TWI643640B - 骨水泥組合物及其套組 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種骨水泥組合物，其包含骨基質以及丙烯酸酯系聚合物與丙烯酸酯系單體形成之骨水泥基材，其中該骨基質與該骨水泥基材之比例為約1:2 (克/克)至約1:1000 (克/克)範圍。本發明另提供一種骨水泥組合物套組，其包含分別儲存於單獨容器中之骨基質成份、粉體成份及液體成份，其中該骨基質成份包含骨基質，該粉體成份包含丙烯酸酯系聚合物，該液體成份包含丙烯酸酯系單體，該粉體成份與該液體成份混合形成骨水泥基材成份，該骨基質成份與該骨水泥基材成份之比例為約1:2 (毫升/毫升)至約1:50 (毫升/毫升)範圍。

Description

骨水泥組合物及其套組
本發明係有關於骨科之領域，尤指一種骨水泥組合物及骨水泥組合物套組。
經皮椎體成形術(percutaneous vertebroplasty)是一種利用影像導引，將骨穿穿刺針經由椎弓根穿入發生壓迫性骨折的椎體，然後注入骨水泥(bone cement)，以防止椎體繼續塌陷的一種微創手術。目前，世界上廣泛使用的骨水泥組成物係為聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate)，PMMA)系骨水泥組成物。然而PMMA系骨水泥組成物不具活體活性能力，亦即骨結合性能力，此PMMA系骨水泥無法與人體骨組織產生化學鍵結或被新生骨取代，長期使用後，可能發生骨水泥與骨骼間的接合面被破壞，導致鬆脫的疑慮。 有鑑於此，本發明的目的在於透過引入具有誘骨形成性質的無機骨取代材，使其與PMMA系骨水泥混合，提供一種新穎骨水泥組合物，以改善傳統PMMA系骨水泥不具生物可降解性、無孔隙以及不利骨細胞生長的缺點。
本發明之一目的係提供一種骨水泥組合物，其包含骨基質以及丙烯酸酯系聚合物與丙烯酸酯系單體形成之骨水泥基材，其中該骨基質與該骨水泥基材之比例為約1:2 (克/克)至約1:1000 (克/克)範圍。 本發明之另一目的係提供一種骨水泥組合物套組，其包含分別儲存於單獨容器中之骨基質成份、粉體成份及液體成份，其中該骨基質成份包含骨基質，該粉體成份包含丙烯酸酯系聚合物，該液體成份包含丙烯酸酯系單體，該粉體成份與該液體成份混合形成骨水泥基材成份，該骨基質成份與該骨水泥基材成份之比例為約1:2 (毫升/毫升)至約1:50 (毫升/毫升)之範圍。 本發明之再一目的係提供一種根據本發明之骨水泥組合物用於製備治療骨缺損之醫藥組合物之用途。 本發明之再一目的係提供一種根據本發明之骨水泥組合物套組用於製備治療骨缺損之醫藥組合物之用途。 本發明所提出的骨水泥組合物以及骨水泥組合物套組，係透過引入具有誘骨形成性質的骨基質，使該骨基質與傳統PMMA系骨水泥混合，進一步改善傳統PMMA系骨水泥不具生物可降解性、無孔隙以及不利骨細胞生長的缺點。 本發明所提出的骨水泥組合物以及骨水泥組合物套組，係透過改變該含有骨基質之骨基質成份，與該含有丙烯酸酯系聚合物之粉體成份與含有丙烯酸酯系單體之液體成份混合形成之骨水泥基材成份的比例來調整骨水泥組合物的機械性能，以適合不同的骨科手術應用，例如：椎體成形術、關節置換術或顱顏面修復等。 本發明提供了數個不同的實施方法或實施例，可用於實現本發明的不同特徵。請注意提供這些特定範例的目的僅在於示範，而非予以任何限制。此外，本發明中的各種範例可能使用重複的參考數字和/或文字註記，以使文件更加簡單化和明確，這些重複的參考數字與註記不代表不同的實施例之間的關聯性。 儘管本發明提出廣範圍的數值範圍與參數係約略值，然而特定範例中所提出的數值係盡可能精準，任何數值本質包含在個別測試量測中得到之標準偏差所造成的一些必要誤差。同樣地，如本文所使用，「約」一詞通常係指給定值或範圍的10%、5%、1%、或0.5%之內。或者，當該技藝中具有通常技術者考量時，「約」一詞係指平均值之可接受的標準誤差。除了在操作/工作範例中，或是除非特別說明，否則例如材料的量、時間期間、溫度、操作條件、量的比例、以及本文所揭露之類似者之所有的數值範圍、數量、值、以及百分比應被理解為在所有例子中受到該詞「約」的修飾。據此，除非有相反的指示，否則本揭露與所附之申請專利範圍所提供的數值參數係約略值，並且可視需要而改變。至少，應根據報導的有效位數以及應用習知的進位技術而解讀每一個數值參數。本文中，範圍可表示為從一端點至另一端點或是在兩端點之間。除非特別聲明，否則本文所揭露的所有範圍包含端點。 本文中使用之"載體"係指藥理上適當非活性物質，其用於組合骨基質以幫助或促進製造、投與、傳遞、吸附該骨基質於哺乳動物宿主內吸收。 本文中使用之"經注入(注射)"、"注入(注射)"或"可注射性"等用語包括任何聚合物組合物之投予，如注射、浸入或通過任何輸送裝置傳送至個體。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物中，該骨基質與該骨水泥基材之比例為約1:2 (克/克)至約1:1000 (克/克)範圍。較佳地，該骨基質與該骨水泥基材之比例為約1:4 (克/克)至約1:50 (克/克)範圍。更佳地，該骨基質與該骨水泥基材之比例為約1:10 (克/克)至約1:50 (克/克)範圍。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物中，該丙烯酸酯系聚合物與丙烯酸酯系單體之比例為約1:10 (克/克)至約20:1 (克/克)範圍。