“骨科组合物”的具体实施例如但不限于关节植入物、脊柱植入物、颅颌面植入物、牙齿植入物、足踝植入物或创伤植入物(骨板、骨钉)等。
本说明书全文中，所述的“经注入(注射)”、“注入(注射)”或“可注射性”等用语包括任何组合物的投予，如注射、浸入或通过任何输送装置传送至个体。
本发明的目的是提供一种可塑型的骨科组合物，其包括：一粉末组合物，其包括半水硫酸钙(CaSO4·0.5H2O)、三钙磷酸盐(β-tricalcium phosphate,β-TCP)和羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropyl Methylcellulose,HPMC)；及一溶剂，其包括甘油(Glycerol)和水。
根据本发明的一具体实施例，其中半水硫酸钙与三钙磷酸盐的比例约为1：1(克/克)。
根据本发明的一具体实施例，其中羟丙基甲基纤维素的重量百分比在粉末组合物中约为1～6％，较佳约为1～4％，最佳约为2～4％。当羟丙基甲基纤维素的重量百分比超过6％时，本发明的骨科组合物会过度黏腻，造成操作性差，无法成为可塑型的骨科组合物。
根据本发明的一具体实施例，本发明的粉末组合物与溶剂的液粉比最佳约为0.35毫升/克。本发明的粉末组合物的半水硫酸钙的重量百分比约为47、47.5、48、48.5、49、49.5％，较佳约为48、48.5、49、49.5％、最佳约为48、48.5、49％；三钙磷酸盐的重量百分比约为47、47.5、48、48.5、49、49.5％，较佳约为48、48.5、49、49.5％、最佳约为48、48.5、49％；羟丙基甲基纤维素的重量百分比约为1、2、3、4、5、6％、较佳约为1、2、3、4％、最佳约为2、3、4％。
根据本发明的一具体实施例，其中甘油的体积百分比在溶剂中约为70～99％，较佳约为85％。当甘油的体积百分比低于70％时，本发明的骨科组合物易于崩解无法有效成型，一天内会崩解无法成型。
本发明所述的骨科组合物，可是需要进一步加入用以使粉剂以均匀分散的分散剂、用以维持粉剂粒子悬浮状态的悬浮安定剂、药剂(例如，骨细胞成/分化促进剂、血管新生促进剂等)、营养剂、抗菌剂、抗生素或添加剂(例如固化促进剂、固化迟滞剂等)。
本发明的另一目的是提供一种骨填补物套组，其包含储存于单独容器中如本发明所述的可塑型的骨科组合物。传统的目前常用的骨填补注射器，其注射口的内径约3mm，故而上述半水硫酸钙、三钙磷酸盐和羟丙基甲基纤维素的粒径大小，亦会影响骨科组合物于注射时的流动性。为使本发明的骨科组合物具有较佳的流动性，使其易于被挤出。可应用于本发明的半水硫酸钙较佳为具有20～40μm的平均粒径、三钙磷酸盐较佳为具有20～40μm的平均粒径和羟丙基甲基纤维素较佳为具有100～200μm的平均粒径。
本发明的另一目的是提供一种可塑型的骨科组合物用于制备治疗骨缺损的医疗用途。
本发明将通过参考下列的实施例做进一步的说明，这些实施例并不限制本发明前面所揭示的内容。本领域的技术人员，可作些许的改良与修饰，但仍不脱离本发明的范畴。
实施例
骨科组合物制备方法：
依照表1所示的比例配制骨科组合物
表1
骨科组合物的配制方法为依据表1所示的重量百分比，将半水硫酸钙(平均粒径20～40μm)、三钙磷酸盐(平均粒径20～40μm)和羟丙基甲基纤维素(平均粒径100～200μm)的粉末充分混和后，依表1所示的溶剂的体积百分比，将甘油与水充分混和，并于室温下加入于粉末中，用药匙充分搅拌均匀，以形成一具有抗冲刷能力的可塑形的骨科组合物。
冲刷实验方法：
可塑型骨科组合物放置在304不锈钢模具(直径6毫米，高度3毫米)中，以制成圆柱体状并秤重。之后浸泡在含模拟体液的圆筒底部中心，圆筒直径为20毫米，高度为20毫米，并放置在摄氏37度的环境。骨科组合物和模拟体液的比例为0.2克骨填补材/1毫升模拟体液，使用模拟体液的原因是因其离子浓度和人类血浆相似[12]。骨科组合物浸泡了15分钟，1小时或4小时之后，移除模拟体液，加入1毫升的99.5％酒精，并放置在室温30秒。接着移除酒精，将未崩解的骨填补材主体(直径6毫米的圆柱体)，以及崩解的碎屑放入摄氏50度的烘箱3天，秤量未崩解的骨填补材主体，以实验前的重量扣除未崩解骨填补材主体的重量取得重量流失，再除以实验前的重量得到冲刷百分比，因此冲刷百分比越低，代表该配方的抗冲刷能力越好。
实施例1
骨科组合物浸泡15分钟的结果如表2所示
表2
骨科组合物浸泡1小时的结果如表3所示
表3
由表1及表2的数据中可以看出，当加入羟丙基甲基纤维素(HPMC)后，在每个骨科组合物中皆能够有效降低骨科组合物的百分比，且随着羟丙基甲基纤维素的百分比增加，骨科组合物的抗冲刷能力越好。如图1、2、3所示，羟丙基甲基纤维素能够显著的提升骨科组合物长时间的抗冲刷能力，又以85％的甘油的组别中最具有显著的提升效果。
实施例2
可塑型骨科组合物浸泡4小时的结果如表4所示。
表4
由表4中可以看出即使冲刷时间长达4小时，羟丙基甲基纤维素都能够有效的提升每个骨科组合物的抗冲刷能力，且随着甘油的比例的降低，更能有效的提升骨科组合物的抗冲刷能力。
实施例3
不同成分的骨科组合物的保存天数如表5所示。
表5
如表5所示，当甘油的比例低于70％时，即甘油为50％或30％时，骨科组合物没办法保存超过1天，即1天内会崩解而无法成型。而当甘油比例高于70％时，骨科组合物具有可塑型的能力，且能够保存于常温中至少21天以上。
