專利名稱：一種注射式骨填補(bǔ)組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種骨填補(bǔ)材料，特別是涉及一種可注射式的骨科填補(bǔ)材料。
背景技術(shù)：
人體骨骼常因意外傷害、疾病或退化等現(xiàn)象，引起功能不良或變形，因而壓迫臟器與神經(jīng)。在此情況下接受醫(yī)療時(shí)，通常需要施以適當(dāng)?shù)某C正手術(shù)或者植入替換材料來取代骨骼組織，以加速骨愈合并恢復(fù)部分功能。已知修補(bǔ)生物體中的骨骼缺陷時(shí)，通常會(huì)應(yīng)用大量的骨填補(bǔ)材料。目前臨床上使用的人工骨填補(bǔ)材料(filling mater)，大多以生物學(xué)活性陶瓷，如氫氧基磷灰石、磷酸三鈣或處理過的動(dòng)物骨骼(allograft)等，研制成顆粒狀或塊狀植入材料，將其直接填入骨 缺陷區(qū)域來幫助骨骼修復(fù)。但是，在用顆粒狀植入材料進(jìn)行填補(bǔ)后，體液或血液常常將植入材料移離患處，影響實(shí)際植入效果；另外，市售塊狀植入材料，雖然有各種尺寸，可是骨缺陷區(qū)的大小或形狀不可能與預(yù)期的尺寸完全吻合，因此常需要挖大傷口或修剪植入材料，以求傷口與材料盡量的密合，這造成手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)，而且患處與植入材料間必定會(huì)留存一些間隙而造成骨愈合障礙或骨愈合遲緩。因此，在上述的狀況中，在外科手術(shù)操作上，通常會(huì)需要另一種具有適當(dāng)可塑性及粘度的骨填補(bǔ)材料，以使外科手術(shù)執(zhí)行人員可輕易地通過刮刀或是手搓的方式，將該可塑性骨填補(bǔ)材料以適當(dāng)?shù)男螤罴笆褂昧恐萌脒m當(dāng)?shù)奈恢弥?，以進(jìn)行骨組織填補(bǔ)及修復(fù)的操作。只是這些方式需要較大的手術(shù)開口區(qū)，造成病患傷口愈合上的困擾。為此，可注射式的施打法成為一種極受歡迎的手術(shù)方式，此種手術(shù)法具有傷口小及免開刀等優(yōu)點(diǎn)。該方法是使用穿刺針注射醫(yī)療用水泥(或稱骨水泥、骨泥)到骨缺損內(nèi)處，讓塌陷碎裂的部分能予以填補(bǔ)的新技術(shù)。骨水泥有類似凝膠與水泥的功能，骨水泥注入生物體中后會(huì)變硬，可使骨缺損處永久穩(wěn)定，因而達(dá)到骨缺損填補(bǔ)的功效。已知的骨水泥是以硫酸鈣為主要原料，醫(yī)師在手術(shù)操作前加入一水溶液進(jìn)行攪拌，以調(diào)制得到一半固態(tài)且具可塑性的漿料。之后，再將此漿料填入骨骼缺損處，以達(dá)到修復(fù)骨缺損的目的。但是以硫酸鈣作為骨水泥時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉硫酸鈣遇水后，即會(huì)快速地進(jìn)行固化反應(yīng)，使得骨水泥的粘度隨著時(shí)間增加而增加，最后直到完全固化為止。因?yàn)榱蛩徕}的固化時(shí)間很快，若加入攪拌的水溶液不足時(shí)，混合后的漿料將過于粘稠，而不易于以注射方式進(jìn)行施用，且于施用過程中更易于因提前固化完成而無法進(jìn)行注射。雖然此問題可通過增加攪拌的水溶液量，降低漿料的粘度，增加可操作的時(shí)間及注射便利性來解決，但此種稀釋后的漿料，由于固含量及粘度均較低，當(dāng)注入體內(nèi)后易因固化速度不足，而致使其尚未固化即受體液影響而流失。因此，具良好操作性能的注射式骨水泥必須具有以下特性(1)操作方便性加水調(diào)制后需具有適當(dāng)粘度，以使其具有良好的流動(dòng)性，得以自注射筒中被擠出；(2)足夠的調(diào)制時(shí)間使醫(yī)師有充分的時(shí)間進(jìn)行骨水泥調(diào)制，骨水不致因固化程度過高，而無法自注射筒中被擠出；(3)注入骨缺損區(qū)時(shí)，具有足夠的粘度，及較快的固化速度，以避免骨水泥被體液沖散而流失。