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物套組中，該骨基質成份與該骨水泥基材成份之比例為約1:2 (毫升/毫升)至約1:50 (毫升/毫升)之範圍。較佳地，該骨基質成份與該骨水泥基材成份之比例為約1:4 (毫升/毫升)至約1:20 (毫升/毫升)之範圍。更佳地，該骨基質成份與該骨水泥基材成份之比例為約1:4 (毫升/毫升)至約1:10 (毫升/毫升)之範圍。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物套組中，該粉體成份與該液體成份之比例為約0.5:1 (克/克)至約3:1 (克/克)之範圍。較佳地，該粉體成份與該液體成份之比例為約1.2:1 (克/克)至約2.6:1 (克/克)之範圍。更佳地，該粉體成份與該液體成份之比例為約1.6:1 (克/克)至約2.4:1 (克/克)之範圍。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，該骨基質可為誘骨形成性質之無機骨取代材，該骨基質可為以磷酸鹽為主的組成物、以硫酸鹽為主的組成物、生醫玻璃(Na 2O-CaO-SiO 2-P 2O 5)及其混合物。 在一具體實施例中，以磷酸鹽為主的組成物係選自由以下組成之群組之一者：羥基磷灰石(HA)、β-磷酸三鈣(β-TCP)、四鈣磷酸鹽、磷酸氫鈣(CaHPO 4)、八鈣磷酸鹽(Ca 8H 2(PO 4) 6‧5H 2O)、焦磷酸鈣(Ca 2P 2O 7)、非晶形磷酸鈣(ACP)、磷酸二氫鎂、磷酸氫鎂、磷酸鎂、磷酸銨鎂、六水磷酸銨鎂、磷酸鍶、磷酸氫鍶、磷酸二氫鍶及其混合物。 在一具體實施例中，以硫酸鹽為主的基質係選自由以下組成之群組之一者：二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、硫酸鎂、一水硫酸鎂、七水硫酸鎂、硫酸鍶及其混合物。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物中，該骨基質可與載體混合形成骨基質成份。較佳地，該骨基質成份係以黏土形式、顆粒形式或粉體形式包含在該骨水泥組合物中。更佳地，該骨基質成份係以黏土形式包含在該骨水泥組合物中。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物套組中，該骨基質成份包含該骨基質與載體。較佳地，該骨基質成份係以黏土形式、顆粒形式或粉體形式包含在該骨水泥組合物套組中。更佳地，該骨基質成份係以黏土形式包含在該骨水泥組合物套組中。 在一具體實施例中，可使用各種生物相容載體以支撐本發明之骨水泥組合物中該骨基質及該丙烯酸酯系聚合物與丙烯酸酯系單體形成之骨水泥基材，或使用該載體以支撐本發明之骨水泥組合物套組中之該骨基質成份或該粉體成份，並利用該載體以增加黏稠度之方式賦予本發明之骨水泥組合物中之該骨基質或該骨水泥基材及骨水泥組合物套組中之該骨基質成份或該粉體成份良好之可塑性。合適載體之選擇將取決於顆粒大小、填充量、注射針頭大小及填充材料之性質。在一具體實施例中，載體之實例包括但不限於：纖維素、纖維素衍生物、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose，CMC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)、乙基纖維素、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl Methyl Cellulose，HPMC)、丙三醇(glycerol)、聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)、聚乙二醇600 (PEG600)、聚乙二醇4000 (PEG4000)、醣胺聚醣(Glycosaminoglycan)、透明質酸(Hyaluronan)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate)及其衍生物、膠原蛋白(collagen)、明膠(gelatin)、乙二醇、丙二醇、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚甘醇酸(PGA)、聚乳酸-甘醇酸(PLGA)、聚己內酯(PCL)及上述之混合物。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，該骨基質可加入上述之載體以混合形成包含骨基質之骨基質成份。