不同浓度的羟丙基甲基纤维素对骨科组合物的塑型能力的影响如表6所示。
表6
如表6所示，随着羟丙基甲基纤维素的重量百分比的提升，骨科组合物的黏度也逐渐上升，造成可操作性下降。当羟丙基甲基纤维素的浓度达到6％时，骨科组合物会像口香糖一样粘着，造成骨科组合物不易塑型。
实施例4
本发明的骨科组合物与市售的骨科组合物的比较如表7所示。
表7
如表7所示，与市售的古莱骨粉(Bone Graft Substitute)相比，本发明的骨科组合物在抗冲刷能力上略高于古莱骨粉。显示本发明的骨科组合物具有良好的抗冲刷能力及可塑性。
综上可知，硫酸钙已广泛使用于骨填补材料，其优点是有良好的生物相容性、无毒性、可被生物吸收与优良的骨传导特性。但硫酸钙在植入体内后，容易因血水冲刷而无法停留在需填补之处，则无法达到修复功能。因此本发明的一有抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物，以硫酸钙与磷酸钙组合物(四钙磷酸盐与二钙磷酸盐)为主体，其添加柠檬酸与羟丙基甲基纤维素后，可达到有效的抗冲刷效果，具备更良好的修复功能。
参考文献
[1]Urban,R.M.,Turner,T.M.,Hal,D.J.,Inoue,N.,Gitelis,S.Increased boneformation using calcium sulfate-calcium phosphate composite graft.ClinicalOrthopaedics and Related Research.2007；459:110-117.
[2]Nilsson,M.,Fernandez,E.,Sarda,S.,Lidgren,L.,Planell,J.A.Microstructure analysis of novel resorbable calcium phosphate/sulphatebone cements.Bioceramics.2002；14:365-368.
[3]Bohner,M.New hydraulic cements based on-tricalcium phosphate-calcium sulfate dehydrate mixtures.Biomaterials.2004；25:741-749.
[4]Nilsson,M.,Fernandez,E.,Sarda,S.,Lidgren,L.,Planell,J.A.Biodegradation and biocompatibility of a calcium sulfate-hydroxyapatitebone substitute.The Bone&Joint Journal.2004；86:120-125.
[5]Ikenaga,M.,Hardouin,P.,Lemaitre,J.,Andrianjatovo,H.,Flautre,B.Biomechanical characterization of a biodegradable calcium phosphatehydraulic cement:A comparison with porous biphasic calcium phosphateceramics.Journal of Biomedical Materials Research.1998；40:139-144.
[6]d’Ayala,G.G.,Rosa,A.,Laurienzo,P.,Malinconico,M.Development of anew calcium sulphate-based composie using aliginate and chemically modifiedchitosan for bone regeneration.Journal of Biomedical Materials Research PartA.2007；81:811-820.
[7]Rougraff B.T.,Kling,T.J.Treatment of activie unicameral bone cystswith percutaneous injection of demineralized bone matrix and autogenous bonemarrow.The Journal of Bone Joint Surgery.2002；84:921-929.
[8]Erdemli,O.,Captug,O.,Bilgili,H.,Orhan,D.,Tezcaner,A.,Keskin,D.Invitro and in vivo evaluation of the effects of demineralized bone matrix orcalcium sulfate addition to polycaprolactone-bioglass composites.Journal ofMaterials Science:Materials in Medicine.2010；21:295-308.
[9]Carey,L.E.,Xu,H.H.,Simon,C.G.,Takagi,S.,Chow,L.C.Premixed rapid-setting calcium phosphate composites for bone repair.Biomaterials.2005；26(24):5002-5014.
