本發(fā)明涉及骨科修復(fù)醫(yī)用材料，尤其是涉及一種骨水泥顯影劑及其制備方法和應(yīng)用以及包括其的骨水泥。

背景技術(shù)：

1、在骨科手術(shù)中，經(jīng)皮穿刺椎體成形術(shù)已成為椎體轉(zhuǎn)移性腫瘤、椎體原發(fā)性腫瘤、骨質(zhì)疏松引起的椎體壓縮性骨折等疾病的微創(chuàng)治療方法，主要通過經(jīng)皮穿刺向椎體內(nèi)注射pmma骨水泥強(qiáng)化椎體來達(dá)到治療目的。但現(xiàn)有市場(chǎng)上的骨水泥產(chǎn)品存在著一些根本性的問題，因?yàn)榻?jīng)皮穿刺注射時(shí)通常需要在x光機(jī)的監(jiān)視下進(jìn)行，以免骨水泥泄露給手術(shù)操作和病人帶來危害，這就要求骨水泥具有良好的顯影性，顯影劑材料是骨水泥不可缺少的重要組成部分，用于顯示、跟蹤植入人工關(guān)節(jié)周邊骨組織生長(zhǎng)的情況。

2、一般來說，骨水泥顯影劑分為含碘類和非碘類。目前骨水泥所采用的顯影劑材料主要為非碘類baso4或者zro2等含有金屬無機(jī)鹽化合物。這些材料具有低刺激性、高密度與良好的對(duì)比性，能夠有效地起到顯影效果，但是對(duì)人體存在著一系列的不良影響，例如神經(jīng)毒害、細(xì)胞形變等，并且在骨水泥中與高分子基質(zhì)之間相互作用力弱、結(jié)合性能差，不能形成有效的整體，顯影劑容易與骨水泥發(fā)生相分離，降低骨水泥力學(xué)性能，例如用于人工關(guān)節(jié)時(shí)易導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)磨損與松動(dòng)，縮短人工關(guān)節(jié)的使用壽命。因此，現(xiàn)有骨水泥顯影劑生物相容性一般，而且對(duì)骨水泥力學(xué)性能有負(fù)面影響，可能會(huì)導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)磨損及松動(dòng)。

3、近年來，也提出了一些改善骨水泥顯影劑生物相容性和力學(xué)性能的方案，例如：

4、1、降低顯影劑顆粒尺寸。目前通常是將微米級(jí)硫酸鋇或氧化鎂和納米級(jí)硫酸鋇或氧化鎂作為顯影劑添加到骨水泥中，雖然與添加微米級(jí)顯影劑骨水泥相比，添加納米顯影劑骨水泥具有更好的力學(xué)性能、顯影性等，但是納米級(jí)顆粒在骨水泥中極易團(tuán)聚，分散性較差；其次，骨水泥顆粒和高分子基質(zhì)之間相互作用力弱、結(jié)合性能差，不能形成有效的整體，容易發(fā)生骨水泥與顯影劑的相分離。

5、2、替換為磷酸鉍等其他物質(zhì)。有結(jié)果表明，添加磷酸鉍能顯著增強(qiáng)骨水泥的顯影性能，當(dāng)添加磷酸鉍達(dá)到9%以上時(shí)，骨水泥獲得了明顯的顯影效果，添加磷酸鉍使骨水泥粘度下降，可注射性顯著提高,抗壓強(qiáng)度增大，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，但磷酸鉍加入量大于?12%時(shí)會(huì)使材料強(qiáng)度明顯下降。

6、3、骨水泥聚合物本身與碘結(jié)合。有研究發(fā)現(xiàn)將碘作為顯影劑引入到骨水泥中時(shí)，在一定程度上，骨水泥的顯影性能和力學(xué)性能略微有所提高，但是，由于在骨水泥聚合過程中碘不可能全部參與聚合，含碘原子單體可能會(huì)從骨水泥中析出，進(jìn)入人體環(huán)境，對(duì)人體關(guān)節(jié)造成一定的不良影響。

7、因此，有鑒于上述現(xiàn)有骨水泥顯影劑的不足，在保證顯影性的同時(shí)，研究開發(fā)出一種生物相容性好、力學(xué)強(qiáng)度佳，生物降解性能優(yōu)異，?能夠有效改善骨水泥生物活性的骨水泥顯影劑，變得十分必要和迫切。

8、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種骨水泥顯影劑，該骨水泥顯影劑包括利用碘類物質(zhì)對(duì)聚多巴胺微球進(jìn)行表面修飾的表面改性聚多巴胺微球。經(jīng)過上述碘類物質(zhì)表面修飾后的聚多巴胺微球在具有顯影性的同時(shí)，具有優(yōu)良生物相容性及生物降解性，能夠有效改善骨水泥的生物活性和力學(xué)性能。

2、本發(fā)明的第二目的在于提供一種骨水泥顯影劑的制備方法。

3、本發(fā)明的第三目的在于提供一種骨水泥，該骨水泥包括上述骨水泥顯影劑。

4、本發(fā)明的第四目的在于提供一種上述骨水泥顯影劑或骨水泥的應(yīng)用。

5、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

6、本發(fā)明提供的一種骨水泥顯影劑，所述骨水泥顯影劑包括表面改性的聚多巴胺微球；

7、其中，所述表面改性包括利用碘類物質(zhì)對(duì)聚多巴胺微球進(jìn)行表面修飾。

8、進(jìn)一步的，所述聚多巴胺微球的粒徑為250~500nm，優(yōu)選為300nm。

9、進(jìn)一步的，所述表面改性的碘類物質(zhì)包括碘海醇、碘比醇、碘克沙醇和碘佛醇中的至少一種，優(yōu)選為對(duì)碘海醇。

10、本發(fā)明提供的一種上述骨水泥顯影劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

11、將聚多巴胺微球懸浮分散于緩沖液中，制得聚多巴胺微球懸浮液；然后加入碘類物質(zhì)充分混合反應(yīng)，隨后離心，得到骨水泥顯影劑；

12、優(yōu)選地，所述緩沖液包括三羥甲基氨基甲烷-鹽酸緩沖液（tris-hcl），三羥甲基氨基甲烷緩沖液(tris)中的至少一種，優(yōu)選為三羥甲基氨基甲烷-鹽酸緩沖液；