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，該粉體成份包含丙烯酸酯系聚合物，其係由作為聚合性單體之丙烯酸酯系單體聚合所形成者，其具體實例為，但不限於，(A)由丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate，MMA)、甲基丙烯酸乙酯(ethylmethacrylate，EMA)、甲基丙烯酸丁酯等之丙烯酸烷酯單體聚合而成之聚丙烯酸烷酯，例如：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)、聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)、聚丙烯酸甲酯(PMA)等；(B)由丙烯酸甲酯(MA)或甲基丙烯酸甲酯與至少一種選自苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯之單體一起共聚合所形成的共聚物；(C)由雙酚A二甲基丙烯酸二環氧丙酯(Bis-GMA)、2,2-雙[4-(3-甲基丙烯氧基-2-氫醌丙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙(4-甲基丙烯氧基乙氧基苯基)丙烷(Bis-MEPP)、二甲基丙烯酸三乙二醇酯(TEGDMA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)等之二甲基丙烯酸酯系單體聚合而成之聚合物等。在一具體實施例中，本發明之骨水泥組合物中，較佳使用甲基丙烯酸甲酯作為聚合物單體所形成的聚甲基丙烯酸甲酯或其共聚物。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，該液體成份包含丙烯酸酯系單體，該丙烯酸酯系單體係與前述之丙烯酸酯系聚合物混合形成骨水泥基材，藉由使該聚合性單體(例如：甲基丙烯酸酯系單體)聚合，使得骨水泥組合物硬化。該丙烯酸酯系單體之具體實例為，但不限於，丙烯酸烷酯系單體、二甲基丙烯酸酯系單體等。該丙烯酸酯系單體之較佳實例為甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate，MMA)、甲基丙烯酸乙酯(ethylmethacrylate，EMA)、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯(MA)等。該二甲基丙烯酸酯系單體之較佳實例為雙酚A二甲基丙烯酸二環氧丙酯(Bis-GMA)、2,2-雙[4-(3-甲基丙烯氧基-2-氫醌丙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙(4-甲基丙烯氧基乙氧基苯基)丙烷(Bis-MEPP)、二甲基丙烯酸三乙二醇酯(TEGDMA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)等。 在一具體實施例中，在本發明之骨水泥組合物套組中，該丙烯酸酯系聚合物可加入載體以混合形成包含丙烯酸酯系聚合物之粉體成份。在一具體實施例中，載體之實例包括但不限於：纖維素、纖維素衍生物、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose，CMC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)、乙基纖維素、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl Methyl Cellulose，HPMC)、丙三醇(glycerol)、聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)、聚乙二醇600 (PEG600)、聚乙二醇4000 (PEG4000)、醣胺聚醣(Glycosaminoglycan)、透明質酸(Hyaluronan)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate)及其衍生物、膠原蛋白(collagen)、明膠(gelatin)、乙二醇、丙二醇、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚甘醇酸(PGA)、聚乳酸-甘醇酸(PLGA)、聚己內酯(PCL)及上述之混合物。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物中，進一步包含促進丙烯酸酯系聚合物聚合反應之聚合引發劑與聚合促進劑，或抑制丙烯酸酯系聚合物聚合反應之聚合抑制劑。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物套組中，進一步包含促進丙烯酸酯系聚合物聚合反應之聚合引發劑與聚合促進劑，其限制條件為，該聚合引發劑與該聚合促進劑不同時包含在同一成份中。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物套組中，該聚合引發劑可加入該包含骨基質之骨基質成份中、該包含丙烯酸酯系聚合物之粉體成份中或該包含丙烯酸系單體之液體成份中。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物套組中，該聚合促進劑可加入該包含骨基質之骨基質成份中、該包含丙烯酸酯系聚合物之粉體成份中或該包含丙烯酸系單體之液體成份中。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物套組中，該粉體成份與該液體成分先混合形成骨水泥基材，在藉由雙匣裝置混合該骨基質成份與該骨水泥基材前，該聚合引發劑與該聚合促進劑分開加入在該骨基質成份或該骨水泥基材中，只有在經由雙匣裝置混合注射出來的混合物中，聚合引發劑與聚合促進劑才會接觸並引發聚合反應，而尚未注射出來的部分則不會聚合。因此可延長操作時間，改進傳統骨水泥操作時間不足的缺點。 