[10]Friesenbichler,J.,Maurer-Ertl,W.,Sadoghi,P.,Pirker-Fruehauf,U.,Bodo,K.,Leithner,A.Adverse reactions of artificial bone graft substitutes:lessons learned from using tricalcium phosphateClinical Orthopaedicsand Related Research.2014；472:976-982.
[11]Friesenbichler,J.,Maurer-Ertl,W.,Sadoghi,P.,Pirker-Fruehauf,U.,Bodo,K.；Leithner,A.Adverse reactions of artificial bone graft substitutes:lessons learned from using tricalcium phosphateClinical Orthopaedicsand Related Research.2014；472:976-982.
[12]Kokubo,T.；Takadama,H.How useful is SBF in predicting in vivo bonebioactivity？Biomaterials.2006；27:2907-2915.
Claims (9)
1.一种有抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物，其包括：
一粉末组合物，其包括半水硫酸钙、三钙磷酸盐和羟丙基甲基纤维素；及
一溶剂，其包括甘油和水。
2.如权利要求1所述的可塑型的骨科组合物，其中该半水硫酸钙与该三钙磷酸盐的比例约为1：1(克/克)。
3.如权利要求1所述的可塑型的骨科组合物，其中该羟丙基甲基纤维素的重量百分比为1～6％。
4.如权利要求1所述的可塑型的骨科组合物，其中该羟丙基甲基纤维素的重量百分比约为1～4％。
5.如权利要求1所述的可塑型的骨科组合物，其中该甘油的体积百分比约为70～99％。
6.如权利要求1所述的可塑型的骨科组合物，其中该甘油的体积百分比约为85％。
7.如权利要求1所述的可塑型的骨科组合物，其中该粉末组合物及溶剂的液粉比约为0.35毫升/克。
8.一种骨填补物套组，其包含储存于单独容器中如权利要求1～7所述的可塑型的骨科组合物。
9.一种如权利要求1～6所述的可塑型的骨科组合物用于制备治疗骨缺损的医疗用途。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210500465.8A CN117065088A (zh) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210500465.8A CN117065088A (zh) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117065088A true CN117065088A (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=88704788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210500465.8A Pending CN117065088A (zh) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117065088A (zh) |
-
2022
- 2022-05-09 CN CN202210500465.8A patent/CN117065088A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bohner | Design of ceramic-based cements and putties for bone graft substitution | |
| Xu et al. | Injectable and macroporous calcium phosphate cement scaffold | |
| EP2054090B1 (en) | Macroporous and highly resorbable apatitic calcium-phosphate cement | |
| Burguera et al. | Injectable calcium phosphate cement: Effects of powder‐to‐liquid ratio and needle size | |
| US8475811B2 (en) | Premixed biological hydraulic cement paste composition and using the same | |
| Ambrosio et al. | Injectable calcium-phosphate-based composites for skeletal bone treatments | |
| EP3401289A1 (en) | Magnesium phosphate bone cement | |
| JPH07206489A (ja) | りん酸カルシウムセメント組成物、その製造方法、及びその使用方法 | |
| Vezenkova et al. | Sudoku of porous, injectable calcium phosphate cements–Path to osteoinductivity | |
| Chen et al. | Structure, properties and animal study of a calcium phosphate/calcium sulfate composite cement | |
| DE102007063613B4 (de) | Verwendung eines Spacer-Polymethylmethacrylat-Knochenzement | |
| EP3157590B1 (en) | Injectable apatitic cement ionically multi-substituted for regenerative vertebroplasty and kyphoplasty | |
| No et al. | Novel injectable strontium-hardystonite phosphate cement for cancellous bone filling applications | |
| US20220395613A1 (en) | Settable bone void filler | |
| Perumal et al. | Influence of magnesium particles and Pluronic F127 on compressive strength and cytocompatibility of nanocomposite injectable and moldable beads for bone regeneration | |
| Chen et al. | A new injectable quick hardening anti-collapse bone cement allows for improving biodegradation and bone repair | |
| WO2018006618A1 (zh) | 自固化可降解的生物活性膏剂骨修复材料及应用 | |
| Moussi et al. | Injectable macromolecule-based calcium phosphate bone substitutes | |
| KR101654600B1 (ko) | 주입형 자가-경화 인회석 시멘트를 포함하는 조성물 | |
| Peroglio et al. | Evaluation of a new press-fit in situ setting composite porous scaffold for cancellous bone repair: Towards a “surgeon-friendly” bone filler? | |
| Ozdemir et al. | Calcium phosphate cements for medical applications | |
| Chen et al. | Calcium phosphate bone cements: their development and clinical applications | |
| CN117065088A (zh) | 抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 | |
| TWI805355B (zh) | 抗沖刷能力之可塑型的骨科組合物 | |
| WO2023216069A1 (zh) | 抗冲刷能力的可塑型的骨科组合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |