專利名稱：：一種新型的納米銀骨水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型骨水泥。具體而言，本發(fā)明通過對(duì)聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥與磷酸鈣骨水泥進(jìn)行改造，結(jié)合鍶鹽的生物活性與納米銀技術(shù)，制備了具有良好應(yīng)用前景的新型骨水泥。
背景技術(shù)：
：研究證明，鍶鹽具有抗骨吸收和增加骨形成的作用。在小鼠顱蓋骨培養(yǎng)系統(tǒng)中，對(duì)鈣釋放進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)鍶鹽可使骨吸收減低大約30%。對(duì)長骨細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中培養(yǎng)的小鼠牙本質(zhì)細(xì)胞，通過相同的測(cè)量方法，發(fā)現(xiàn)鍶鹽可以抑制破骨細(xì)胞的活性。在大鼠顱骨和顱蓋骨培養(yǎng)系統(tǒng)中，鍶鹽起初表現(xiàn)了可以增進(jìn)成骨前細(xì)胞的增殖，從而增進(jìn)了功能細(xì)胞的活性與骨基質(zhì)的合成，這種作用是鈣試劑所不具備的。鍶可以活化某些類型細(xì)胞的鈣感受器，導(dǎo)致三磷酸肌醇的產(chǎn)生和絲裂原信號(hào)的激活。一些鍶敏感受體有可能對(duì)骨細(xì)胞產(chǎn)生作用。鍶通過激活成骨細(xì)胞的胞外激酶調(diào)節(jié)信號(hào)可以誘導(dǎo)環(huán)氧化酶2和前列腺素E2的產(chǎn)生，鍶鹽這些作用有可能對(duì)骨形成產(chǎn)生作用。在成年大鼠，鍶鹽可以增加腰椎骨與股骨的骨量，通過對(duì)松質(zhì)骨容量的測(cè)定得以證實(shí)。對(duì)于正常成年小鼠，鍶鹽口服給藥可以增加椎體骨的形成，減少骨的吸收，最終使骨量增加。這些作用導(dǎo)致骨強(qiáng)度增加，可以使腰椎軸與附件骨的機(jī)械性能增加。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的血清堿性磷酸酶活性增高，這正與鍶鹽使骨形成作用增強(qiáng)一致。鍶鹽治療四周性骨質(zhì)疏松治療試驗(yàn)中，5091名年齡在74歲左右絕經(jīng)后確診為骨質(zhì)疏松的婦女，通過3年的治療比較，鍶鹽治療組中病人的非椎體骨折率比安慰劑組病人下降了16%，這種化合物也使大部分的脆性骨折相對(duì)危險(xiǎn)性減少了19%。鍶也應(yīng)用在骨科學(xué)中，含鍶的磷酸鈣骨水泥(Sr-CPC)是典型的例子。20世紀(jì)80年代以來，磷酸鈣骨水泥(CalciumPhosphateCement,CPC)因其具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性，并能在體內(nèi)降解等優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注[BrownWE,ChowLC.Anewcalciumphosphatewater-settingcement.AmericanCeramicSociety,OHffesterville,1987:352]。已有研究表明，Sr-CPC的理化性能與其摻鍶量有重要關(guān)系[GuoDG,XuKff,HanYong,etal.Developmentofastrontium—containinghydroxyapatitebonecement.Biomaterials,2005,26(19):4073-4083.趙曉云，郭大剛，憨勇，等.含鍶磷酸鈣骨水泥的制備及性能研究.無機(jī)材料學(xué)報(bào)，2005,20(5):1167-1173.]。在摻鍶磷灰石(Sr-HA)陶瓷的研究工作中，也發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性能、降解性能與其摻鍶量密切相關(guān)[ChristoffersenJ，ChristoffersenMR,KolthoffN.Effectsofstrontiumionsongrowthanddissolutionofhydroxtapatiteandonbonemineraldetection.Bone,1997,20(1):47-52.陳德敏，傅遠(yuǎn)飛，顧國珍等.摻鍶羥磷灰石固溶體的制備及離解度測(cè)定·中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)，2001，20(3):278-280.]。實(shí)驗(yàn)研究表明，Sr-CPC無明顯體外細(xì)胞毒性與急性全身毒性。Sr-CPC熱原性、溶血性、體外細(xì)胞毒性以及ALP值均與摻鍶量有緊密聯(lián)系。其中，Sr-CPC的熱原性、溶血性以及ALP值與摻鍶量呈非線性關(guān)系摻鍶組的熱原性、溶血性以及ALP值均優(yōu)于未摻鍶組。