在一具體實施例中，該聚合引發劑之實例包括，但不限於：過氧化苯甲醯基、過氧化第3-丁基、過氧化月桂醯基、偶氮雙異丁腈及其混合物。在一具體實施例中，該聚合引發劑之較佳者為過氧化苯甲醯基。 在一具體實施例中，該聚合促進劑之實例包括，但不限於：N,N-二甲基對甲苯胺、2,4,6-參(二甲基胺基甲基)苯酚及其混合物。在一具體實施例中，該聚合促進劑之較佳者為N,N-二甲基對甲苯胺。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物套組中，該液體成份可進一步包含聚合抑制劑。該聚合抑制劑之具體實例為，但不限於，對苯二酚(hydroquinone，HQ)、甲基氫醌(methyl hydroquinone，MEHQ)、抗壞血酸(ascorbic acid)。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，可進一步包含顯影劑。該顯影劑之具體實例為，但不限於，硫酸鋇、氧化鋯、鉈、二氧化鈦、 153Sm、三苯基鉍、碘克沙醇 (iodixanol)、碘海醇 (iohexol)。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，可進一步包含骨誘導小分子藥物，例如：皮質類固醇、氧化類固醇等。 在一具體實施例中，於本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組中，可進一步包含成骨材料，例如：活細胞源，例如幹細胞、多潛能細胞、多功能細胞、硬骨原始細胞、成骨前趨細胞、成熟造骨細胞以及其混合物等。 在一具體實施例中，本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組可用於製備治療骨缺損之醫藥組合物。在一具體實施例中，本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組所製備之醫藥組合物可用於修補及填充各種骨缺損。在一具體實施例中，「骨缺損」係指任何骨缺損區域，諸如骨中之空隙、裂隙、凹口或其他不連續現象，舉例而言，骨缺損係由下列因素所造成者：骨質疏鬆椎體壓迫性骨折、骨頭缺血性壞血、良性或惡性骨腫瘤造成之骨髓內空洞、骨骼塌陷、骨骼結構變形、外傷後遺存骨缺損或四肢、顱顏面骨術後造成骨缺損等。 本技術領域中之技藝人士應可瞭解本發明之骨水泥組合物及骨水泥組合物套組，除前述實施例外，尚可用於其他之多種用途中。本技術領域中之技藝人士亦可明瞭前述說明書之內容及所附圖式之目的為說明本發明，並非限制本發明。因此吾人應可瞭解，只要不偏離本發明之精神及範圍，可對於上述內容做各種之修飾及改變。而本發明之範圍應僅為所附之申請專利範圍所限制。
於下述中，說明有關本發明之具體的實施例，惟本發明不受此等實施例所限制。 在下列具體實施例中，各成份的含量皆為重量%(wt/%)。 實施例一 骨水泥組合物1的製造例 藉由混合26.4%丙三醇、23.2% PEG600、17.8% PEG 4000、6.9% CMC以及25.7%三鈣磷酸鹽(tricalcium phosphate，TCP)形成黏土成份。 另外，將64.96%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、35%硫酸鋇(BaSO 4)以及0.04%過氧化苯甲醯基(benzoyl peroxide，BPO)混合形成粉體成份。其中該甲基丙烯酸甲酯之黏度為145 ml/g且其中心粒徑大小為55 μm且含有0.4%的BPO。 此外，將98.8%甲基丙烯酸甲酯(MMA)、1.2% N,N-二甲基對甲苯胺(N,N-dimethyl p-toluidine，DMPT)以及20 ppm對苯二酚(hydroquinone，HQ)混合形成液體成份。 最後，選用體積比為10:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份，在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以2 g/mL的比例，於離心管中混合搖晃混合，於該粉體成份與該液體成份接觸後開始計時。約一分鐘後，倒入至針筒大的一側。等待約3分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物1。 紀錄注射出來的骨水泥組合物1不再有流動性(un-runny state)的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物1填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物1可注射時間為5分鐘至12分鐘，抗壓強度為60.9±3.3 MPa。 實施例二 骨水泥組合物2的製造例 藉由混合24.8%丙三醇、21.8% PEG600、16.8% PEG 4000、6.4% CMC、24.2% TCP以及6.0% BPO形成黏土成份。 另外，將65% PMMA以及35%硫酸鋇混合形成粉體成份。其中該PMMA之黏度為145 ml/g且其中心粒徑大小為55 μm且含有0.4%的BPO。 此外，將98.8% MMA、1.2% DMPT以及20 ppm HQ混合形成液體成份。 