一种可注射生物玻璃磷酸钙骨水泥复合生物材料及制备.pdf

《一种可注射生物玻璃磷酸钙骨水泥复合生物材料及制备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种可注射生物玻璃磷酸钙骨水泥复合生物材料及制备.pdf（12页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103143063 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103143063 A *CN103143063A* (21)申请号 201310031881.9 (22)申请日 2013.01.28 A61L 27/42(2006.01) A61L 27/12(2006.01) A61L 27/10(2006.01) A61L 27/50(2006.01) A61L 31/12(2006.01) A61L 31/02(2006.01) A61L 31/14(2006.01) (71)申请人 中国人民解放军第四军医大学 地址 710032 陕西省西安市长乐西路。

2、 17 号 (72)发明人 雷伟 吴子祥 于龙 李阳 吴剑维 修金涛 臧渊 刘帅 程喆 赵康 (74)专利代理机构 西安恒泰知识产权代理事务 所 61216 代理人 李郑建 (54) 发明名称 一种可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生 物材料及制备 (57) 摘要 本发明公开了一种可注射生物玻璃 - 磷酸钙 骨水泥复合生物材料及其制备方法， 所制备的可 注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料由固 相粉末及液相两部分组成， 其中， 液相是浓度为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液， 固相粉末和 液相的比例为 2.0g/ml3.0g/ml ； 固相粉末由磷 酸钙骨水泥和 45S5 生物玻璃按。

3、重量比混合组成， 其中 45S5 生物玻璃的加入量占固相粉末总量的 5%40% ； 磷酸钙骨水泥由磷酸四钙和无水磷酸氢 钙按摩尔比 1:1 混合组成。具有良好的流动性， 更高力学性能， 降解率和生物活性， 弥补了单纯的 CPC 或生物玻璃的不足， 可用于口腔、 颅面部及骨 科的骨缺损修复。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103143063 A CN 103143063 A *CN103143063A* 1/1 页 2 1. 一种。

4、可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料， 其特征在于， 由固相粉末及液 相两部分组成， 其中， 液相是浓度为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液， 固相粉末和液相 的比例为 2.0g/ml3.0g/ml ； 所述的固相粉末由磷酸钙骨水泥和 45S5 生物玻璃按重量比混合组成， 其中 45S5 生物 玻璃的加入量占固相粉末总量的 5%40% ； 所述的磷酸钙骨水泥由磷酸四钙和无水磷酸氢钙按摩尔比 1:1 混合组成。 2. 如权利要求 1 所述的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料， 其特征在于， 所述的 45S5 生物玻璃的原料按以下重量百分比制成 ： SiO2： 51.20%， 。

5、NaCO3： 3.55%， CaCO3： 18.86t%， CaF2： 8.19%， K2CO3： 7.47%， P2O5： 10.73%。 3. 权利要求 1 或 2 所述的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的制备方法， 其特征在于， 按如下步骤进行 ： 1） 45S5 生物玻璃的制备 ： 将 45S5 生物玻璃原料按照重量配比混合均匀后， 在高温玻璃升降炉内于 1170熔融 40min 后快速倒入去离子水中进行水淬， 将生物玻璃滤出并置于 70的鼓风干燥箱中干燥 1h， 在玛瑙研钵体内研磨， 取颗粒粒径约为 10 微米的生物玻璃， 即得到 45S5 生物玻璃 ； 2） 可注射生物。

6、玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备 ： 取平均粒径为 6 微米的磷酸四钙及无水磷酸氢钙， 两者按摩尔比为 1:1 配制成磷酸钙 骨水泥 ； 将 45S5 的生物玻璃按固相粉末总重量的 5%40% 掺加到磷酸钙骨水泥中， 得到固相粉 末 ； 取 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液作为液相， 按照固相粉末与液相的比例为 2.0g/ ml3.0g/ml 调和形成糊状物， 得到可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料。 权 利 要 求 书 CN 103143063 A 2 1/6 页 3 一种可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料及制备 技术领域 0001 本发明属于生物医用修复材料领域。