已知的硫酸鈣骨水泥因其可供調(diào)制的操作時(shí)間區(qū)間通常不長(zhǎng)(約2分鐘)而無法滿足這些特性需求。因此，仍需要開發(fā)出一種具有較長(zhǎng)的可供調(diào)制操作時(shí)間區(qū)間的注射式骨水泥。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的一目的，提供一種具有較長(zhǎng)調(diào)配操作時(shí)間區(qū)間的注射式骨水泥。本發(fā)明的注射式骨填補(bǔ)組合物為半固態(tài)漿料，該漿料主要由一粉劑與一調(diào)配水溶液實(shí)質(zhì)上均勻混合而得，其中，該粉劑包含一硫酸鈣鹽粉末與一磷酸鈣鹽類粉末，且該硫酸鈣鹽粉末具有400nm 40 y m的平均粒徑，該磷酸鈣鹽類粉末具有500nm 50 y m的平均粒徑，該磷酸鈣鹽類占該粉劑總重量的20 60wt% ;且該調(diào)配水溶液，相對(duì)于該粉劑重量為100重量份時(shí)，其比例為20 50重量份。其中，該漿料具有20,000泊(poise)至80，000，000泊的粘度。
本發(fā)明的注射式骨填補(bǔ)組合物具有較寬的調(diào)配操作時(shí)間區(qū)間，有利于醫(yī)生進(jìn)行骨水泥的調(diào)配作業(yè)，減少手術(shù)失敗的可能性。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的注射式骨填補(bǔ)組合物主要由一粉劑與一調(diào)配水溶液所混合而得，其為一半固態(tài)、且具流動(dòng)性與可塑性的漿料。根據(jù)本發(fā)明的粉劑主要由一硫酸鈣鹽粉末與一磷酸鈣鹽類粉末所混合而得。本發(fā)明所述的硫酸鈣鹽指具有CaCO3 nH20化學(xué)式的化合物，其中n較佳為O、1/2、2或其組合。亦即，可應(yīng)用于本發(fā)明的硫酸鈣鹽包含但并不僅限于，無水硫酸鈣、半水硫酸鈣與二水硫酸鈣，其中以半水硫酸鈣為較佳。本發(fā)明所述的磷酸鈣鹽類指具有CatjHp (PO4) q (OH) r WH2O化學(xué)式的化合物，其中0較佳為I 10的整數(shù)，p較佳為0或l，q較佳為I 20的整數(shù)，r較佳為0，I或2且w為0 5的整數(shù)。更具體而言，可應(yīng)用于本發(fā)明的磷酸鈣鹽類包含但并不僅限于，氫氧基磷灰石、磷酸二鈣、磷酸三鈣、磷酸四鈣與磷酸八鈣。上述本發(fā)明粉劑中，磷酸鈣鹽類的混合比例，較佳為占粉劑總重的20 60wt%，更佳為25 55wt%。當(dāng)磷酸I丐鹽類的混合比例超過6(^1:%時(shí)，易使本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物的固化時(shí)間過長(zhǎng)，且固化后的強(qiáng)度不足。反之，若不足20wt%則無法有效增加調(diào)配操作時(shí)間區(qū)間。在此情況下，若要延緩固化時(shí)間，則必須額外添加多余的調(diào)配水溶液，然而這將使得注射式骨填補(bǔ)組合物注入待填補(bǔ)區(qū)域時(shí)的粘度過低，致使其易受體液影響而流失。已知目前常用的骨填補(bǔ)注射器，其注射口的內(nèi)徑約3mm，故而上述硫酸鈣鹽與磷酸鈣鹽類的粒徑大小，亦會(huì)影響骨水泥漿料于注射時(shí)的流動(dòng)性。為使本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物有較佳的注射流動(dòng)性，使其易于被擠出，可應(yīng)用于本發(fā)明中的硫酸鈣鹽較佳為具有400nm 40iim的平均粒徑，更佳為具有900nm 35 y m的平均粒徑?？蓱?yīng)用于本發(fā)明中的磷酸鈣鹽類較佳為具有500nm 50 y m的平均粒徑，更佳為具有I y m 45 y m的平均粒徑。若硫酸鈣鹽或磷酸鈣鹽類的粒徑低于前述所定義的數(shù)值時(shí)，則易于被生物體內(nèi)的巨噬細(xì)胞所吞噬，使得本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物在生物體內(nèi)的降解速度過快，進(jìn)而導(dǎo)致新生骨細(xì)胞無法順利地在骨缺損區(qū)域進(jìn)行再生，使骨缺損區(qū)復(fù)原。反之，若高于前述定義的數(shù)值時(shí)，則易于使本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物有不易擠出的問題。