最後，選用體積比為10:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份，在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以2 g/mL的比例，於離心管中混合搖晃混合，於該粉體成份與該液體成份接觸後開始計時。約一分鐘後，倒入至針筒大的一側。等待約3分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物2。 紀錄注射出來的骨水泥組合物2不再有流動性(un-runny state)的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物2填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物2可注射時間為5.5分鐘至14分鐘，抗壓強度為72.2±1.0 MPa。 實施例三 骨水泥組合物3的製造例 藉由混合25.5%丙三醇、22.4% PEG600、17.2% PEG 4000、6.6% CMC、24.8% TCP以及3.6% DMPT形成黏土成份。 另外，將64.5% PMMA、35%硫酸鋇以及0.5% BPO混合形成粉體成份。其中該PMMA之黏度為145 ml/g且其中心粒徑大小為55 μm且含有0.4%的BPO。 此外，將100% MMA以及30 ppm MEHQ混合形成液體成份。 最後，選用體積比為10:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份，在較大的一側填入上述粉體成份。在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以2 g/mL的比例，將該液體成份加入該粉體成份中，搖晃雙匣式針筒約1分鐘。於該液體成份加入後開始計時。等待約3分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物3。 紀錄注射出來的骨水泥組合物3不再有流動性(un-runny state)的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物3填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物3可注射時間為5分鐘至13分鐘，抗壓強度為76.3±6.4 MPa。 在該骨水泥組合物3中，由於該液體成份中不含DMPT，因此該粉體成份與該液體成份混合後並不會固化，只有注射出來的骨水泥組合物3會硬化。該粉體成份與該液體成份混合後，黏度會因為PMMA溶解而持續上升，約30分鐘後達到穩定，但在第13分鐘左右就會因黏度過高而無法注射。 實施例四 骨水泥組合物4的製造例 藉由混合13.2%丙三醇、18.0% PEG600、18.0% PEG 4000、10.8% CMC、30.0% TCP以及10.0% DMPT形成黏土成份。 另外，將31.5% PMMA1、6.0% PMMA2、55%硫酸鋇以及7.5% TCP混合形成粉體成份。其中該PMMA1之黏度為90 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有5%的BPO，該PMMA2之黏度為300 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有0.3%的BPO。 此外，將100% MMA以及30 ppm MEHQ混合形成液體成份。 最後，選用體積比為10:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份，在較大的一側填入上述粉體成份。在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以1.5 g/mL的比例，將該液體成份加入該粉體成份中，搖晃雙匣式針筒約1分鐘。於該液體成份加入後開始計時。等待約8分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物4。 紀錄注射出來的骨水泥組合物4不再有流動性的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物4填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物4可注射時間為9分鐘至超過1小時，抗壓強度為68.1±1.1 MPa。 在該骨水泥組合物4中，由於該液體成份中不含DMPT，因此該粉體成份混合後並不會固化，只有注射出來的骨水泥組合物4會硬化。該粉體成份混合後，黏度會因為PMMA溶解而持續上升，透過選用粒徑較小的PMMA，黏度約10分鐘後達到穩定，之後皆可注射。 實施例五 骨水泥組合物5的製造例 藉由混合22.0%丙三醇、20.0% PEG600、16.0% PEG 4000、7.0% CMC、30.0% TCP以及5.0% DMPT形成黏土成份。 另外，將34.5% PMMA、58%硫酸鋇以及7.5% TCP混合形成粉體成份。其中該PMMA之黏度為90 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有5%的BPO。 此外，將100% MMA以及30 ppm MEHQ混合形成液體成份。 最後，選用體積比為10:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份，在較大的一側填入上述粉體成份。