綜合分析幼兔成骨細(xì)胞在摻鍶磷酸鈣骨水泥表面的黏附、增殖與表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知成骨細(xì)胞在不同骨水泥材料表面均有黏附、增殖及表達(dá)，但程度有所不同。Sr-CPC表面成骨細(xì)胞黏附較少，增殖不活躍。電鏡照片顯示Sr-CPC材料表面較多的細(xì)胞、小顆粒，提示細(xì)胞黏附數(shù)量多，材料溶解、破壞重，提示加入適量(5%-10%)Sr可以改善CPC的溶解動(dòng)力學(xué)，提高其生物降解性。摻鍶量不僅是調(diào)控Sr-CPC理化性能的關(guān)鍵因素，而且也是影響其體外細(xì)胞生物學(xué)性能的重要因素。常用骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)，PMMA聚合效果好，并且強(qiáng)度較高；此外，PMMA具細(xì)胞毒性，對(duì)活體腫瘤細(xì)胞具有一定的殺傷作用。但是PMMA也存在很多的缺點(diǎn)[BelkoffSM,MolloyS.Temperaturemeasurementduringpolymerizationofpolymethylmethacrylatecementusedforvertebroplasty.Spine,2003；28:1555-1559]單體具有一定的生物毒性；PMMA骨水泥發(fā)生聚合時(shí)為產(chǎn)熱反應(yīng)，從而引起相應(yīng)的神經(jīng)功能損傷[CortetB,CottonA,BoutryN,etal.Percutaneousvertebroplastyinpatientswithosteolyticmetastasesormultiplemyeloma.RevRhumEnglEd，1997，64(3):177-83.]；PMMA生物組織相容性差，注入體內(nèi)后不能吸收降解；同時(shí)其無成骨作用，不能誘導(dǎo)新骨生成[BartucciEJ,GonzalezΜΗ,CoopermanDR,etal.Theeffectofadjunctivemethylmethacrylateonfailuresoffixationandfunctioninpatientswithintertrochantericfracturesandosteoporosis.JBoneJointSurg(Am),1985,67(7)1094-107.McAfeePC,BohlmanHH,DuckerT，etal.Failureofstabilizationofthespinewithmethylmethacrylate-.aretrospectiveanalysisoftwenty-fourcases.JBoneJointSurg(Am),1986,68(8):1145-1157.]。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致了PMMA在臨床應(yīng)用時(shí)常常會(huì)發(fā)生一些嚴(yán)重的并發(fā)癥。CPC聚合時(shí)不產(chǎn)熱，無生物毒性，同時(shí)還具有良好的組織相容性及成骨作用。國外學(xué)者對(duì)其用于人體后的組織病理學(xué)進(jìn)行研究，未發(fā)現(xiàn)有炎癥及異物排斥反應(yīng)，因此近幾年來被有些學(xué)者推薦作為PMMA骨水泥的替代品，已越來越多的用于臨床。CPC以多種磷酸鹽為主要成份，是一種生理?xiàng)l件下具有自固化能力及降解活性、成骨活性的無機(jī)材料。CPC的其他優(yōu)點(diǎn)包括高度的生物相容性，可任意塑型，固化過程溫性等特點(diǎn)。CPC可分為磷酸三鈣和磷酸四鈣系統(tǒng)，不同的磷酸鹽發(fā)生水化反應(yīng)后，其最終產(chǎn)物都是羥基磷灰石(HAP)。固液相二者按適當(dāng)比例調(diào)和后發(fā)生一系列等溫反應(yīng)，先形成一種可任意塑型的能用于注射的糊狀物，在體內(nèi)環(huán)境下自行固化，結(jié)晶反應(yīng)后，最后形成羥基磷灰石晶體，并可自行調(diào)節(jié)酸堿平衡維持中性水平。CPC良好的生物相容性和生物學(xué)安全性是其作為骨修復(fù)材料必備的基本條件。Costantino等證實(shí)CPC不具有誘導(dǎo)成骨活性，而是通過骨傳導(dǎo)作用成骨[CostantinoPD,FriedmanCD,JonesK,etal.Experimentalhydroxyapatitecementdranioplasty.PlastReconstrrSurg，1992，90:174-185.]。CPC修復(fù)骨缺損時(shí)，新骨從材料的表面開始生長，逐漸向深層推進(jìn)，與自體骨或異體骨的替代過程基本一致。新骨對(duì)CPC的替代過程類似于骨的再塑形，新骨長入材料所占有的空間內(nèi)，雖然植入的CPC被新骨部分或全部取代，但是材料植入時(shí)的容積和外形并沒有改變，只是由新生的有機(jī)組織取代了原來的無機(jī)材料，CPC這一特點(diǎn)在骨缺損修復(fù)臨床應(yīng)用有十分重要的意義。