根據(jù)本發(fā)明所指出的調(diào)配水溶液，只要其主要成分為水，且比例高于90wt %，更佳為高于95wt %，均可應(yīng)用于本發(fā)明中，其種類于本發(fā)明中并無特別的限制?？膳e出的例子包含但并不僅限于，水、RO過濾水、蒸餾水、生理食鹽水與血清等。本發(fā)明所述的調(diào)配水溶液，可視需要進(jìn)一步加入用以使粉劑得以均勻分散的分散劑、用以維持粉劑粒子懸浮狀態(tài)的懸浮穩(wěn)定劑、藥劑(例如，骨細(xì)胞生長(zhǎng)/分化促進(jìn)劑、血管新生促進(jìn)劑等)、營(yíng)養(yǎng)劑、抗菌劑、抗生素或添加劑(例如，固化促進(jìn)劑、固化遲滯劑等)。根據(jù)本發(fā)明所指出的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中所含有的調(diào)配水溶液量，相對(duì)于該粉劑重量為100重量份時(shí)，其比例較佳為20 50重量份，更佳為30 45重量份。當(dāng)本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物中的調(diào)配水溶液比例高于50重量份時(shí)，易因固含量過低，而導(dǎo)致填補(bǔ)后的修復(fù)效果不佳；反之，當(dāng)調(diào)配水溶液比例低于20重量份時(shí)，則易因混合后的漿料粘度過高，而不易以注射方式施用。根據(jù)本發(fā)明所指出的注射式骨填補(bǔ)組合物，應(yīng)用于注射時(shí)，較佳的注射粘度為20，000泊至80，000, 000泊，更佳為90，000泊至45，000, 000泊。當(dāng)本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物以低于20，000泊的粘度注入骨缺陷區(qū)時(shí)，易因粘度不足而易受體液影響而流失；反之，若粘度高于80，000, 000泊時(shí)，則會(huì)因流動(dòng)性不佳，而無法順利自注射器中被擠出。本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物在使用前，將該粉劑與該調(diào)配水溶液分別儲(chǔ)放。使用時(shí)，將該調(diào)配水溶液加入該粉劑中，攪拌使二者混合均勻形成一半固態(tài)的漿料。如前所述，此時(shí)漿料即進(jìn)行固化反應(yīng)，若放置不理則最終會(huì)達(dá)到完全固化。接著，將未完全固化的漿料充填至注射器中。最后，再通過該注射器將漿料導(dǎo)入骨骼中的待填補(bǔ)區(qū)域內(nèi)，此時(shí)漿料粘度較佳為20，000泊至80，000, 000泊，更佳為90，000泊至45，000, 000泊。本發(fā)明將通過參考下列的實(shí)施例做進(jìn)一步的說明，這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明前面所揭示的內(nèi)容。本領(lǐng)域技術(shù)人員可做些許改良與修飾，但仍不脫離本發(fā)明的范疇。實(shí)施例I 8 分別取7克半水硫酸鈣(平均粒徑10 m)及8克氫氧基磷灰石(平均粒徑2 y m)，使其均勻混合。取6克蒸餾水，于室溫下加入上述混合粉末中，再以手持式攪拌棒，以I圈/秒的攪拌速率攪拌50秒，以形成一漿料。之后，于放置1、3、5、7、9、11、13、15分鐘后，分別取5克該漿料，使用AR-G2流變儀(TA Instruments)，并依其操作手冊(cè)說明，以平行平板粘度測(cè)試法測(cè)定粘度。同時(shí)，另取5克漿料填入注射筒中(注射口內(nèi)徑為0. 3厘米)，隨即將該漿料自注射筒中擠出，并注射至蒸餾水中。隨后觀察漿料的外觀是否保持其外型或是散開。測(cè)試所得結(jié)果示于表一表一