在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以1.5 g/mL的比例，將該液體成份加入該粉體成份中，搖晃雙匣式針筒約1分鐘。於該液體成份加入後開始計時。等待約8分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物5。 紀錄注射出來的骨水泥組合物5不再有流動性的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物5填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物5可注射時間為12分鐘至超過1小時，抗壓強度為70.5±2.7 MPa。 在該骨水泥組合物5中，由於該液體成份中不含DMPT，因此該粉體成份混合後並不會固化，只有注射出來的骨水泥組合物5會硬化。該粉體成份混合後，黏度會因為PMMA溶解而持續上升，透過選用粒徑較小的PMMA，黏度約12分鐘後達到穩定，之後皆可注射。 實施例六 骨水泥組合物6的製造例 藉由混合13.2%丙三醇、18.0% PEG600、18.0% PEG 4000、10.8% CMC、30.0% TCP以及5.0% DMPT形成黏土成份。 另外，將31.5% PMMA1、6.0% PMMA2、55%硫酸鋇以及7.5% TCP混合形成粉體成份。其中該PMMA1之黏度為90 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有5%的BPO，該PMMA2之黏度為300 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有0.3%的BPO。 此外，將90% MMA、10% PEG二丙烯酸酯以及30 ppm MEHQ混合形成液體成份。 最後，選用體積比為10:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份。在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以1.5 g/mL的比例，於離心管中混合搖晃混合，於該粉體成份與該液體成份接觸後開始計時。約一分鐘後，倒入至針筒大的一側。等待約8分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物6。 紀錄注射出來的骨水泥組合物6不再有流動性的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物6填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物6可注射時間為12分鐘至超過1小時，抗壓強度為72.8±2.7 MPa。 在該骨水泥組合物6中，由於該液體成份中不含DMPT，因此該粉體成份混合後並不會固化，只有注射出來的骨水泥組合物6會硬化。該粉體成份混合後，黏度會因為PMMA溶解而持續上升，透過選用粒徑較小的PMMA，黏度約12分鐘後達到穩定，之後皆可注射。 實施例七 骨水泥組合物7的製造例 藉由混合13.2%丙三醇、18.0% PEG600、18.0% PEG 4000、10.8% CMC、30.0% TCP以及5.0% DMPT形成黏土成份。 另外，將31.5% PMMA1、6.0% PMMA2、55%硫酸鋇以及7.5% TCP混合形成粉體成份。其中該PMMA1之黏度為90 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有5%的BPO，該PMMA2之黏度為300 ml/g且其中心粒徑大小為40 μm且含有0.3%的BPO。 此外，將100% MMA以及30 ppm MEHQ混合形成液體成份。 最後，選用體積比為4:1的雙匣式針筒，在較小的一側填入上述黏土成份，在較大的一側填入上述粉體成份。在23°C±1°C下，將上述粉體成份與上述液體成份以1.5 g/mL的比例，將該液體成份加入該粉體成份中，搖晃雙匣式針筒約1分鐘。於該液體成份加入後開始計時。等待約8分鐘後，將混合噴嘴裝到雙匣式針筒上，開始注射。自該雙匣式針筒注射出來所形成之骨水泥組合物亦稱為骨水泥組合物7。 紀錄注射出來的骨水泥組合物7不再有流動性的時間，作為可注射時間的起點。每30秒測試一次注射性，紀錄無法再注射的時間，作為可注射時間的終點。同時將注射出來的骨水泥組合物7填入模具中，製做成5個長12 mm，直徑6 mm的圓柱體，靜置24小時後，依ISO 5833測試抗壓強度。 該骨水泥組合物7可注射時間為12分鐘至超過1小時，抗壓強度為44.6±0.6 MPa。 在該骨水泥組合物7中，由於該液體成份中不含DMPT，因此該粉體成份混合後並不會固化，只有注射出來的骨水泥組合物7會硬化。該粉體成份混合後，黏度會因為PMMA溶解而持續上升，透過選用粒徑較小的PMMA，黏度約12分鐘後達到穩定，之後皆可注射。在該骨水泥組合物7中，由於提高該黏土成份的比例後，機械性質會下降，依據應用方式的不同，具有較低機械性質的骨水泥組合物亦可能有更佳的臨床表現。
(無)

Claims (28)

  1. 一種骨水泥組合物，其包含骨基質以及丙烯酸酯系聚合物與丙烯酸酯系單體形成之骨水泥基材，其中該骨基質與該骨水泥基材之比例為約1：2(克/克)至約1：1000(克/克)範圍，及該丙烯酸酯系聚合物與丙烯酸酯系單體之比例為約1：10(克/克)至約20：1(克/克)範圍。