CPC具有良好的生物力學(xué)性能，完全凝固的CPC具有介于松質(zhì)骨與皮質(zhì)骨的抗壓強(qiáng)度[LarssonS，ThomasWB.Useofinjectablecaciumphosphatecementforfracturefixation:areview.ClinOrthop，2002，395(1):23-32.]。研究表明，將CPC植入動(dòng)物與周圍組織良好共存，未見明顯炎癥反應(yīng)，無排斥反應(yīng)出現(xiàn)，不引起組織的變性壞死[ConstantzBR,BarrBM,IsonIC,etal.Histologicalchemicalandcrystallographicanalysisoffourcalciumphosphatecementsindifferentrabbitosseoussites.JBiomedMaterRes,1998,43:451-461.HigashiS,OhsumiT,OzumiK,etal.Evaluationofcytotoxicityofcalciumphosphatecementconsistingofalpha-tricalciumphosphateanddicalciumphosphatedehydrate.DentMaterJ,1998，17:186-194.]。戴紅蓮等試驗(yàn)證明了CPC不會(huì)產(chǎn)生全身或局部毒性反應(yīng)，對(duì)肌肉無刺激，不致溶血、凝血，不引起炎癥和排斥反應(yīng)等[戴紅蓮閆玉華等.a-TCP/TTCP骨水泥的降解性能研究.硅酸鹽通報(bào)2001.4:9-13.]。也有研究表明。CPC無細(xì)胞毒性反應(yīng)，無致癌以及基因突變作用。CPC也存在很多缺點(diǎn)CPC在生理環(huán)境中的抗疲勞與破壞強(qiáng)度低，尤其是在濕環(huán)境下斷裂韌性非常低，是典型的脆性材料[XuHH,SimonCGJr.Fastsettingcalciumphosphate—chitosanscaffold:mechanicalpropertiesandbiocompatibi1ity.Biomaterials,2005；26:1337-1348]，并且CPC存在固化時(shí)間長，粘結(jié)性差的缺點(diǎn)，并且CPC不具備PMMA的腫瘤殺傷作用。CPC本身強(qiáng)度和脆性問題解決的關(guān)鍵是研制一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合人工骨[LiuH，LiH，ChengW,etal.Novelinjectablecalciumphosphate/chitosancompositesforbonesubstitutematerials.ActaBiomater,2006；2:557-565]，以可降解有機(jī)高分子材料來增強(qiáng)、增韌磷酸鈣骨水泥，在保持良好的骨傳導(dǎo)性的同時(shí)使其機(jī)械性能得到大幅度提高。近年來多份報(bào)道骨水泥負(fù)載抗生素及添加劑的研究?？股乜梢员患尤隤MMA骨水泥中從而減少感染的機(jī)會(huì)[BelkoffSM,MathisJM,ErbeEM,etal.Biomechanicalevaluationofanewbonecementforuseinvertebroplasty.Spine,2000,25(9):1061-1064.JensenME,EvansAJ,MathisJM,etal.Percutaneouspolymethylmethacrylatevertebmplastyinthetreatmentofosteoporoticvertebralbodycompressionfractures；technicalaspects.AJNRAmJNeuroradiol,1997;18:1897-1904.]，同時(shí)這些抗生素也影響到骨水泥的機(jī)械性能。研究表明在骨水泥中加入不同種類的抗生素，抗生素較少時(shí)不會(huì)對(duì)骨水泥的機(jī)械性能造成很壞的影響，然而抗生素較多時(shí)則明顯破壞骨水泥的機(jī)械性能[MurphyKJ,DeramondH.Percutaneousvertebmplastyinbenignandmalignantdisease.NeumimagingClinNAm,2000；10(3):535-545.]；這被向PMMA中加入0.5g紅霉素和0.24g多黏菌素時(shí)沒有破壞骨水泥的疲勞壽命所證實(shí)[DavisJP,OConnorDO,BurkeDff,etal.InfluenceofantibioticimpregnationonthefatigueliftofSimplexPandPalacosRacrylicbonecement,withandwithoutcentrifugation.JBiomedMaterRes,1989；23:379-97.]。