13、進(jìn)一步的，所述聚多巴胺微球與碘類物質(zhì)的質(zhì)量比為1~2：0.75~1.5，優(yōu)選為1：1。

14、進(jìn)一步的，所述將聚多巴胺微球懸浮分散于緩沖液中的方法為超聲分散；

15、優(yōu)選地，所述超聲分散的功率為500~800w，優(yōu)選為500w；

16、優(yōu)選地，所述超聲分散的時(shí)間為20~30?min，優(yōu)選為30min。

17、進(jìn)一步的，所述混合反應(yīng)為磁力攪拌反應(yīng)，所述磁力攪拌反應(yīng)的時(shí)間為3~5?h，優(yōu)選為4h；

18、優(yōu)選地，所述離心的轉(zhuǎn)數(shù)為8000~10000rpm/min,優(yōu)選為10000?rpm/min；

19、優(yōu)選地，所述離心的時(shí)間為10~20min，優(yōu)選為15min。

20、進(jìn)一步的，所述制備方法還包括對(duì)離心得到的骨水泥顯影劑進(jìn)行清洗和干燥的步驟。

21、優(yōu)選地，所述清洗的溶液包括乙醇、超純水中的至少一種，優(yōu)選為乙醇；

22、優(yōu)選地，所述干燥的溫度為50~70℃，優(yōu)選為60℃。

23、本發(fā)明提供的一種骨水泥，所述骨水泥包括上述骨水泥顯影劑。

24、本發(fā)明提供的上述骨水泥顯影劑或上述骨水泥在制備醫(yī)用骨科修復(fù)生物材料中的應(yīng)用。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

26、本發(fā)明提供的骨水泥顯影劑，該骨水泥顯影劑包括表面改性的聚多巴胺微球；其中，所述表面改性包括利用碘類物質(zhì)對(duì)聚多巴胺微球進(jìn)行表面修飾。經(jīng)過上述碘類物質(zhì)表面修飾后的聚多巴胺微球在具有顯影性且不影響骨水泥力學(xué)性能的同時(shí)，能夠有效改善骨水泥的生物相容性能。

27、本發(fā)明提供的骨水泥顯影劑的制備方法，該制備方法為將聚多巴胺微球懸浮分散于緩沖液中，制得聚多巴胺微球懸浮液；然后加入碘類物質(zhì)充分混合反應(yīng)，隨后離心，得到骨水泥顯影劑；上述制備方法具有加工工藝簡(jiǎn)單，易于操作的優(yōu)勢(shì)。

28、本發(fā)明提供的骨水泥，該骨水泥包括上述骨水泥顯影劑。由上述骨水泥顯影劑的特性所決定，上述骨水泥具有生物相容性好、力學(xué)強(qiáng)度佳的優(yōu)勢(shì)。

29、本發(fā)明提供的上述骨水泥顯影劑或骨水泥可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)用骨科修復(fù)生物材料的制備中。

技術(shù)特征：

1.一種骨水泥顯影劑，其特征在于，所述骨水泥顯影劑包括表面改性的聚多巴胺微球；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨水泥顯影劑，其特征在于，所述聚多巴胺微球的粒徑為250~500nm，優(yōu)選為300nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨水泥顯影劑，其特征在于，所述表面改性的碘類物質(zhì)包括碘海醇、碘比醇、碘克沙醇和碘佛醇中的至少一種，優(yōu)選為碘海醇。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的骨水泥顯影劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨水泥顯影劑的制備方法，其特征在于，所述聚多巴胺微球與碘類物質(zhì)的質(zhì)量比為1~2：0.75~1.5，優(yōu)選為1：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨水泥顯影劑的制備方法，其特征在于，所述將聚多巴胺微球懸浮分散于緩沖液中的方法為超聲分散；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨水泥顯影劑的制備方法，其特征在于，所述混合反應(yīng)為磁力攪拌反應(yīng)，所述磁力攪拌反應(yīng)的時(shí)間為3~5?h，優(yōu)選為4h；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨水泥顯影劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括對(duì)離心得到的骨水泥顯影劑進(jìn)行清洗和干燥的步驟；

9.一種骨水泥，其特征在于，所述骨水泥包括權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的骨水泥顯影劑。

10.如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的骨水泥顯影劑或如權(quán)利要求9所述的骨水泥在制備醫(yī)用骨科修復(fù)生物材料中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種骨水泥顯影劑及其制備方法和應(yīng)用以及包括其的骨水泥，涉及骨科修復(fù)醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。上述骨水泥顯影劑包括表面改性的聚多巴胺微球；其中，所述表面改性包括利用碘類物質(zhì)對(duì)聚多巴胺微球進(jìn)行表面修飾。經(jīng)過上述碘類物質(zhì)表面修飾后的聚多巴胺微球在具有顯影性的同時(shí)，具有優(yōu)良生物相容性及生物降解性，將其應(yīng)用于骨水泥中能夠有效改善骨水泥的生物活性和力學(xué)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：聶洪濤,張凱,張洪瑋,李芝穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京邦塞科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10