7、， 涉及一种新型的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨 水泥复合生物材料及其制备方法， 本发明的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料 具有良好的流动性， 更高的力学性能， 降解率及生物活性。 背景技术 0002 据统计， 在我国50岁以上人群中有骨质疏松患者近7000万， 每年新发脊柱压缩骨 折约 181 万例。目前， 微创椎体成型或球囊成型术已经成为脊柱骨质疏松压缩骨折的主要 外科治疗手段。现在， 国内外椎体或球囊成型术中所采用的材料大多数为不可吸收的聚甲 基丙烯酸甲酯骨水泥 （PMMA） 。该材料存在明显缺陷， 即 ： 单纯为力学支撑材料， 无生物活性 （骨传导、 诱导作用等） ， 不能促。

8、进脊柱骨折愈合， 并且在固化过程中发热明显， 容易导致周 围组织细胞坏死 ； 同时， 该材料为不可吸收高分子材料， 在体内无法吸收， 长期以异物形式 存留， 可引起相邻节段应力增加， 增加邻近节段骨折的风险。因此， 寻找一种具有良好流动 性、 骨传导、 骨诱导作用， 兼具良好的力学支撑性能及一定降解率的骨修复材料已经成为骨 科亟待解决的难题。 0003 磷酸钙骨水泥 （Calcium phosphate cement， CPC） 因其自固化， 无类似PMMA的产热 效应， 可任意塑性， 良好的生物相容性、 骨传导性及可降解被新生骨替代等特点， 具有广阔 的临床应用价值。骨传导性即指其能与周围骨。

9、组织良好的结合， 引导骨的生长。研究表明， CPC 固化过程中沉积形成的羟基磷灰石 （HAp） 对于维持移植物与骨界面是界面稳定具有关 键作用。然而 ,HAp 的结晶程度高， 结构稳定， 在体内降解缓慢， 提高骨组织生成的作用有 限。另外， CPC 低力学强度缺点也限制了其在临床的应用 （Biomaterials2009， 30:2675-82 ； J Mater Sci:Mater Med.2011;22:607-15 ； J Mater Sci:Mater Med.2010 ； 21:3065-76） 。 同时， 在一些供血不足区域及伴代谢紊乱的老年病患中， CPC 的骨传导作用并不足以达。

10、到完 全的骨修复效果 （J Biomed Mater Res A2008;87A:780-791） ， 因此赋予 CPC 更高的传导性 或诱导性可进一步改善其生物学性能。 0004 近来， 生物玻璃 （BG） 由于其良好的生物活性和生物相容性倍受关注 （J.Biomed. Mater.Res2010;95:137-45;J.Biomed.Mater.Res2010;21:25-32） 。研究表明， 在生物玻 璃与软组织或骨之间存在密切的离子交换， 可直接参与人体骨组织的代谢和修复过程， 最终可在材料表面形成与人体骨相同的无机矿物成分碳酸羟基磷灰石， 诱导新生骨 组织的生长。生物玻璃释放的 Si。

11、 离子， 在材料界面与人体骨组织之间形成化学键合， 此化学键合的连接强度提供了很高的移植物与界面的稳定性， 传导性优于羟基磷灰石。 Ducheyne et al. 等发现 BG 可释放 Ca,P， Si 离子， 形成磷酸钙盐层及选择性吸收如粘连 蛋白等蛋白成分， 有利于成骨细胞与材料表面的吸附及细胞的成骨表达进而提高骨形成速 率 （Biomaterials.2009;30:3542-50 ； Biomaterials2006 ； 27:1907-1926 ； J Biomed Mater Res A.2008;86A:31-40;J BiomedMater Res B2012;100B:437。

12、-446） 。BG 与 MC3T3-E1 细 胞培养后发现， 成骨细胞表型的表达明显增加。与骨髓基质细胞 （MSCs） 共培养后， 细胞的 说 明 书 CN 103143063 A 3 2/6 页 4 碱性磷酸酶活性 （ALP）明显高于单纯培养基培养的对照组 （J.Biomed.Mater.Res.2005 ； 73:21-29 ； Biomaterials2007 ； 28:40917） 。LEE 等利用热压技术在 700 800条件下制 成了生物玻璃 /HA 复合材料， 与单纯 HA 陶瓷相比， 材料的抗弯强度大大提高， 模拟体液 SBF 浸泡实验发现， 与纯 HA 相比， 材料能够激活成。