學(xué)者們也研究了CPC骨水泥及抗生素以達(dá)到更好的臨床治療效果。Hamanishi等利用磷酸四鈣(TTCP)和磷酸氫鈣(DCPD)形成的CPC負(fù)載萬古霉素治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)導(dǎo)致的骨髓炎，效果良好[HamanishiCiKitamotoK，TanakaS,etal.Aself-settingTTCP-DCPDapatitecenmentforrebaseofvancomycin.JBomtedMaterRes,1996；33(3):139-143.]。Takechi等石if究認(rèn)為，加入硫酸慶大霉素粉末或溶液的CPC固化時(shí)間和機(jī)械強(qiáng)度增加均有增加[TakeyhiM，MiyamotoY，IshikawaK，etal.Initialhistologicalevaluationofanti-washouttypefast-settingcalciumphosphatecementfollowingsubcutaneousimplantation.Biomate-rials,1998；19(22):2057-2063.]。Takechi等在CPC中摻人海藻酸鈉或殼聚糖，結(jié)果顯示在抗生素釋放第一階段，實(shí)驗(yàn)組釋藥稍慢于對(duì)照組，且實(shí)驗(yàn)組釋藥濃度維持在一個(gè)較對(duì)照組稍高的水平[TakechiMMiyamotoY.MomotaY.etal.Theinvitroantibioticreleasefromantiwashoutapatitecementusingchitosan.JMaterSciMaterMed,2002；13(10):973-978]。這表明將一些高分子物質(zhì)摻人CPC，是一種延緩抗生素釋放時(shí)問的策略。骨水泥中也可以添加納米銀作為抗菌劑。Alt等研制了一種新型納米銀骨水泥材料，在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，納米銀含量為1%的骨水泥可抑制耐藥性極強(qiáng)的MRSA和MRSE菌株，而對(duì)照的2%慶大霉素組及普通骨水泥組卻沒有顯示任何抗菌效果，并且在細(xì)胞毒性試驗(yàn)中，各組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，認(rèn)為納米銀骨水泥在關(guān)節(jié)成形術(shù)中是不錯(cuò)的選擇[AltV，BechertT，SteinruckeP，etal.Nanoparticulatesilver.Anewantimicrobialsubstanceforbonecement.Orthopade.2004；33(8)]。納米銀是一種尺寸小于IOOnm的金屬粒子。金屬銀達(dá)到了納米級(jí)別，其物理、化學(xué)以及生物學(xué)特征表現(xiàn)出與原來不同的特性[ChenX，SchluesenerHJ.NanosilverAnanoproductinmedicalapplication.ToxicolLett，2008，176:1-12]。納米銀的抗菌作用機(jī)制與銀離子很接近，但應(yīng)用納米銀的有效殺菌濃度卻明顯低于應(yīng)用金屬銀[ElechiguerraJL,BurteJL,MoronesJR,etal.InteractionofsilvernanoparticleswithHIV-1.JNanobiotechnol,2005,3:6.KongH,JangJ.Antibacterialpropertiesofnovelpoly(methylmethacrylate)nanofibercontainingsilvernanoparticles.Langmuir,2008,24:2051-205。納米銀具有較大的比表面積，例如，1克球狀銀表面積為10.6cm2，而1克直徑為IOnm的銀納米粒子的表面直徑達(dá)到6XIO5Cm2，大大增加了持續(xù)釋放銀離子所需的表面積。存在更多的處于活性狀態(tài)的銀原子，其隨時(shí)可與接觸的細(xì)菌或病毒作用，起到殺滅作用。Morones等應(yīng)用原子分辨率的高角環(huán)形暗場(chǎng)顯像技術(shù)和透射顯微鏡研究1IOOnm的納米銀對(duì)抗大腸桿菌性能，結(jié)果顯示在納米銀可以明顯抑制的細(xì)菌生長。通過掃描透射電子顯微鏡，研究者還發(fā)現(xiàn)大部分的銀出現(xiàn)在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，只有少量的銀黏附在細(xì)菌表面。應(yīng)用原子分辨率的高角環(huán)形暗場(chǎng)顯像技術(shù)對(duì)不同尺寸納米銀的抗菌性進(jìn)行比較，顯示小于5nm的納米銀表現(xiàn)出了更好的抗菌能力。