β_TCPMCPM体系磷酸钙骨水泥的可注射性研究

《β_TCPMCPM体系磷酸钙骨水泥的可注射性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第23卷第5期天津化工Vol．23No．52009年9月TianjinChemicalIndustrySep.2009β-TCP/MCPM体系磷酸钙骨水泥的可注射性研究郭雪红，许和（天津医学高等专科学校，天津300222）摘要：本文以β-磷酸三钙和一水合磷酸二氢钙作为磷酸钙骨水泥的固相粉料，以焦磷酸钠溶液作为液相，制备出具有良好固化性能和力学性能并可快速固化的可注射型磷酸钙骨水泥，并考察了该体系液固比、原料粒径及添加剂等制备条件对其注射性能及固化性能、力学性能的影响。实验发现适当提高液固比，增大粒径尺寸以及添加低含量硫酸钙有利于增加磷酸钙骨水泥材料的可注射性能。关键

2、词：磷酸钙骨水泥；注射性能；β-磷酸三钙doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2009.05.008中图分类号：TQ172.79文献标志码：A文章编号：1008－1267（2009）05-0023-04磷酸钙骨水泥（CPC）是一类骨修复材料，最先1实验部分[1]由Brown和Chow于1985年研制成功，它是由固1.1主要试剂相和液相混合制成，其中固相多以一种或多种磷酸包括β-磷酸三钙（四川大学生物材料研究工程钙盐构成，液相常采用水、稀磷酸、生理盐水等组中心）、磷酸二氢钙（北京新光化学试剂厂）、焦磷酸成。由于它具有良好的生物相容性、骨传导性、可降

3、钠（天津市博迪化工有限公司）、硫酸钙（天津市化[2~4]解性及可塑性，在骨缺损修复领域中引起了越来学试剂研究所）、明胶（Sigma公司）等。越广泛的关注。1.2CPC泥浆制备传统CPC多为填充型CPC。在手术过程中填充按物质的量比β-TCP:MCPM=1.2∶1.0称取β-型CPC需用手或机械把骨水泥面团塑造成型，填入TCP和MCPM，放入玛瑙研钵中混合研磨均匀、得固骨缺损部位，该过程操作不方便，材料定位不准确，相粉末，待用。以0.15mol/L焦磷酸钠溶液作为液易造成手术时间延长，使手术部位创伤较大，增加相。在室温条件下，按照选定液固比，取适量固相粉病人痛苦。若采

4、用注射型CPC可把骨水泥浆体通过末，倒入坩埚，再取适量液相加入粉末中，用不锈钢注射器针头注入骨缺损部位进行修复手术，实现微刀混合均匀，即得CPC泥浆。创伤甚至无创伤治疗，简化手术操作，减小病人痛1.3可注射系数的测定苦。但目前注射型CPC研发还处于起步阶段，注射取规格为2mL的注射器称重，记为m0；然后取[5]性能有待于进一步提高，因此有必要对影响CPC1.5g固相粉末和选定液相混合，并开始计时，搅拌注射性能的因素做进一步研究，为改善CPC的注射均匀填入注射器（注射器内径为9mm、出口端内径性能提供理论依据。为1mm），再次称重记为m1；待到2min时，以恒定本文以

5、β-磷酸三钙（β-TCP）和一水合磷酸二速率150mm/min挤出CPC泥浆，待到推力大于氢钙（MCPM）粉末构成CPC固相，以焦磷酸钠溶液200N时停止。取出注射器称重记为m2。作为CPC液相，混合制成CPC泥浆，通过研究液通过公式计算可注射系数（IC）：固比（质量酚比）、原料粒径及添加剂等制备条件IC=m2-m1×100%对CPC注射性能的影响，进一步综合优化各种配m1-m0比制成具有良好固化性能和力学性能并可快速固化的可注射型CPC。收稿日期：2009－06－0924天津化工2009年9月1.4固化时间的测定取固相粉末与液相搅拌50s后，移入Φ9×5mm塑料管

6、内，压平，置于相对湿度100%，37℃恒温箱内，每隔30s用水泥凝结时间测定骨水泥固化时间，取5个样，求平均值。1.5压缩强度的测定取固相粉末液相混合均匀，移入Φ9×12mm圆柱型磨具，片刻后推出试样，置于PBS溶液中，在37℃恒温箱中固化3天后，取出，打磨平上下面，制成圆柱状试样。用M350-20kN力学试验机对试样图1不同因素对可注射系数的影响A.不同液固比B.不同粒径C.硫酸钙含量D.明胶含量进行压缩强度测试，每组选取5个无残损的试样，[6]从图1中看出：液固比和原料β-TCP粒径对求平均值。CPC体系的注射性能影响比较大。体系注射性能随2结果与讨论液固比和β

7、-TCP粒径的增大而得到改善；随硫酸钙2.1注射性能的含量变化不明显，但随着明胶的加入，注射性能变差，当加入质量分数为5%明胶后，体系可注射系数为23.8%，已不具备注射能力。分析原因可能是由于液固比的增大以及原料β-TCP粒径的增大，使体系固化时间延长，粘度减小，易于流动所致。而硫酸钙加入低于10%，也会抑[7]制反应，延长固化时间，降低体系粘度，但是影响并不大。但是明胶加入则明显缩短体系固化时间，这是因为明胶加入体系以后，遇水溶液会发生溶胀，从体系中吸水，相当于降低了体系固比，加快了固化反应，增大体系粘度，不利于注射。2.2固化时间考虑手术临床应用便利性，加