13、骨细胞， 具有良好的生物相容性和生物活性 （Biomaterials2005 ； 26:4395-404） 。 然而， 国内外研发出的生物玻璃主要为固态， 植入需进 行周围组织的广泛暴露， 不适合椎体成型或球囊成型术的要求及不规则骨缺损如口腔及颅 面部等处的骨缺损填充修复。 同时， 现有的生物玻璃生物力学强度相对较低， 不适合应用于 脊柱等重要的承重部位的骨修复。 0005 根据申请人所做的资料检索， 迄今为止未见将生物玻璃与 CPC 按不同比例混合进 一步提高 CPC 生物活性及降解性能兼具良好可注射性， 高力学强度的报道。 发明内容 0006 针对现有的磷酸钙骨水泥水化产物 HAp 降解率。

14、低， 改善骨组织生成作用有限及力 学性能低等不足， 本发明的目的在于， 提供一种新型可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合 生物材料及其制备方法。 0007 为了实现上述任务， 本发明采取如下的技术解决方案 ： 0008 一种可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料， 其特征在于， 由固相粉末及 液相两部分组成， 固相粉末和液相的比例为 2.0g/ml3.0g/ml ； 0009 所述的固相粉末由磷酸钙骨水泥和 45S5 生物玻璃按重量比混合组成， 其中， 磷酸 钙骨水泥由磷酸四钙和无水磷酸氢钙按摩尔比 1:1 混合组成， 45S5 生物玻璃的加入量占固 相粉末总重量的 5%40% ； 00。

15、10 所述的液相是浓度为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0011 所述的45S5生物玻璃的原料按以下重量百分比制成 ： SiO2： 51.20%， NaCO3： 3.55%， CaCO3： 18.86t%， CaF2： 8.19%， K2CO3： 7.47%， P2O5： 10.73%。 0012 上述可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备方法， 其特征在于， 按如 下步骤进行 ： 0013 1） 45S5 生物玻璃的制备 ： 0014 将 45S5 生物玻璃原料按照重量配比混合均匀后在高温玻璃升降炉内于 1170熔 融 40min， 然后快速倒入去离子水中进行水淬， 然后将。

16、生物玻璃滤出并置于 70的鼓风干 燥箱中干燥 1h， 在玛瑙研钵体内研磨， 取颗粒粒径约为 10 微米的生物玻璃， 即得到 45S5 生 物玻璃备用。 0015 2） 可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备 ： 0016 取平均粒径为 6 微米的磷酸四钙及无水磷酸氢钙， 两者按摩尔比为 1:1 配制成磷 酸钙骨水泥 ； 0017 将 45S5 的生物玻璃按固相粉末总重量 （即磷酸钙骨水泥 + 生物玻璃） 的 5%40% 掺 加到磷酸钙骨水泥中， 得到固相粉末 ； 0018 取质量浓度 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液作为液相， 按照固相粉末与液相 的比例为 2.0g/ml3.0g/。

17、ml， 调和形成糊状物， 得到可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生 物材料。 说 明 书 CN 103143063 A 4 3/6 页 5 0019 本发明的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料可用于口腔、 颅面部及骨 科的骨缺损修复， 如颅骨骨折， 根管填充， 下颌骨置换， 颚窦增高术， 桡骨远端骨折及椎体成 型术等， 亦可用于椎体塌陷和椎体骨质疏松性骨折的强化固定治疗。 0020 本发明制备的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料， 能较好的满足骨修 复材料良好的流动性， 更高的力学性能， 降解率及生物活性的要求， 在临床骨组织创伤修复 和骨质疏松领域具有很好的应用前景。 。

18、0021 本发明制备的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的优点在于 ： 45S5 生 物玻璃可快速释放 Ca， P， Si 等离子， 改善材料降解性能， 改变水化产物的微观结构提高力 学性能， 提供更稳定的化学键合和更高的生物活性， 更有利于新生骨组织长入。 附图说明 0022 图 1 为可注射 BG-CPC 复合生物材料水化 1 天后的 X 射线衍射图谱。其中，（a） 为 单纯 CPC 材料 ；（b） 为含 20wt%BG 的 BG-CPC 复合生物材料 ；（c） 为含 40wt%BG 的 BG-CPC 复 合生物材料 ； 0023 图 2 为可注射 BG-CPC 复合生物材料水化。