這表明納米銀的抗菌性能還具有尺寸依賴性[MoronesJR，ElechiguerraJL，CamachoA,etal.Thebactericidaleffectofsilvernanoparticles.Nanotechnol,2005,16:2346-2353.LokCN,HoCM,ChenR,etal.Proteomicanalysisofthemodeofantibacterialactionofsilvernanoparticles.JProteomeRes,2006,5:916-924]。納米銀得殺菌除釋放銀離子的作用機(jī)制外，還可以與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)合，并與膜上含硫蛋白作用使其失活。納米銀進(jìn)入細(xì)胞中心后與含硫的有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)，包括蛋白與DNA，從而影響細(xì)菌細(xì)胞功能[SongHY,KoKK,OhIH,etal.Fabricationofsilvernanoparticlesandtheirantimicrobialmechanisms.EurCellsMater,2006,11:58.SondiI,Salopek-SondiB.Silvernanoparticlesasantimicrobialagent:AcasestudyonE.coliasamodelforgram-negativebacteria.JColloidInterfaceSci,2004,275177-182]。納米銀的抗感染性能優(yōu)良[HuB，WangSB，WangK，etal.Microwave-assistedrapidfacile"green"synthesisofuniformsilvernanoparticles:self-assemblyintomultilayeredfilmsandtheiropticalproperties.JPhysChemC,2008,11211169-11174.ZhangWZ，QiaoXL，ChenJG.Synthesisofnanosilvercolloidalparticlesinwater/oilmicroemulsion.ColloidsSurfacesA:Physico_chemEngAspects,2007,299:22-28]0Li等首次研究了納米銀涂層口罩的抗菌性能，結(jié)果顯示納米銀涂層口罩對(duì)金黃色葡萄球菌及大腸埃希菌具有很好的殺滅能力，并且佩戴口罩的志愿者沒有出現(xiàn)局部過敏及皮膚發(fā)癢的情況[LiY,LeungP，YaoL，etal.Antimicrobialeffectofsurgicalmaskscoatedwithnanoparticles.JHosplnfect,2006,62:58-63]。Tian等建立動(dòng)物創(chuàng)傷模型，應(yīng)用納米銀進(jìn)行治療，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行定量PCR、免疫組化等分析，結(jié)果顯示銀納米顆?？蓽p少創(chuàng)口炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)纖維化因子，從而起到加速創(chuàng)面愈合及減少痕痕形成的作用[TianJ,WongKK,HoCM,etal.Topicaldeliveryofsilvernanoparticlespromoteswoundhealing.ChemMedChem,2007,2:129-136]。骨水泥是骨科手術(shù)的重要醫(yī)用材料，改進(jìn)骨水泥的強(qiáng)度、韌性，增加骨水泥的生物學(xué)功能以及抗菌功能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種新型的納米銀骨水泥。所述骨水泥包括固相和液相兩部分。所述的納米銀骨水泥的固相主要成分為含鍶磷酸鈣晶須、聚甲基丙烯酸甲酯以及納米銀。所述的含鍶磷酸鈣晶須中鍶與鈣的摩爾之比為130-15，其直徑在0.3-2μm之間。所述的含鍶磷酸鈣晶須在骨水泥的含量為5%-20%，其中鍶和鈣摩爾數(shù)之和與磷的摩爾數(shù)之比為1.5-2.0。本發(fā)明所述的新型骨水泥含有納米銀，所述的納米銀含量為0.1%-2%,其直徑在5-50nm之間。所述的液相部分包括90%-95%的甲基丙烯酸甲酯單體、0.5%-1.5%的N，N-二甲基對(duì)甲苯胺、0.02-0.05%的阻聚劑對(duì)苯二酚。本發(fā)明公開了一種新型的納米銀骨水泥的制作方法，包括1)制備含鍶磷酸鈣晶須；2)制備納米銀；3)制備聚甲基丙烯酸甲酯粉末；4)將上述三種物質(zhì)研磨混勻。5)將固相與液相以質(zhì)量比21攪拌混勻，即制得所述的新型的納米銀骨水泥。所述的固相為含鍶磷酸鈣晶須、聚甲基丙烯酸甲酯以及納米銀混合物，液相成份為90%-95%的甲基丙烯酸甲酯單體、0.5%-1.5%的N，N-二甲基對(duì)甲苯胺、0.02-0.05%的阻聚劑對(duì)苯二酚。