  2. 如請求項1之骨水泥組合物，其中該骨基質進一步與載體混合形成骨基質成份。
  3. 如請求項2之骨水泥組合物，其中該骨基質成份係以黏土形式、顆粒形式或粉體形式包含在該骨水泥組合物中。
  4. 如請求項2之骨水泥組合物，其中該載體係選自由以下組成之群組之一者：纖維素、纖維素衍生物、丙三醇(glycerol)、聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)、醣胺聚醣(Glycosaminoglycan)膠原蛋白(collagen)、明膠(gelatin)、乙二醇、丙二醇、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚甘醇酸(PGA)、聚乳酸-甘醇酸(PLGA)、聚己內酯(PCL)及其混合物。
  5. 如請求項4之骨水泥組合物，其中該纖維素衍生物係選自由以下組成之群組之一者：甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose，CMC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)、乙基纖維素、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl Methyl Cellulose，HPMC)及其混合物；該聚乙二醇係選自由以下組成之群組之一者：聚乙二醇600(PEG600)、聚乙二醇4000(PEG4000)及其混合物；該醣胺聚醣係選自由以下組成之群組之一者：透明質酸(Hyaluronan)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate)及其衍生物及其混合物。
  6. 如請求項1之骨水泥組合物，進一步包含聚合引發劑、聚合促進劑或聚合抑制劑。
  7. 如請求項6之骨水泥組合物，其中該聚合引發劑係選自由以下組成之群組之一者：過氧化苯甲醯基、過氧化第3-丁基、過氧化月桂醯基、偶氮雙異丁腈及其混合物。
  8. 如請求項6之骨水泥組合物，其中該聚合促進劑係選自由以下組成之群組之一者：N,N-二甲基對甲苯胺、2,4,6-參(二甲基胺基甲基)苯酚及其混合物。
  9. 如請求項1之骨水泥組合物，其中該骨基質係以磷酸鹽為主的組成物、以硫酸鹽為主的組成物、生醫玻璃(Na2O-CaO-SiO2-P2O5)及其混合物。
  10. 如請求項9之骨水泥組合物，其中該以磷酸鹽為主的組成物係選自由 以下組成之群組之一者：羥基磷灰石(HA)、β-磷酸三鈣(β-TCP)、四鈣磷酸鹽、磷酸氫鈣(CaHPO4)、八鈣磷酸鹽(Ca8H2(PO4)6‧5H2O)、焦磷酸鈣(Ca2P2O7)、非晶形磷酸鈣(ACP)、磷酸二氫鎂、磷酸氫鎂、磷酸鎂、磷酸銨鎂、六水磷酸銨鎂、磷酸鍶、磷酸氫鍶、磷酸二氫鍶及其混合物。
  11. 如請求項9之骨水泥組合物，其中該以硫酸鹽為主的組成物係選自由以下組成之群組之一者：二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、硫酸鎂、一水硫酸鎂、七水硫酸鎂、硫酸鍶及其混合物。
  12. 如請求項1之骨水泥組合物，其中該丙烯酸酯系聚合物係選自由以下組成之群組之一者：(A)由丙烯酸烷酯系單體聚合而成之聚丙烯酸烷酯；(B)丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與至少一種選自苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯之單體一起共聚合所形成的共聚物；(C)由二甲基丙烯酸酯系單體聚合而成之聚合物。
  13. 如請求項1之骨水泥組合物，其中該丙烯酸酯系單體係選自由以下組成之群組之一者：甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate，MMA)、甲基丙烯酸乙酯(ethylmethacrylate，EMA)、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯(MA)、雙酚A二甲基丙烯酸二環氧丙酯(Bis-GMA)、2,2-雙[4-(3-甲基丙烯氧基-2-氫醌丙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙(4-甲基丙烯氧基乙氧基苯基)丙烷(Bis-MEPP)、二甲基丙烯酸三乙二醇酯(TEGDMA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)及其組合。
  14. 一種骨水泥組合物套組，其包含分別儲存於單獨容器中之骨基質成份、粉體成份及液體成份，並進一步包含聚合引發劑及聚合促進劑，其限制條件為，該聚合引發劑與該聚合促進劑不同時包含在同一成份中，其中該骨基質成份包含骨基質，該粉體成份包含丙烯酸酯系聚合物，該液體成份包含丙烯酸酯系單體，該粉體成份與液體成份形成骨水泥基材成份，該骨基質成份與該骨水泥基材成份之比例為約1：2(毫升/毫升)至約1：50(毫升/毫升)範圍。