19、 1 天后的扫描电镜图 ； 其中 （a） 为单纯 CPC ；（b） 为 40% 的 BG-CPC 复合生物材料 ； 0024 图 3 为 BG-CPC 复合生物材料水化 1 天后的压缩强度与 BG 重量百分含量之间力学 性能关系。 0025 图 4 为 BG-CPC 复合生物材料浸泡模拟体液 7d 后的扫描电镜图 ； 其中，（a） 为单纯 CPC 材料 ；（b） 为 40%BG-CPC 复合生物材料。 0026 图 5 为 BG-CPC 复合生物材料与单纯 CPC 材料在不同时间点的体外降解率的比较 ； 0027 图 6 为 BG-CPC 复合生物材料与单纯 CPC 材料在不同时间点的可注射性。

20、比较 ； 0028 图 7 为可注射 BG-CPC 复合生物材料与成骨细胞共培养 7 天后的细胞 ALP 活性。 0029 以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 具体实施方式 0030 按照本发明的技术方案， 本发明的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材 料， 固相粉末及液相两部分组成， 固相粉末和液相的比例为 2.0g/ml3.0g/ml ； 0031 其中， 固相粉末由磷酸钙骨水泥和生物玻璃组成， 其中， 磷酸钙骨水泥由磷酸四钙 和无水磷酸氢钙按摩尔比1:1混合组成， 生物玻璃的加入量占总重量 （磷酸钙骨水泥+生物 玻璃） 的 5%40% ； 0032 所述的液相是浓度为。

21、 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0033 本发明的可注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料， 将生物玻璃与 CPC 的优 点结合进行复合， 形成了具有良好的流动性， 更高力学性能， 降解率和生物活性。既能通过 生物玻璃的快速溶解， 释放 Ca， P 及 Si 离子， 改善材料降解性能， 提供更稳定的化学键合和 更高的生物活性， 又能通过提高复合材料的可注射性及力学强度。弥补了单纯的 CPC 或生 物玻璃的不足。 0034 以下是发明人给出的实施例， 本发明不限于这些实施例。 0035 实施例 1 ： 说 明 书 CN 103143063 A 5 4/6 页 6 0036 步骤一 ：。

22、 45S5 生物玻璃的制备 0037 45S5 生物玻璃的主要原料有二氧化硅， 碳酸钠， 碳酸钙， 氟化钙， 碳酸钾以及五氧 化二磷。将原料按照一定比例 （51.20wt%SiO2,3.55wt%NaCO3,18.86wt%CaCO3,8.19wt%CaF2, 7.47wt%K2CO3和 10.73wt%P2O5） 混合均匀后在高温玻璃升降炉内于 1170熔融 40min 后快 速倒入去离子水中进行水淬， 将生物玻璃滤出并置于 70的鼓风干燥箱中干燥 1h， 在玛瑙 研钵体内研磨， 取颗粒粒径约为 10 微米的生物玻璃， 即得到 45S5 生物玻璃备用。 0038 步骤二 ： 生物玻璃 - 磷。

23、酸钙骨水泥复合生物材料制备 0039 将 45S5 生物玻璃按固相粉末总重量 （即磷酸钙骨水泥 + 生物玻璃） 的 5% 掺加到骨 水泥中组成固相粉末， 其中， 磷酸钙骨水泥由磷酸四钙及无水磷酸氢钙混合组成， 两者的摩 尔比为 1:1， 平均粒径约为 6 微米。液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0040 按照所述固相粉末与液相 （固化液） 的比例为 2.0g/ml 调和形成糊状物。所得的可 注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的固化时间为 151.6min， 表明加入 5wt% 的 45S5 生物玻璃并不影响 CPC 固化时间。 0041 将调和的糊状物填入不锈。

24、钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 152.3MPa， 表明加入 5wt% 的 45S5 生物玻璃对 CPC 的力学性能提高不明显。XRD 衍射图显 示与 CPC 相比， 无明显改变。扫描电镜观察发现， 固化 1 天后显示材料横截面形成块状固化 物并具有较多微孔， 与相同固化条件下的 CPC 无明显差别。浸泡模拟体液 （SBF） 7 天后可在 材料表面形成一定数量纳米级 HA 沉积。固化 7min 后的可注射性能良好。与成骨细胞共培 养后发现， 细胞的 ALP 活性高于单纯 。