其中，制備含鍶磷酸鈣晶須的方法包括以下步驟1)將磷酸氫二氨、十二烷基硫酸鈉以及山梨醇在pH值條件至2-3反應(yīng)，制備磷溶液；2)將硝酸鈣、硝酸鍶以及尿素混合攪拌使藥品充分溶解，得到鍶鈣溶液；3)用鍶鈣溶液滴定磷溶液，在90°C_100°C進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)Mh_19h后停止加熱，將反應(yīng)后的溶液自然冷卻到室溫，在室溫條件下陳化20h-30h。4)將陳化結(jié)束后的溶液真空抽濾，加入蒸餾水進(jìn)行過濾，抽濾至pH值為7，再加入無水乙醇，繼續(xù)過濾，消除殘余的離子。在45-70°C溫度下，恒溫干燥。即可得到含鍶磷酸鈣晶須。本發(fā)明還公開了所述新型的納米銀骨水泥的主要用途，所述的納米銀骨水泥可以用作骨科手術(shù)材料，也可以用作治療骨質(zhì)疏松的醫(yī)藥材料。圖1新型骨水泥制備流程圖。固相為含鍶磷酸鈣晶須、聚甲基丙烯酸甲酯以及納米銀混合物，液相為90%-95%的甲基丙烯酸甲酯單體、0.5%-1.5%的N，N-二甲基對(duì)甲苯胺、0.02-0.05%的阻聚劑對(duì)苯二酚。圖2各組骨水泥對(duì)大腸桿菌的殺菌率。第一組為PMMA骨水泥，第二組為本發(fā)明所述的新型納米銀骨水泥。圖3各組骨水泥對(duì)金黃色葡萄球菌的殺菌率。第一組為PMMA骨水泥，第二組為本發(fā)明所述的新型納米銀骨水泥。圖4各組骨水泥對(duì)大腸桿菌的長效殺菌率。第一組為PMMA骨水泥，第二組為本發(fā)明所述的新型納米銀骨水泥。圖5各組骨水泥對(duì)金黃色葡萄球菌的長效殺菌率。第一組為PMMA骨水泥，第二組為本發(fā)明所述的新型納米銀骨水泥。圖6新型納米銀骨水泥的力學(xué)強(qiáng)度。A組為CPC骨水泥，B組為20%含鍶磷酸鈣新型納米銀骨水泥，C組為10%含鍶磷酸鈣新型納米銀骨水泥，D組為5%含鍶磷酸鈣新型納米銀骨水泥。實(shí)施例一新型納米銀骨水泥的制備1、含鍶磷酸鈣晶須制備1)將磷酸氫二氨、十二烷基硫酸鈉以及山梨醇在pH值條件至2-3反應(yīng)，制備磷溶液；2)將硝酸鈣、硝酸鍶以及尿素混合攪拌使藥品充分溶解，得到鍶鈣溶液；3)用鍶鍶鈣溶液滴定磷溶液，在90_100°C進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)Mh_19h后停止加熱，將反應(yīng)后的溶液自然冷卻到室溫，在室溫條件下陳化20h-30h；4)將陳化結(jié)束后的溶液真空抽濾，加入蒸餾水進(jìn)行過濾，抽濾至pH值為7，再加入無水乙醇，繼續(xù)過濾，消除殘余的離子。在45-70°C溫度下，恒溫干燥20h。即可得到含鍶磷酸鈣晶須。2、納米銀的制備本發(fā)明采用氧化還原法制備納米銀，實(shí)驗(yàn)材料包括硝酸銀、28%濃氨水、30%過氧化氫。制備步驟如下1)配制IOOml0.lmol/L的硝酸銀溶液，滴入適量濃氨水?dāng)嚢柚脸吻澹?)在冰浴條件下緩慢滴加200ml30%H2O2于溶液中，劇烈攪拌至無氣體放出，即得納米銀混懸液；3)將上述的納米銀混懸液于340Xg離心30min，得到的沉淀于50°C真空干燥箱中干燥12h，即得納米銀粉。3、制備聚甲基丙烯酸甲酯粉末本發(fā)明采用懸浮聚合法制備聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，實(shí)驗(yàn)材料包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸甲酯(MA)，過氧化二苯甲酰(BPO)，聚乙烯醇(PVA)。制備步驟如下1)在三頸燒瓶中加入蒸餾水沈7.5ml，在攪拌下加入適量PVA，IOmin后加適量的BPO和70.8ml的MMA單體，9.45ml的MA單體。在10_20min內(nèi)升至70°C，繼續(xù)升溫，在20-30min內(nèi)，升至80°C，再在70_80min內(nèi)升至98°C，持續(xù)30min。2)將上步所得混合物倒入燒杯中靜置，抽去上層母版，用蒸餾水(80°C)洗滌過濾，重復(fù)三次。然后將洗滌過濾后的產(chǎn)物置于40°C的烘箱中干燥，干燥后研磨過篩得到PMMA白色細(xì)粉顆粒。4、納米銀骨水泥固相的制備取含鍶磷酸鈣晶須20g、納米銀lg、聚甲基丙烯酸甲酯粉末69.5g、硫酸鋇IOgdI發(fā)劑過氧化二苯甲酰0.5g，至于球磨機(jī)中相互研磨均勻。5、取70g納米銀骨水泥固相與35ml骨水泥液相，真空下混合攪拌，混合物由稀漿狀逐漸變成粘糊狀。即制得所述新型納米銀骨水泥。實(shí)施例二新型納米銀骨水泥的抗菌作用實(shí)驗(yàn)采用的抗菌對(duì)象為標(biāo)準(zhǔn)菌株大腸埃希氏菌(ATCC8099)、金黃色葡萄球菌(ATCC6538)。采用國家薄膜密著法進(jìn)行抗菌性實(shí)驗(yàn)?？咕嚰瑸?0mmX50mmX2mm，試件用蒸餾水沖洗干凈，紫外線照射后備用在各陰性及對(duì)照抗菌試片上加菌懸液，覆蓋消毒PE薄膜，37°C恒溫箱中培養(yǎng)Mh，計(jì)數(shù)菌落數(shù)，試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。