權(quán)利要求
1.一種注射式骨填補(bǔ)組合物，其為一半固態(tài)漿料，該漿料主要由一粉劑與一調(diào)配水溶液實(shí)質(zhì)上均勻混合而得，其混合比例為以相對(duì)于該粉劑重量為100重量份時(shí)，該調(diào)配水溶液添加量為20 50重量份； 其中，該粉劑包含一硫酸鈣鹽粉末與一磷酸鈣鹽類粉末，且該硫酸鈣鹽粉末具有400nm 40 μ m的平均粒徑,該磷酸I丐鹽類粉末具有500nm 50 μ m的平均粒徑,該磷酸隹丐鹽類占該粉劑總重量的20 60wt% ； 其中，該漿料具有20，000泊至80，000, 000泊的粘度。
2.如權(quán)利要求I所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該硫酸鈣鹽具有CaCO3· ηΗ20的化學(xué)式，且η為0、1/2、2或其組合。
3.如權(quán)利要求I所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該磷酸鈣鹽類具有Cat5Hp(PO4)q(OH)r · wH20的化學(xué)式,且ο為I 10的整數(shù)，P為O或I, q為I 20的整數(shù)，r為O, I或2, w為O 5的整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該磷酸鈣鹽類選自氫氧基磷灰石、磷酸二鈣、磷酸三鈣、磷酸四鈣與磷酸八鈣所組成的族群。
5.如權(quán)利要求I所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該磷酸鈣鹽類占該粉劑總重量的25 55wt%。
6.如權(quán)利要求I所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該硫酸鈣鹽具有900nm 35μ m的平均粒徑。
7.如權(quán)利要求I所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該磷酸鈣鹽類具有Iμ m 45 μ m的平均粒徑。
8.如權(quán)利要求I所述的注射式骨填補(bǔ)組合物，其中該注射式骨填補(bǔ)組合物具有90，000泊至45，000，000泊的粘度。
9.一種制備注射式骨填補(bǔ)組合物的漿料的方法，包括 (1)取一粉劑，其包含一硫酸鈣鹽與一磷酸鈣鹽類，其中該硫酸鈣鹽具有400nm ·40 μ m的平均粒徑，該磷酸鈣鹽類具有500nm 50 μ m的平均粒徑，且該磷酸鈣鹽類占該粉劑總重量的20 60wt% ； (2)取一調(diào)配水溶液，將其相對(duì)于該粉劑重量為100重量份時(shí)，以20 50重量份的比例加入該粉劑中；以及 (3)使該粉劑與該調(diào)配水溶液均勻混合，形成粘度為20，000泊至80，000，000泊的漿料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注射式骨填補(bǔ)組合物，其為一半固態(tài)漿料，該漿料主要由一粉劑與一調(diào)配水溶液實(shí)質(zhì)上均勻混合而得。其中該粉劑包含一硫酸鈣鹽粉末與一磷酸鈣鹽類粉末，且該磷酸鈣鹽類占該粉劑總重量的20～60wt％；該調(diào)配水溶液，相對(duì)于該粉劑重量為100重量份時(shí)，其比例為20～50重量份。該漿料具有20,000泊至80,000,000泊的粘度。本發(fā)明注射式骨填補(bǔ)組合物具有較寬的調(diào)配操作時(shí)間區(qū)間，有利于醫(yī)生進(jìn)行骨水泥的調(diào)配作業(yè)，減少手術(shù)失敗的可能性。
文檔編號(hào)A61L27/12GK102764449SQ201110122818
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者張根源, 張至宏, 許元銘, 陳柏仰, 黃若暐 申請(qǐng)人:遠(yuǎn)東新世紀(jì)股份有限公司