25、CPC 组， 但无显著性差异。表明加入 45S5 生物玻璃可 提高材料生物活性。 0042 实施例 2 ： 0043 步骤一 ： 与实施例 1 相同。 0044 步骤二 ： 生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备 0045 将 45S5 的生物玻璃按固相粉末总重量 （即磷酸钙骨水泥 + 生物玻璃） 的 5% 掺加到 骨水泥中组成固相粉末， 其中， 磷酸钙骨水泥由磷酸四钙及无水磷酸氢钙混合组成， 两者的 摩尔比为 1:1， 平均粒径约为 6 微米， 液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0046 按照所述固相粉末与液相 （固化液） 的比例为 3.0g/ml 调和形成糊状。

26、物。所得的可 注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的固化时间为 121.2min， 表明提高固液比可 进一步缩短固化时间。 0047 将调和的糊状物填入不锈钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 212.4MPa， 表明提高固液比可进一步提高力学性能。注射性能与实施例 1 相比， 明显下 降， 固化 7min 后可注射性降为 545.0%。 0048 实施例 3 ： 0049 步骤一 ： 与实施例 1 相同。 0050 步骤二 ： 生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备。

27、 0051 将45S5生物玻璃按 （磷酸钙骨水泥+生物玻璃） 总重量的20%掺加到骨水泥中组成 固相粉末， 其中， 磷酸钙骨水泥由磷酸四钙及无水磷酸氢钙混合组成， 两者的摩尔比为 1:1， 说 明 书 CN 103143063 A 6 5/6 页 7 平均粒径约为 6 微米 ； 液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0052 按照所述固相粉末与液相 （固化液） 的比例为 2.0g/ml 调和形成糊状物。所得的可 注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的固化时间为 211.4min， 表明加入 20wt% 的 45S5 生物玻璃延长了 CPC 固化时间。 0053 将调。

28、和的糊状物填入不锈钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 140.7MPa（图 3） ， 其 XRD 衍射图如图 1（b） 所示， 主衍射峰仍然为 HA 同时出现 Ca2SiO4衍 射峰， 表明加入生物玻璃后复合材料成分发生改变。扫描电镜观察发现， 固化 1 天后显示材 料横截面结构较相同固化条件下 CPC 结构更为紧凑。浸泡模拟体液 （SBF） 7 天后可在材料 表面形成纳米级 HA 沉积， 沉积的 HA 数量及密度明显优于单纯 CPC， 浸泡 7 到 28 天后， 材料 的降。

29、解率从 4.70.7% 提高到 12.63.5%（图 5） 。固化 7min 后的可注射性能优于相同固 化条件下的 CPC（图 6） 。与成骨细胞共培养后发现， 细胞的 ALP 活性明显优于单纯 CPC 组 （图 7） 。表明加入 45S5 生物玻璃提高了材料的生物活性。 0054 实施例 4 ： 0055 步骤一 ： 与实施例 1 相同。 0056 步骤二 ： 生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备 0057 将45S5生物玻璃按总重量 （磷酸钙骨水泥+生物玻璃） 的20%掺加到骨水泥中组成 固相粉末， 其中， 磷酸钙骨水泥由磷酸四钙及无水磷酸氢钙混合组成， 两者的摩尔比为 1:1， 平。

30、均粒径约为 6 微米， 液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0058 按照所述固相粉末与固化液的比例为 3.0g/ml 调和形成糊状物。所得的可注射生 物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的固化时间为 171.9min， 表明提高了固液比， 凝固 时间缩短。 0059 将调和的糊状物填入不锈钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 230.1MPa,表明提高固液比可进一步提高力学性能。 可注射性与实施例3相比， 有一定下 降， 但仍然保持较好的可注射性能， 。

31、固化 7min 后， 可注射性为 792.4%。 0060 实施例 5 ： 0061 步骤一 ： 与实施例 1 相同。 0062 步骤二 ： 生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备 0063 将45S5生物玻璃按总重量 （磷酸钙骨水泥+生物玻璃） 的40%掺加到骨水泥中组成 固相粉末， 其中磷酸钙骨水泥由磷酸四钙及无水磷酸氢钙混合组成， 两者的摩尔比为 1:1， 平均粒径约为 6 微米， 液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0064 按照所述固相粉末与液相 （固化液） 的比例为 2.0g/ml， 调和形成糊状物。所得的 可注射生物玻璃-磷酸钙骨水泥复合生物材料的固化。