平均值將用于計(jì)算抗菌率，抗菌率的計(jì)算公式為R(%)=(A-B)/AX100%其中R為抗菌率(％)，A為陰性對(duì)照組平均回收殘留菌數(shù)(CFU/片)，B為實(shí)驗(yàn)組樣品平均回收殘留菌數(shù)(CFU/片)。實(shí)驗(yàn)分兩組，第一組為PMMA骨水泥，第二組為本發(fā)明的新型納米銀骨水泥。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明的新型納米銀骨水泥對(duì)大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌具有明顯的殺菌作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2和圖3。實(shí)施例三新型納米銀骨水泥的長效殺菌作用實(shí)驗(yàn)采用的抗菌對(duì)象為標(biāo)準(zhǔn)菌株大腸埃希氏菌(ATCC8099)、金黃色葡萄球菌(ATCC6538)。制備與實(shí)施例二中相同的實(shí)驗(yàn)樣品，經(jīng)紫外照射消毒后，置于50ml無菌生理鹽水中，每周換一次新的無菌生理鹽水。4周后取出，按照實(shí)施例二的方法檢測(cè)各樣品對(duì)大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的殺傷。實(shí)驗(yàn)分兩組，第一組為PMMA骨水泥，第二組為本發(fā)明的新型納米銀骨水泥。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明的新型納米銀骨水泥，在觀天后，對(duì)大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌依然具有明顯的殺菌作用，所以本發(fā)明的骨水泥，具有長效殺菌作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4和圖5。實(shí)施例四新型納米銀骨水泥力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試20%含鍶磷酸鈣新型納米銀骨水泥的制備取含鍶磷酸鈣晶須20g、納米銀lg、聚甲基丙烯酸甲酯粉末69.5g、硫酸鋇10g、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰0.5g，至于球磨機(jī)中相互研磨均勻。將70g納米銀骨水泥固相與35ml骨水泥液相，真空下混合攪拌，混合物由稀漿狀逐漸變成粘糊狀。10%含鍶磷酸鈣新型納米銀骨水泥的制備取含鍶磷酸鈣晶須10g、納米銀lg、聚甲基丙烯酸甲酯粉末79.5g、硫酸鋇10g、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰0.5g，至于球磨機(jī)中相互研磨均勻。將70g納米銀骨水泥固相與35ml骨水泥液相，真空下混合攪拌，混合物由稀漿狀逐漸變成粘糊狀。5%含鍶磷酸鈣新型納米銀骨水泥的制備取含鍶磷酸鈣晶須10g、納米銀lg、聚甲基丙烯酸甲酯粉末79.5g、硫酸鋇10g、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰0.5g，至于球磨機(jī)中相互研磨均勻。將70g納米銀骨水泥固相與35ml骨水泥液相，真空下混合攪拌，混合物由稀漿狀逐漸變成粘糊狀。CPC骨水泥由上海瑞邦生物材料有限公司生產(chǎn)制造，將粉末同固化液按已配好的比例(一包粉末配一支固化液)調(diào)和混勻。將上述四種混合物迅速填入模具中，用砝碼壓實(shí)，兩端用玻璃封住兩端模具，至于37°C恒溫箱，保持100%濕度，30min后脫模，得到Φ6πιπιΧ12πιπι的圓柱狀試樣，并將其至于模擬體液中，3天后用CSS-44100型電子拉力測(cè)試機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)試，加載2000kgf，壓縮速率為lmm/min，試樣的上下面墊上濾紙。結(jié)果見圖6，結(jié)果顯示新型納米銀骨水泥的力學(xué)強(qiáng)度明顯優(yōu)于CPC骨水泥。實(shí)施例五新型納米銀骨水泥骨內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)分為四組A組為PMMA組，B組為5%含鍶新型納米銀骨水泥組，C組為10%含鍶新型納米銀骨水泥組，D組為20%含鍶新型納米銀骨水泥組。實(shí)驗(yàn)前一天，將骨水泥試樣經(jīng)6tlCo照射消毒備用。取健康成年新西蘭兔4只，雌雄均有，用速眠新以0.iaiil/kg兔耳緣靜脈注射麻醉后，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取俯臥位，術(shù)前Id脫毛。手術(shù)切開股骨外側(cè)肌肉，分離暴露股骨中段，用消毒好的低速牙科電鉆在股骨骨面上鉆孔，至髓腔，孔徑為2X2mm,每側(cè)股骨上鉆2個(gè)孔，將準(zhǔn)備好的骨水泥試樣放入孔內(nèi)，骨蠟止血，封閉試樣與孔之間的縫隙。