聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及二組分聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑已在醫(yī)學(xué)中用于永久機(jī)械固定全關(guān)節(jié)假體數(shù)十 年。其基于粉末-液體體系，其中通常使用甲基丙烯酸甲酯作為單體。綜合概述例如來(lái) 自 K. -D. Kilhn, Knochenzemente filr die Endoprothetik: ein aktueller Vergleich der physikalischen und chemischen Eigenschaften handelsliblicher PMMA-Zemente? Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York，2001〇
[0003] US 8536243 B2描述了粉末-凝膠骨粘固劑體系。其涉及傳統(tǒng)粉末液體骨粘固 劑的改進(jìn)。該粉狀組分由聚合物、例如過(guò)氧化二苯甲酰的引發(fā)劑、和如果適用的不透射線 物和羥基磷灰石組成。該凝膠狀組分包含例如甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸單體、例如氫醌 的自由基抑制劑、例如N，N-二甲基-對(duì)-甲苯胺的活化劑和溶于丙烯酸單體和具有大于 1，000, 000 g/mol平均分子量的聚合物。
[0004] 近來(lái)，也提出了基于使用粘固劑糊料的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑。DE 102007052116 Al 涉及單組分的骨粘固劑。DE 102007050762 B3 和 DE 102008030312 Al 描述了由兩種分別貯存在合適的筒殼中的粘固劑糊料構(gòu)成的二組分骨粘固劑。這些骨粘固 劑各自含有至少一種單體、合適的聚合成分和氧化還原引發(fā)劑體系。在多數(shù)情況中，將甲基 丙烯酸甲酯用作單體。
[0005] 用于本文的氧化還原引發(fā)劑體系通常由過(guò)氧化物、加速劑和如果適用的合適的還 原劑組成。僅當(dāng)氧化還原引發(fā)劑體系的所有組分共同作用時(shí)，形成自由基。出于此原因，將 氧化還原引發(fā)劑體系的組分適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在分開(kāi)的粘固劑糊料中，從而使其不能夠觸發(fā)自由 基聚合。
[0006] 該粘固劑糊料在IC存期間是穩(wěn)定的。僅當(dāng)兩種粘固劑糊料混合以產(chǎn)生粘固劑團(tuán) (dough)時(shí)，之前分別貯存在兩種糊料中的氧化還原引發(fā)劑體系的組分相互反應(yīng)，以形成觸 發(fā)存在的單體的自由基聚合的自由基。此后，該自由基聚合在消耗單體的同時(shí)導(dǎo)致聚合物 的形成，由此粘固劑團(tuán)固化。
[0007] 為此，通常使用靜態(tài)混合器混合所述的粘固劑糊料，并且將其連接在2-組分筒殼 上。當(dāng)兩種粘固劑糊料從筒殼中擠出時(shí)，推送這兩種粘固劑糊料通過(guò)靜態(tài)混合器。因此，擠 出和混合過(guò)程同時(shí)發(fā)生。因?yàn)樵陟o態(tài)混合器中混合元件上的壓力降是非常高的，在靜態(tài)混 合器中混合粘固劑糊料需要高的擠出力。因此，必須使用有力的氣動(dòng)或者機(jī)械的擠出裝置 以分散和混合粘固劑糊料。該氣動(dòng)或者機(jī)械的擠出裝置從技術(shù)觀點(diǎn)上是復(fù)雜的，并且是昂 貴的。
[0008] 廉價(jià)的選擇是通常具有基于粉末-液體體系的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑的手 動(dòng)操作的擠出槍?zhuān)溥m合于所述粘固劑，但是對(duì)于通過(guò)使用靜態(tài)混合器擠出和混合骨粘固 劑糊料而言是不夠有力的。
[0009]在傳統(tǒng)的2-組分筒殼中，糊料A與糊料B的體積比通常為I: I、1:2和1:10。通過(guò) 使用靜態(tài)混合器混合的糊料的體積越不同，產(chǎn)生均勻混合的糊料越困難。出于該原因，對(duì)于 大體積而言需要非常多的混合螺旋。所需的混合螺旋數(shù)目越大，在混合過(guò)程中在靜態(tài)混合 器中的壓力降越大。這意味著需要通過(guò)非常大的力，以壓送糊料通過(guò)靜態(tài)混合器。由于手 動(dòng)操作的擠出裝置的性能，最大可能的擠出力是受限的。
[0010] 所述骨粘固劑通常含有不透射線物，以使用于體內(nèi)的粘固劑在射線照片中是可見(jiàn) 的。然而，常見(jiàn)的不透射線物，例如二氧化鋯和硫酸鋇具有高密度。因此如果它們存在于糊 料中，存在不透射線物沉降的風(fēng)險(xiǎn)，這可能不利地影響粘固劑的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是提供克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的二組分骨粘固劑。特別地，應(yīng)能夠 手動(dòng)地混合兩種組分而不使用靜態(tài)混合器，以直接獲得無(wú)粘性和能夠塑性變形的粘固劑 團(tuán)。此外，待研發(fā)的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑的性質(zhì)應(yīng)避免不透射線物沉降。還應(yīng)排除 單體與可能添加的藥物制劑的任何相互作用。此外，組分應(yīng)是可簡(jiǎn)單并且廉價(jià)制造的。