32、时间为250.9min， 表明随着45S5生 物玻璃加入量增加， 材料固化时间延长。 0065 将调和的糊状物填入不锈钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 266.7MPa （图 3） ， 其 XRD 衍射图如图 1 （c） 所示， 表明主衍射峰仍然为 HA 同时出现 Ca2SiO4 和 Ca3SiO5衍射峰。扫描电镜观察发现， 固化 1 天后显示材料横截面结构较相同固化条件 说 明 书 CN 103143063 A 7 6/6 页 8 下单纯 CPC 组及实施例 1 和 3 。

33、更为紧凑 （图 2b） 。浸泡模拟体液 （SBF） 7 天后可在材料表面 形成大量纳米级 HA 沉积并且相互聚集形成 HA 沉积层覆盖于材料表面， HA 数量及密度优于 实施例 1 和 3（图 4b） ， 浸泡 7 到 28 天后， 材料的降解率从 6.90.9% 提高到 14.62.9% （图 5） 。固化 7min 后的可注射性能改善明显， 优于相同固化条件下的单纯 CPC 组及实施例 3（图 6） 。与成骨细胞共培养后发现， 细胞的 ALP 活性明显优于单纯 CPC 组 （图 7） 。表明随 着生物玻璃量的增加， 生物活性进一步提高。 0066 实施例 6 ： 0067 步骤一 ： 与实。

34、施例 1 相同。 0068 步骤二 ： 生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料制备 0069 将 45S5 生物玻璃按按总重量 （磷酸钙骨水泥 + 生物玻璃） 的 40% 掺加到骨水泥中 组成固相粉末， 其中磷酸钙骨水泥由磷酸四钙及无水磷酸氢钙混合组成， 两者的摩尔比为 1:1， 平均粒径约为 6 微米， 液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液。 0070 按照所述固相粉末与液相 （固化液） 的比例为 3.0g/ml 调和形成糊状物。所得的可 注射生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料的固化时间为 202.3min， 表明提高固液比可 缩短凝固时间。 0071 将调和的糊状物。

35、填入不锈钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 391.6MPa。可注射性与实施例 5 相比， 有一定下降， 但固化 7min 后仍保持良好可注射性， 为 811.8%。 0072 对比实施例 ： 0073 可注射磷酸钙骨水泥制备 ： 0074 将磷酸四钙及无水磷酸氢钙， 平均粒径约为 6 微米， 按摩尔比 1:1 混合后作为固 相粉末， 液相 （固化液） 为 1M 磷酸二氢钾和磷酸氢二钾水溶液 ； 按照所述固相粉末与液相 （固化液） 的比例为 2.0g/ml 调和形成糊状物。所。

36、得的可注射磷酸钙骨水泥的固化时间为 140.7min。 0075 将调和的糊状物填入不锈钢磨具中， 置于 37、 100% 湿度的模拟人体环境中水 化 1 天后取出， 脱模获得表面光滑平整的圆柱体 （510mm3） 。水化 1 天后抗压强度为 143.4MPa（图 3） ， 其 XRD 衍射图如图 1（a） 所示， 主要衍射峰为 HAp。扫描电镜观察发现， 固化 1 天后显示材料横截面为块状， 并具有较多微孔 ( 图 2a)。浸泡模拟体液 （SBF） 7 天后 可在材料表面形成纳米级 HA 沉积但数量显著少于实施例 3 和 5 （图 4a） ， 浸泡 7 到 28 天后， 材料的降解率从 1.。

37、10.8% 提高到 7.32.3%（图 5） 。固化 7min 后的可注射性较相同固 化条件下的生物玻璃-磷酸钙骨水泥复合材料明显降低 （图6） 。 与成骨细胞共培养后发现， 细胞的 ALP 活性明显低于生物玻璃 - 磷酸钙骨水泥复合生物材料 （图 7） 。 说 明 书 CN 103143063 A 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103143063 A 9 2/4 页 10 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103143063 A 10 3/4 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103143063 A 11 4/4 页 12 图 5 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103143063 A 12 。