分層縫合切口，放回籠內(nèi)單獨(dú)飼養(yǎng)。于術(shù)后M周各處死4只動(dòng)物，取出股骨全段，金剛砂片切割，系列脫水，樹脂包埋，HE染色制作骨切片標(biāo)本。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，B、C、D組的材料與骨組織間無間隙，骨水泥材料內(nèi)部有大量的骨組織長入，可見豐富的哈佛氏小管。而A組與骨質(zhì)有一層較厚的纖維結(jié)締組織，骨水泥材料內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)骨組織。所以本發(fā)明的骨水泥較PMMA骨水泥能夠更好被骨組織吸收，進(jìn)行骨重建。權(quán)利要求1.一種新型的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的納米銀骨水泥包括固相與液相，其中固相包括含鍶磷酸鈣晶須、聚甲基丙烯酸甲酯以及納米銀，液相包括90%-95%的甲基丙烯酸甲酯單體、0.5%-1.5%的N，N-二甲基對(duì)甲苯胺以及0.02-0.05%的阻聚劑對(duì)苯二酚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的含鍶磷酸鈣晶須中鍶與鈣的摩爾之比為130-15。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含鍶磷酸鈣晶須，其特征在于，所述的含鍶磷酸鈣晶須的直徑在0.3-2μm之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的含鍶磷酸鈣晶須含量為納米銀骨水泥固相的5%-20%。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的鍶磷酸鈣晶須中的鍶和鈣摩爾數(shù)與磷的摩爾數(shù)之比為1.5-2.0。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的納米銀含量為納米銀骨水泥固相的0.1^-2^7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的納米銀，其特征在于，所述的納米銀的直徑在5-50nm之間。8.一種新型的納米銀骨水泥的制作方法，包括本發(fā)明公開了一種新型的納米銀骨水泥的制作方法，包括1)制備含鍶磷酸鈣晶須；2)制備納米銀；3)制備聚甲基丙烯酸甲酯粉末；4)將上述三種物質(zhì)研磨混勻。5)將固相與液相以質(zhì)量比21攪拌混勻，即制得所述的新型的納米銀骨水泥。所述的固相為含鍶磷酸鈣晶須、聚甲基丙烯酸甲酯以及納米銀混合物，液相成份為90%-95%的甲基丙烯酸甲酯單體、0.5%-1.5%的N，N-二甲基對(duì)甲苯胺、0.02-0.05%的阻聚劑對(duì)苯二酚。9.一種制備含鍶磷酸鈣晶須的方法，包括1)將磷酸氫二氨、十二烷基硫酸鈉以及山梨醇在PH值條件至2-3反應(yīng)，制備磷溶液；2)將硝酸鈣、硝酸鍶以及尿素混合攪拌使藥品充分溶解，得到鍶鈣溶液；3)用鈣溶液滴定磷溶液，在90°C-100°C進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)Mh-19h后停止加熱，將反應(yīng)后的溶液自然冷卻到室溫，在室溫條件下陳化20h-30h。4)將陳化結(jié)束后的溶液真空抽濾，加入蒸餾水進(jìn)行過濾，抽濾至pH值為7，再加入無水乙醇，繼續(xù)過濾，消除殘余的離子。在45-70°C溫度下，恒溫干燥。即可得到含鍶磷酸鈣晶須。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的納米銀骨水泥可以用作骨科手術(shù)材料。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀骨水泥，其特征在于，所述的納米銀骨水泥可以用作治療骨質(zhì)疏松的醫(yī)藥材料。全文摘要本發(fā)明公開了一種新型的納米銀骨水泥，主要成分為含鍶磷酸鈣晶須、聚甲基丙烯酸甲酯以及納米銀。含鍶磷酸鈣晶須直徑在0.3-2μm之間，占骨水泥的含量為5％-20％；鍶與鈣的摩爾之比為1∶30-1∶5，鍶和鈣摩爾數(shù)之和與磷的摩爾數(shù)之比為1.5-2.0。本發(fā)明所述的新型骨水泥含有納米銀，含量為0.1％-2％，其直徑在5-50nm之間。本發(fā)明描述了新型納米銀骨水泥的制作方法，詳細(xì)公開了含鍶磷酸鈣晶須的制備方法。本發(fā)明還公開了上述納米銀骨水泥的應(yīng)用。文檔編號(hào)C01B25/32GK102380126SQ201110333770公開日2012年3月21日申請(qǐng)日期2011年10月28日優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日發(fā)明者吳志宏,邱貴興申請(qǐng)人:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院