[0012] 本發(fā)明的基本目的是提供聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑，其允許以適當(dāng)?shù)姆绞绞謩?dòng) 地混合糊狀組分與粉狀組分，從而產(chǎn)生可以借助常用的手動(dòng)操作的粘固裝置來(lái)擠出和施用 的自固化的粘固劑團(tuán)。該目的是，使聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑的混合過(guò)程和擠出過(guò)程相 繼發(fā)生，這與由兩種糊料構(gòu)成的二組分聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑是相反的，其中當(dāng)擠出 兩種糊料通過(guò)靜態(tài)混合器時(shí)，混合和施用同時(shí)發(fā)生?；旌蟽煞N糊料需要輸入相對(duì)大量的能 量。因此，施用二組分聚甲基丙烯酸甲酯骨粘固劑需要具有高擠出力的擠出裝置。
[0013]令人驚奇地已證實(shí)，能夠通過(guò)手動(dòng)混合如下定義的糊狀組分與如下定義的第二粉 狀組分，以產(chǎn)生無(wú)粘性的可塑性變形的骨粘固劑團(tuán)，其借助自由基聚合是自固化的。
[0014]因此，本發(fā)明的目的通過(guò)二組分骨粘固劑實(shí)現(xiàn)，其包含 A) 作為組分A的糊料，其包含 al)甲基丙烯酸甲酯； a2)至少一種可溶于甲基丙烯酸甲酯的數(shù)均摩爾質(zhì)量小于500, 000道爾頓的聚合物； a3)至少一種不可溶于甲基丙烯酸甲酯的顆粒尺寸D50小于50 Mm的微粒聚合物； a4)至少一種可溶于甲基丙烯酸甲酯的氫過(guò)氧化物；和 a5)至少一種可溶于甲基丙烯酸甲酯的叔胺； 和 B) 作為組分B的粉末，其包含 bl)至少一種顆粒尺寸D50小于50 Mm的微粒不透射線物； b2)至少一種可溶于甲基丙烯酸甲酯的重金屬鹽；和 b3)至少一種可溶于甲基丙烯酸甲酯的還原劑。
[0015]在混合糊狀組分A和粉狀組分B之后，立即地并且無(wú)任何等待時(shí)間地產(chǎn)生無(wú)粘性 的可塑性變形的粘固劑團(tuán)，其通過(guò)自由基聚合是自固化的。該二組分骨粘固劑是聚甲基丙 烯酸甲酯骨粘固劑。
[0016]本發(fā)明的基本優(yōu)點(diǎn)是，根據(jù)本發(fā)明的二組分粘固劑可以貯存在相比于已知的糊狀 2-組分粘固劑而言明顯廉價(jià)的粘固系統(tǒng)中，并且由其施用。能夠借助根據(jù)本發(fā)明的二組分 骨粘固劑，在時(shí)間上將兩種組分的混合過(guò)程與擠出過(guò)程分開(kāi)，并且當(dāng)使用塑料筒殼時(shí)，用傳 統(tǒng)的手動(dòng)-驅(qū)使的擠出裝置，例如迄今已知的僅用于粉末-液體骨粘固劑的例如Palami/ 粘固槍?zhuān)℉eraeus Medical GmbH)來(lái)擠出粘固劑團(tuán)。不需要特別的氣體-驅(qū)使的粘固槍。 [0017]兩種組分A和B是單獨(dú)的組分，并且可以分別以其非固化的狀態(tài)貯存。組分A是 糊料，并且優(yōu)選地在其貯存條件下已是無(wú)粘性的。組分B是粉末和/或粉末混合物，并且因 此可以簡(jiǎn)單和廉價(jià)地制造。因?yàn)椴煌干渚€物存在于粉狀組分B中，能夠排除由于糊料中的 沉降而引起的問(wèn)題。
[0018] 如在本發(fā)明中使用的術(shù)語(yǔ)"包含"，還應(yīng)包括"由……組成"和"基本上由……組成" 的含義。室溫（RT)應(yīng)理解為23°C的溫度。
[0019] 顆粒尺寸D50應(yīng)理解為顆粒尺寸的體積平均值。借助激光衍射方法確定D50,該方 法使用散射光和由Beckman Coulter，USA制造的激光衍射顆粒尺寸分析器LS 13320。
[0020] 借助凝膠滲透色譜法（GPC)確定數(shù)均摩爾質(zhì)量。
[0021] 如同以下詳細(xì)說(shuō)明那般，根據(jù)本發(fā)明的骨粘固劑含有分散在兩種組分中的至少一 種氫過(guò)氧化物、至少一種叔胺、至少一種重金屬鹽和至少一種還原劑。這四種成分形成氧化 還原引發(fā)劑體系。該氧化還原體系通過(guò)混合兩種組分而活化，并且此后通過(guò)形成自由基而 引發(fā)甲基丙烯酸甲酯的聚合反應(yīng)，由此骨粘固劑固化。
[0022] 該氧化還原引發(fā)劑體系的成分，例如氫過(guò)氧化物、叔胺、重金屬鹽和還原劑在室溫 下均可溶于甲基丙烯酸甲酯中。術(shù)語(yǔ)"可溶于甲基丙烯酸甲酯"應(yīng)理解為意味著，形成對(duì)于 裸眼而言透明的溶液。這通過(guò)裸眼視覺(jué)確定。
[0023] 對(duì)于不可溶于甲基丙烯酸甲酯的顆粒尺寸D50小于50Mffl的微粒聚合物，術(shù)語(yǔ)"不 可溶于甲基丙烯酸甲酯"應(yīng)理解為意味著，不形成對(duì)于裸眼而言透明的溶液。這通過(guò)裸眼視 覺(jué)確定。
[0024] 用作組分A的糊料包含甲基丙烯酸甲酯作為單體。甲基丙烯酸甲酯也被稱(chēng)為甲基 丙烯酸-甲酯。如同通常那般，甲基丙烯酸甲酯以下應(yīng)縮寫(xiě)為MMA。MM在組分A中的重量 分?jǐn)?shù)可以在寬范圍中變化。MMA在組分A中的重量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為30至50重量％。