  15. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該骨基質成份進一步包含載體，該載體係選自由以下組成之群組之一者：纖維素、纖維素衍生物、丙三醇(glycerol)、聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)、醣胺聚醣(Glycosaminoglycan)、膠原蛋白(collagen)、明膠(gelatin)、乙二醇、丙二醇、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚甘醇酸(PGA)、聚乳酸-甘醇酸(PLGA)、聚己內酯(PCL)及其混合物。
  16. 如請求項15之骨水泥組合物套組，其中該纖維素衍生物係選自由以下組成之群組之一者：甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose，CMC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)、乙基纖維素、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl Methyl Cellulose，HPMC)及其混合物；該聚乙二醇係選自由以下組成之群組之一者：聚乙二醇600(PEG600)、聚乙二醇4000(PEG4000)及其混合物；以及醣胺聚醣係選自由以下組成之群組之一者：透明質酸(Hyaluronan)、硫酸軟骨素 (Chondroitin Sulfate)及其衍生物及其混合物。
  17. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該骨基質成份係以黏土形式、顆粒形式或粉體形式包含在該骨水泥組合物套組中。
  18. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該粉體成份與液體成份之比例為約0.5：1(克/克)至約3：1(克/克)範圍。
  19. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該聚合引發劑係選自由以下組成之群組之一者：過氧化苯甲醯基、過氧化第3-丁基、過氧化月桂醯基、偶氮雙異丁腈及其混合物。
  20. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該聚合促進劑係選自由以下組成之群組之一者：N,N-二甲基對甲苯胺、2,4,6-參(二甲基胺基甲基)苯酚及其混合物。
  21. 如請求項14之骨水泥組合物套組，進一步包含聚合抑制劑，其中該聚合抑制劑包含在該液體成份中。
  22. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該骨基質係以磷酸鹽為主的組成物、以硫酸鹽為主的組成物、生醫玻璃(Na2O-CaO-SiO2-P2O5)及其混合物。
  23. 如請求項22之骨水泥組合物套組，其中該以磷酸鹽為主的組成物係選自由以下組成之群組之一者：羥基磷灰石(HA)、β-磷酸三鈣(β-TCP)、四鈣磷酸鹽、磷酸氫鈣(CaHPO4)、八鈣磷酸鹽(Ca8H2(PO4)6‧5H2O)、焦磷酸鈣(Ca2P2O7)、非晶形磷酸鈣(ACP)、磷酸二氫鎂、磷酸氫鎂、磷酸鎂、磷酸銨鎂、六水磷酸銨鎂、磷酸鍶、磷酸氫鍶、磷酸二氫鍶及其混合物。
  24. 如請求項22之骨水泥組合物套組，其中該以硫酸鹽為主的組成物係選自由以下組成之群組之一者：二水硫酸鈣、半水硫酸鈣、無水硫酸鈣、硫酸鎂、一水硫酸鎂、七水硫酸鎂、硫酸鍶及其混合物。
  25. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該丙烯酸酯系聚合物係選自由以下組成之群組之一者：(A)由丙烯酸烷酯系單體聚合而成之聚丙烯酸烷酯；(B)丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與至少一種選自苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯及丙烯酸甲酯之單體一起共聚合所形成的共聚物；(C)由二甲基丙烯酸酯系單體聚合而成之聚合物。
  26. 如請求項14之骨水泥組合物套組，其中該丙烯酸酯系單體係選自由以下組成之群組之一者：甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate，MMA)、甲基丙烯酸乙酯(ethylmethacrylate，EMA)、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯(MA)、雙酚A二甲基丙烯酸二環氧丙酯(Bis-GMA)、2,2-雙[4-(3-甲基丙烯氧基-2-氫醌丙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙(4-甲基丙烯氧基乙氧基苯基)丙烷(Bis-MEPP)、二甲基丙烯酸三乙二醇酯(TEGDMA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)及其組合。
  27. 一種如請求項1之骨水泥組合物用於製備治療骨缺損之醫藥組合物之用途。
  28. 一種如請求項14之骨水泥組合物套組用於製備治療骨缺損之醫藥組合物之用途。
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